課程設(shè)計(jì)：基于單片機(jī)的gps全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書(文件)
【正文】 ……………… 11 串口通行模塊 ……………………………………… .11 主程序設(shè)計(jì) ……………………………………… … .13 第 四 章 調(diào)試 ………………………………… ……………… 15 硬件調(diào)試 …………………………………………… .15 軟件調(diào)試 …………………………………………… .15 第 五 章 總結(jié) …………………………………… ………… .17 致 謝 ……………………………………………………… .18 參考文獻(xiàn) …………………………………………………… 19 2 第一章 GPS 簡(jiǎn)介及基本理論 GPS 的概述 GPS 是英文 Navigation Satellitte Timing and Ranging/Global Positioning System 的字頭縮寫詞（ NAVSTAR/GPS）的簡(jiǎn)稱。 GPS 系 統(tǒng) 的 前 身 為 美 軍 研 制 的 一 種 “ 子午儀 ” 導(dǎo) 航 衛(wèi) 星 系 統(tǒng)(Transit）， 1958 年研制， 64 年正式投入使用。美國(guó)海陸空三軍及民用部門都感到迫切需要一種新的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。海 軍的計(jì)劃主要用于為艦船提供低動(dòng)態(tài)的 2維定位，空軍的計(jì)劃能供提供高動(dòng)態(tài)服務(wù)，然而系統(tǒng)過于復(fù)雜。 24顆衛(wèi)星均勻分布在 6 個(gè)軌道平面內(nèi) ,軌道平面的傾角為 55176。 以上 ,平均可同時(shí)觀測(cè)到 6 顆衛(wèi)星 ,最多可達(dá)到 9 顆 [1]。監(jiān)測(cè)站將取得的衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù) ,包括電離層和 氣象數(shù)據(jù) ，經(jīng)過初步處理后，傳送到主控站。如果某地面站發(fā)生故障，那么在衛(wèi)星中預(yù)存的導(dǎo)航信息還可用一段時(shí)間 ,但導(dǎo)航精度會(huì)逐漸降低。目前各種類型的接受機(jī)體積越來越小，重量越來越輕，便于野外觀測(cè)使用。 國(guó)內(nèi)業(yè)界已有多家廠商投入 GPS 定位系統(tǒng)研制， 目前，業(yè)界普遍看好汽車導(dǎo)航定位系統(tǒng)市場(chǎng)及未來的個(gè)人手機(jī) (Cell Phone)定位系統(tǒng)市場(chǎng)，這也正是 GPS定位系統(tǒng)研制商的未來商機(jī)所在。 E580 是 16 通道的高感 GPS 接收模塊，可以多跟蹤 16 顆 GPS 衛(wèi)星，跟蹤靈敏度可達(dá) 158dBm，數(shù)據(jù)跟新率可達(dá) 1 次 /s,而且功耗較小。選用 L7805CV 實(shí)現(xiàn) +12V向 +5V 的轉(zhuǎn)變，分別供電給單片機(jī)、 MAX518 和 LED 數(shù)碼管，其兩端的電容可消除瞬間干擾脈沖，如圖 所示： 8 圖 L7805 電源轉(zhuǎn)換電路圖 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機(jī)從 0000H 單元開始執(zhí)行程序。 表 復(fù)位后寄存器狀態(tài) 本次設(shè)計(jì)復(fù)位電路，如圖 所示： 9 圖 復(fù)位電路設(shè)計(jì) GPS 接收模塊與單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì) 單片機(jī) 與 GPS 模塊通過工作在異步方式的串行通訊接口（ SCI）實(shí)現(xiàn)通訊 [3]。圖 為 SCI 的編程模型。流程如圖所示： 12 信息接受處理 在串口收到信息以后，先判別是否為語句引導(dǎo)頭“＄”，然后再接受信息內(nèi)容，然后根據(jù)語句標(biāo)識(shí)區(qū)分出信息類別以對(duì)收到進(jìn)行處理顯示。系統(tǒng)的硬件調(diào)制與軟件調(diào)試是分不開的，許多硬件故障是在調(diào)試軟件時(shí)才被發(fā)現(xiàn)和糾正的。 第二步：通電后檢查個(gè)引腳的電位，仔細(xì)測(cè)量各點(diǎn)電位是否正常，尤其應(yīng)注意單片機(jī)的插座上各點(diǎn)電位，若有高壓，將有可能損壞單片機(jī)仿真器。 ，為保險(xiǎn)起見，都用 LJMP，我們就遇到過跳轉(zhuǎn)指令用程序無法正常運(yùn)行的現(xiàn)象。在實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師、同學(xué)的幫助下及通過自己翻閱各類專業(yè)書籍，許多問題得到解決，也有部分疑難還沒攻克。 19 參考文獻(xiàn) 【 1】 沈慶陽，郭庭吉 .8051 單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 【 2】 Microchip Technology,PIC16F87x EEPROM Memory Programming Specificatian 【 3】 劉瑞華 .MCS51 單片機(jī)與 GPSOEM 板串行通信 [J].電訊技術(shù)， 2020： 194~202 【 4 】 Hugentobler U, Dach R, Fridez P. Document s of Bernese Soft2ware Ver sion [R].Berne:University of Berne ,2020 20 附錄 ： 部分 源 程序 以下是 GPS 定位信息顯示器單片機(jī)控制源程序： ； ********************************************* ； * GPS 定位顯示系統(tǒng) * ； ********************************************* ；用 AT89C51 單片機(jī) ；本程序接受 GPS 的￥ GPGGA 信息中的時(shí)間數(shù)據(jù)，采用 12MHz 晶振，接 收 4800波特率 ；使用資源： R0、 R R R R R R R7，定時(shí)器 T2， 20H 單元 現(xiàn)實(shí)緩沖單元在 68H 之 7FH，時(shí)間接收數(shù)據(jù)在 7AH 之 7BH（秒）， 7CH 之 7DH（分） ； 7EH 之 7FH（時(shí)） ； ；定時(shí)器 T2 定義 T2CON EQU 0C8H ； T2 控制寄存器 T2MOD EQU 0C9H TL2 EQU 0CCH ； T2 計(jì)數(shù)寄存器低字節(jié) TH2 EQU 0CDH ； T2 計(jì)數(shù)寄存器高字節(jié) TR2 EQU 0CAH ； T2 啟動(dòng)位 RCAP2L EQU 0CAH ； T2 計(jì)數(shù)重載寄存器低字節(jié) RCAP2LH EQU 0CBH ； T2 計(jì)數(shù)重載寄存器高字節(jié) DISPSP EQU 2FH ；顯示首地指針 SFLAG BIT 00H ；信息頭標(biāo)志 OK GIFLAG
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