【正文】 7dh ,23h mov 7eh ,24h mov 7fh ,20h MOV R0 ,70H MOV R3 ,10H call dis 潘越： 基于單片機(jī)的 GPS 設(shè)計(jì) 49 lat: MOV R2 ,080H LCALL ENABLE LCALL WRITE1 mov 60h ,20h mov 61h ,20h mov 62h,45h mov 63h ,: mov 64h,28h mov 65h,29h mov 66h,2ah mov 67h,2eh mov 68h,2bh mov 69h,2ch mov 6ah,2dh mov 6bh,2eh mov 6ch,2fh mov 6dh,30h mov 6eh,31h mov 6fh ,20h MOV R0 ,60H MOV R3 ,10H call dis jmp secscreen 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 50 。**************************************時(shí)間日期數(shù)據(jù)格式調(diào)整程序 time: MOV R2 ,0C0H LCALL ENABLE LCALL WRITE mov p0,01h。? call rec mov r0,10h。?。************************************** sec: mov r6,5 secscreen: call read djnz r6,jlon jmp fir jlon:jmp lon fir: mov r6,5 firstscreen: call read djnz r6,jtime jmp sec jtime:jmp time 。清屏 ACALL ENABLE mov r2,0h mov dptr,slog call circle 。波特率 9600，晶體振蕩器 MOV TL1,0FDH。液晶屏初始化 . ACALL ENABLE MOV P0,38H。dia Britannica, [5] 潘永雄 .新編單片機(jī)原理與應(yīng)用 [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2020 [6] 張鵬 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].成都：電子科技大學(xué)出版社， [7]賈金玲 .微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M].重慶：重慶大學(xué)出版社， [8] GS1100 Seriers Operational [9] MAX220MAX249+5V供電、多通道 RS232驅(qū)動(dòng)器 /接收器 .Rev15. Maxim Integrated Products, [10] NMEA Protocol Specification . . Fastrax 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 40 附 錄 一 潘越： 基于單片機(jī)的 GPS 設(shè)計(jì) 41 附 錄二 RS bit 。在設(shè)計(jì)階段方寧老師在資料搜集、程序調(diào)試、論文寫作等方面都給予我嚴(yán)格的要求和關(guān)鍵性的指導(dǎo)，在此衷心感謝三個(gè)月來方寧老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。 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。由于要使用 GPS 接四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 36 收模塊，以為模塊的串口接口為母頭故需要將單片機(jī)接收串口接口改為公頭，在改的時(shí)候也按照了上述的連接方法，由于串口在 更換公頭后接線方式應(yīng)該按照母頭接線方式鏡像連接，在實(shí)際連接時(shí)忽略了這點(diǎn)結(jié)果造成了不能接收串口數(shù)據(jù)的問題。 經(jīng)過分析后覺得這個(gè)問題不應(yīng)該出在液晶屏和單片機(jī)上，而有可能是在一些輔助器件上發(fā)生了問題，果然經(jīng)過檢查后 發(fā)現(xiàn)液晶模塊對(duì)比度調(diào)節(jié)電阻（ 5K）有問題，電阻始終很大 且無法 調(diào)?。?始終在 1K 以上），后更換一個(gè)同型號(hào)可變電阻，問題解決。清屏 ACALL ENABLE mov 70h,20h mov 71h,20h mov 72h ,4eh mov 73h ,: mov 74h ,20h mov 75h ,1ch mov 76h ,1dh mov 77h ,2eh mov 78h ,1eh mov 79h ,1fh mov 7ah ,20h mov 7bh ,21h mov 7ch ,22h mov 7dh ,23h mov 7eh ,24h mov 7fh ,20h MOV R0 ,70H MOV R3 ,10H call dis 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 34 lat: 。秒 mov 6bh ,15h。 mov 66h ,: 。 其程序模塊如下： 潘越： 基于單片機(jī)的 GPS 設(shè)計(jì) 31 time:。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起始地址 mov r1,42h。39。39。 程序如下： MOV P0,0H。定時(shí)器初始賦值 AT89S51 串口、液晶顯示模塊初始化 開始 判斷是 否為$GPRMC 語句 接收并儲(chǔ)存到單片機(jī)分配的地址中 篩選 UTC 時(shí)間、經(jīng)緯度數(shù)據(jù)并調(diào)整格式 送液晶顯示模塊顯示UTC 時(shí)間、經(jīng)緯度 N Y 潘越： 基于單片機(jī)的 GPS 設(shè)計(jì) 27 MOV TL1,0FDH。 該系統(tǒng)具體程序詳見附錄二。還可以在 GPS 信號(hào)接收模塊接收到 GPS 數(shù)據(jù)后，進(jìn)行數(shù)據(jù)文本輸出，衛(wèi)星狀態(tài)查四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 24 看（衛(wèi)星數(shù)量、可用數(shù)、信號(hào)強(qiáng)度）， GPS 信號(hào)漂移分析等。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 22 圖 4－ 2 COMPort Debuger 界面圖 單片機(jī)程序編程軟件―― 在調(diào)試程序的過程中，通常要將已經(jīng)用 Keil uVision2 編譯連接好的程序?qū)懙絾纹瑱C(jī)上去，然后安裝在硬件系統(tǒng)上進(jìn)行整體的調(diào)試，這時(shí)就需要一款編程軟件和編程器來完成以上工作，由于選用的單片機(jī)是 AT89S51（支持在 系統(tǒng) ISP 編程） ，所以我選擇了 這款編程配合燒錄程序。 