【正文】 =1。 lcd_rw=0。 lcd_en=0。 P0=。 flag=0。 write_date(table0[12])。)。 write_date(table0[10])。)。 write_date(sj[shi_2])。 shi_2=c+8。 } if(c=2,c=15) { c+=8。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 break。 } else write_date(GD[a])。M39。a++) { if(GD[a]==39。a++) write_date(table6[a])。a++) write_date(table5[a])。 if(d==16) write_(0x01)。 if(a==9) { for(c=0。b62。 uchar table6[]=高度： 。amp。a++) write_date(table0[a+30])。a++) write_date(table0[a+18])。a++) write_date(table4[a])。a++) write_date(table3[a])。 if(d==1) write_(0x01)。 if((d=0)amp。 ES=1。a10。a++) { uchar table1[]=GPS 信號(hào)接收中 。 write_(0x01)。a17。 void init()。 uchar table0[62]。 sbit lcd_rs=P2^6。 總之，在做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，既復(fù)習(xí)了已學(xué)的專業(yè)知識(shí)，又學(xué)到了實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，是我人生中一次難得的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，更是對(duì)自己綜合能力的考驗(yàn)和提高。 順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本設(shè)計(jì)的發(fā)展前景充滿信心。 不過由于專業(yè) GPS 設(shè)備價(jià)格昂貴，普通消費(fèi)者難以承受，所以 也限制了 GPS在民間的大量應(yīng)用，現(xiàn)在各個(gè) GPS 廠商的當(dāng)務(wù)之急便是降低 GPS 的制造成本，削減一些普通消費(fèi)者平時(shí)用不到的專業(yè)功能，保留一些基本的實(shí)用功能，以加快GPS 在民間普及的速度。 河南理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 35 (2) 檢查 GPS 模塊程序，通過觀察 12864 液晶顯示情況理解 GPS 信號(hào) 接收狀況。 (4) 將寫入程序的單片機(jī)插入硬件電路單片機(jī)管座，查看液晶顯示器 12864顯示結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。 第二步測(cè)輸入 5V 電源（ 0V 地）線是否與電路中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的電源（地）線相連接是否正確；及檢查開關(guān)是否正常，是否連接正確。 圖 軟件 程序流程圖 河南理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 34 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)結(jié)果 完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按照設(shè)計(jì)意圖正常運(yùn)行，必須進(jìn)行硬件和軟件系統(tǒng)調(diào)試。 圖 生成文件 基于單片機(jī)的 GPS 軟件設(shè)計(jì)思路 該 GPS 設(shè)計(jì)的核心部分是 GPS 接收模塊與單片機(jī)的通訊，以及單片機(jī)將收到的信息篩選編排顯示位置后送到 LCD 液晶顯示模塊 顯示 。如還沒有源文件請(qǐng)先進(jìn)入菜單 File/New生成一個(gè) *.C格式的文件。 河南理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 30 圖 Keilc51編輯界面 (2) 首先進(jìn)入菜單 project/new project 建立一個(gè)新工程，如圖 所示。同時(shí)包含對(duì)81C90CAN控制器和代碼區(qū)的支持。 (3) MCB517/251啟動(dòng)工具包 在開始一項(xiàng) 8051工程時(shí) ,MCB啟動(dòng)工具會(huì)對(duì)你有很大幫助。 (1) CPU和外設(shè)模擬裝置 uVision2為 8051及衍生產(chǎn)品提供了高速 CPU模擬功能和片上擴(kuò)展口．在對(duì)話框內(nèi)可直接觀察和修改 I/O值 ,也可以用預(yù)裝的 CLIKE宏指令書寫符號(hào)函數(shù)來提供動(dòng)態(tài)輸入。 (4) 變量和存儲(chǔ)器 用戶可以在編輯器中選中變呈來觀察其取值。斷點(diǎn)可設(shè)置為條件表達(dá)式，變量或存儲(chǔ)器訪問，斷點(diǎn)被觸發(fā)后，調(diào)試器命令或調(diào)試功能即可執(zhí)行。 編輯器和調(diào)試器 (1) 源代碼編輯器 uVision2 編輯器包含了所有用戶熟悉的特性。 (2) 集成功能 uVision2 的強(qiáng)大功能有助于用戶按期完工。開發(fā)工具選項(xiàng)可以對(duì)應(yīng)目標(biāo)，組或單 個(gè)文件。 