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； 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 開發(fā)界面如圖 4－ 1所示 。語句多達(dá) 10 余種，由于在此次設(shè)計(jì)中只運(yùn)用到了 $GPRMC 定位數(shù)據(jù)語句，其結(jié)構(gòu)為： $GPRMC,1,2,2,4,5,6,7,8,9,10,11*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）?，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)詳圖 請(qǐng)見 附錄 一 。 潘越： 基于單片機(jī)的 GPS 設(shè)計(jì) 17 圖 3－ 7 MAX232 芯片在單片機(jī)中 的典型應(yīng)用 該電路就可以實(shí)現(xiàn) GPS 接收模塊與 AT89S51 單片機(jī)之間的通訊。 第 15～ 16 腳：空腳 。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 圖 3－ 3 SERF GS1100 GPS 信號(hào)接收模塊 1602 液晶顯示模塊介紹 主要技術(shù)參數(shù) 數(shù)和顯示特性 ： 顯示容量： 16 2 個(gè)字符 芯片工作電壓： ～ 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 14 工作電流： （ ） 模塊最佳工作電壓： 字符尺寸： （ W H） mm 配置 LED背光 內(nèi)帶 字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM， CGRAM) 能夠顯示 160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形 多種軟件功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符 其字符與圖形在 CGROM和 CGRAM中的對(duì)應(yīng)的關(guān)系 如表 3－ 1所示 。 而在數(shù)據(jù)輸出方面信號(hào)電平是采用的標(biāo)準(zhǔn)的 RS－ 232 電平，為應(yīng)用的潘越： 基于單片機(jī)的 GPS 設(shè)計(jì) 13 通用性提供了便利，其波特率為常用的 9600， GPS 數(shù)據(jù)輸出格式為標(biāo)準(zhǔn)的 標(biāo)準(zhǔn)，采集地理信息的更新 速率 為每秒一次，地圖坐標(biāo)系為 WGS－ 84 坐標(biāo)系?？删幊檀型ǖ? 雙數(shù)據(jù)指示器 32可編程 I/O線 最高工作頻率為 33MHz 圖 3－ 2 AT89S51管腳示意圖 AT89S51的主要特性： 其大體結(jié)構(gòu)框圖如下 。不過對(duì)于我們 也并不影響其應(yīng)用 。在接收 GPS 方案上我們可以有兩種選擇 。 GPS 接收模塊的工作原理是它接收天線獲取的衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)過變頻、放大、濾波、相關(guān)、混頻等一系列 處理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天線視界內(nèi)衛(wèi)星的跟蹤、鎖定和測(cè)量。 為 了達(dá)到更 高 的 定位精度， 往往還 采用 了 差分 GPS(DGPS)技術(shù)，建立基準(zhǔn)站 (差分臺(tái) )進(jìn)行 GPS 觀測(cè)，利用已知的基準(zhǔn)站精確坐標(biāo)，與觀測(cè)值進(jìn)行比較，從而得出一修正數(shù)，并對(duì)外發(fā)布?？紤]到衛(wèi)星的時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差，實(shí)際上有 4 個(gè)未知數(shù)， X、 Y、 Z 和鐘差，因而需要引入第 4 顆衛(wèi)星，形成 4 個(gè)方程式進(jìn)行求解，從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。 1985 年 11 月以前發(fā)射的 11 顆 Block1 GPS 試驗(yàn)衛(wèi)星已經(jīng)完成了它們的歷史使命， 于 1993 年 12 月 31 日全部停止了工作。 其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 2－ 1 所示 。 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 4 第 2 章 GPS 全球定位系統(tǒng)介紹與接收 GPS 定位信號(hào)方案 GPS 全球定位系統(tǒng)及 GPS 接收模塊的研究 GPS 全球定位系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng) (GPS)是本世紀(jì) 70 年代由美國陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)?，F(xiàn)在世面上已經(jīng)有許多基于 GPS 接收模塊所開發(fā)的產(chǎn)品， GPS 手持機(jī)、車載 GPS 導(dǎo)航儀等等，雖然其功能強(qiáng)大，如車載 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)都帶有大比例尺地圖，但價(jià)格都比較昂貴，而且對(duì)于普通應(yīng)用完全沒有必要 。 技術(shù)的海洋應(yīng)用 遠(yuǎn)洋船舶的最佳航線測(cè)定；遠(yuǎn)洋船隊(duì)在途中航行的實(shí)時(shí)調(diào)度和監(jiān)測(cè)；內(nèi)河船只的實(shí)時(shí)調(diào)度和自主導(dǎo)航測(cè)量；海洋救援的搜索和定點(diǎn)測(cè)量；遠(yuǎn)洋漁船的結(jié)隊(duì)航行和作業(yè) 調(diào)度；海洋油氣平臺(tái)的就位和復(fù)位測(cè)定；海底沉船位置的精確探測(cè)；海底管道鋪設(shè)測(cè)量；海岸地球物理勘探 ；水文測(cè)量；海底大地測(cè)量控制網(wǎng)的布測(cè)；海底地形的精細(xì)測(cè)量；船運(yùn)貨物失竊報(bào)警； 凈四川理工學(xué)院本科畢