Keil uVision2與同類開發(fā)環(huán)境具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1) 真正的集成調(diào)試環(huán)境 ,集成了編緝器、編譯器、調(diào)試器； 河南理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 27 (2) 眾多強(qiáng)大軟硬件調(diào)試手段 ,包括邏輯分析儀、跟蹤器、邏輯筆、波形發(fā)生器、影子存儲(chǔ)器、記時(shí)器、程序時(shí)效分析、 數(shù)據(jù)時(shí)效分析、硬件測(cè)試儀、事件觸發(fā)器； (3) 所有類型的單片機(jī)集成在一個(gè)調(diào)試環(huán)境下 ,支持匯編、 C、 PL/M源程序混合調(diào)試； (4) 支持軟件模擬，支持項(xiàng)目管理； (5) 支持點(diǎn)屏功能 ,直接點(diǎn)擊屏幕就可以觀察變量的值 ,方 便快捷； (6) 功能強(qiáng)大的觀察窗口 ,支持所有的數(shù)據(jù)類型； (7) 樹狀結(jié)構(gòu)顯示，一目了然； (8) 在線直接修改、編譯、調(diào)試源程序，錯(cuò)誤指令定位 [12]。 KeilC51 標(biāo)準(zhǔn) C 編譯器為 8051 微控制器的軟件開發(fā)提供了 C 語言環(huán)境 ,同時(shí)保留了匯編代碼高效 ,快速的特點(diǎn)。 （ 3） 推薦最小 GPS/TRANSIT 數(shù)據(jù) （ GPRMC） ，其結(jié)構(gòu)為： $GPRMC,1,2,2,4,5,6,7,8,9,10,11 ，12*hhCRLF 其中“ GP”為交談識(shí)別符；“ RMC”為語句識(shí)別符；“ hh”為校驗(yàn)和，其代表了“ $”與“ *”之間所有字符的按位異或值（不包括這兩個(gè)字符）。 輸出語句 SiRF Star II 的輸出語句有十余種 ,其主要語句有 GPALM（歷書數(shù) 據(jù)）、GPGGA(GPS 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù) ,定位數(shù)據(jù) )、 GPGSV（衛(wèi)星狀態(tài)）、 GPGSA、 GPRMC、GPVTG、 PGRME、 PGRMF、 PGRMT、 PGRMV（ GARMIN 定義的語句 ,3D速度信息）、 LCGLL、 LCVTG（ NMEA 標(biāo)準(zhǔn)語句）等。輸入語句包括初始位置，時(shí)間，秒脈沖狀態(tài)，差分模式， NMEA 輸出間隔等設(shè)置信息。 其串行通信默認(rèn)參數(shù)為：波特率 =9600bps，數(shù)據(jù)位 =8bit，開始位 =1bit，停止位 =1bit，無奇偶校驗(yàn)?，F(xiàn)在除少數(shù) 早期的 GPS 接收機(jī)外，幾乎所有的 GPS接收機(jī)均采用了這一格式。 硬件電路設(shè)計(jì) 如圖 。 18 VOVT 驅(qū)動(dòng)電壓輸出端 。 714 D0D7 數(shù)據(jù)總線 。 4 RS RS=“ H” ,表示 DB7—— DB0 為 顯示數(shù)據(jù) RS=“ L” ,表示 DB7—— DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 。 (2) 12864 有 20 接口 引 腳， 引腳說明如表 所示 。 該芯片的主要特征如表 所示。 GSW2 模塊化軟件很容易集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中，并提供功能強(qiáng)大的開發(fā)環(huán)境。 該模塊實(shí)物圖如圖 所示。 主要使用到的引腳如圖 所示。若使用頗率為 6MHz 的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過 4us 才能完成復(fù)位操作。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng) [6]。對(duì)外部振蕩信號(hào)無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz的方波信號(hào)。內(nèi)部方式的時(shí)鐘電路如圖 (a) 所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。 P0 口（ Pin39～ Pin32） ： 8 位雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ； P1 口（ Pin1～ Pin8） ： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ； P2 口（ Pin21～ Pin28） ： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ ； P3 口（ Pin10～ Pin17） ： 8 位準(zhǔn)雙向 I/O 口線，名稱為 ～ 。 STC89C52 引腳 如圖 所示： 河南理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 14 圖 STC89C52引腳圖 其 引腳 說明 如下： (1) 主電源引腳（ 2 根） ： VCC(Pin40)：電源輸入，接 ＋ 5V電源 ； GND(Pin20)：接地線 。 河南理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 13 第三章 基于單片機(jī)的 GPS 硬件電路設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的 GPS 硬件電路總體結(jié)構(gòu) 根據(jù)總體設(shè)計(jì)方 案 ， 該 基于單片機(jī)的 GPS 硬件 電路 設(shè)計(jì) 主要由 GPS 信號(hào)接收部分（ SiRF Star II GPS 信號(hào)接收模塊）、控制芯片（ STC89C52 單片機(jī)）、顯示部分（ 12864LCD 液晶顯示模塊）這幾部分構(gòu)成。 SiRF Star II GPS 接收模塊主要由變頻器、信號(hào)通道、存儲(chǔ)器、中央處理器和輸入輸出接口構(gòu)成。該GPS 定位信息顯示系統(tǒng)硬件部分主要由以下幾個(gè)部分組成： (1) 接收部分：以 SiRF Star II GPS 接收模塊 為核心的 GPS 接收機(jī)； (2) 控制電路：由 51 單片機(jī)作為微處理器控制 GPS 信號(hào)； (3) 顯示部分： 12864LCD 液晶顯示模塊； (4) 電源電路部分 :用以提供系統(tǒng)工作時(shí)所必須的電。在獲取了衛(wèi)星的位置信息和測(cè)算出衛(wèi)星信號(hào)傳播時(shí)間之后，即可計(jì)算出天線位置。并且在經(jīng)過大規(guī) 模的商業(yè)化生產(chǎn)后價(jià)格已經(jīng)很低，這些模塊在市面上也能夠非常容易的購(gòu)買到。 第一種方案是選擇 GPS接收芯片然后再根據(jù)芯片設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)外圍電路和安裝天線等，選擇 這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)是可以掌握到 GPS 接收部分的電路設(shè)計(jì)技術(shù)，但是這個(gè)方案的缺點(diǎn)也是顯而易見的，首先實(shí)現(xiàn)的難度較大不容易成功，其次由于 GPS 接收芯片一般都是廠商直接供貨，單獨(dú)采購(gòu)價(jià)格會(huì)很高。接收機(jī)收到該修正數(shù)后，與自身的觀測(cè)值進(jìn)行比較，消去大部分誤差，得到一個(gè)比較準(zhǔn)確的位置。 事實(shí)上，接收機(jī)往往可以鎖住 4顆以上的衛(wèi)星，這時(shí)，接收機(jī)可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組，每組 4顆，然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。 圖 2－ 2 BlockⅡ /Ⅱ R衛(wèi)星 全球定位系統(tǒng)的主要特點(diǎn)： (1)全天候； (2) 全球覆蓋； (3)三維定速定時(shí)高精度； (4)快速省時(shí)高效率： (5)應(yīng)用廣泛多功能。 圖 2－ 1 由三大部分構(gòu)成的 GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng) GPS 星座 GPS 信號(hào)接收機(jī) 地面監(jiān)控系統(tǒng) 注入信號(hào) GPS 信號(hào) GPS 信號(hào) 河南理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)說明書 8 1978年 2月 22日，第一顆 GPS試驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)射成功，標(biāo)志著工程研制階段的開始。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，是美國(guó)獨(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要組成。 由此可見 GPS 技術(shù)已經(jīng)延伸到各個(gè)領(lǐng)域的方方面面，但是要完成以上所述的各 種用途，最基本的就是要具備能夠接收 GPS 信號(hào)并且能夠調(diào)制輸出的設(shè)備，而設(shè)備最基本的功能就是能顯示當(dāng)時(shí)所處地點(diǎn)的經(jīng)緯度以及 UTC標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。 技術(shù)的陸地應(yīng)用 GPS 技 術(shù)在陸地上的開發(fā)應(yīng)用可以體現(xiàn)在許多方面，如： 各種車輛的行駛狀態(tài)監(jiān)控；旅游者或旅游車的景點(diǎn)導(dǎo)游；應(yīng)急車輛（如公安、急救車等）的快速引導(dǎo)行駛；高精度時(shí)間比對(duì)和頻率控制；大氣物理觀測(cè)；地球物理資源勘探；工程建設(shè)的施工放樣測(cè)量；大型建筑和煤氣田的沉降檢測(cè)；板內(nèi)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和地殼形變測(cè)量；陸地以及海洋大地測(cè)量基準(zhǔn)的測(cè)定；工程、區(qū)域、國(guó)家等各種類型大地測(cè)量控制網(wǎng)的測(cè)量和建設(shè)；請(qǐng)求救援在途實(shí)時(shí)報(bào)告；引導(dǎo)盲人行走；平整路面的實(shí)時(shí)監(jiān)控，精細(xì)農(nóng)業(yè)。陸地、海洋和空間的廣大用戶，只要持有一種能夠接收、跟蹤、變換和測(cè)量 GPS 信號(hào)的接收機(jī)，就可以全天時(shí)、全天候和全球性地測(cè)量運(yùn)動(dòng)載體的七維狀態(tài)參數(shù)和三維狀態(tài)參數(shù)。 microcontroller。 分別從硬件 設(shè)計(jì) 和軟件 設(shè)計(jì) 等方面對(duì) 其 作了詳細(xì)的闡述，并且結(jié)合硬件的特點(diǎn)研究了 MCS－ 51 系列單片機(jī)如何與 GPS 接收模塊實(shí)現(xiàn)串行通信，該系統(tǒng)是根據(jù) GPS 模塊數(shù)據(jù)輸出基本原理設(shè)計(jì)而成的?，F(xiàn)在， GPS 接收機(jī)作為一種先進(jìn)的導(dǎo)航和定位儀器，已在軍事及民用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用 。 本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 基于單片機(jī)的 GPS 定位系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系 電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè) 自動(dòng)化 班 級(jí) 10 級(jí)（ 4）班 學(xué) 號(hào) 310908020405 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師