【正文】 7dh ,23h mov 7eh ,24h mov 7fh ,20h MOV R0 ,70H MOV R3 ,10H call dis 潘越： 基于單片機的 GPS 設計 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 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 50 。**************************************時間日期數(shù)據格式調整程序 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 .新編單片機原理與應用 [M].西安：西安電子科技大學出版社，2020 [6] 張鵬 .單片機原理及應用 [M].成都：電子科技大學出版社， [7]賈金玲 .微型計算機原理與接口技術課程設計指導 [M].重慶：重慶大學出版社， [8] GS1100 Seriers Operational [9] MAX220MAX249+5V供電、多通道 RS232驅動器 /接收器 .Rev15. Maxim Integrated Products, [10] NMEA Protocol Specification . . Fastrax 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 40 附 錄 一 潘越： 基于單片機的 GPS 設計 41 附 錄二 RS bit 。在設計階段方寧老師在資料搜集、程序調試、論文寫作等方面都給予我嚴格的要求和關鍵性的指導，在此衷心感謝三個月來方寧老師對我的關心和指導。 不過由于專業(yè) GPS 設備價格昂貴，普通消費者 難以 承受，所以也限制了GPS 在民間的大量應用，現(xiàn)在各個 GPS 廠商 的 當務之急 便 是降低 GPS 的制造成本， 削減一些 普通消費者平時用不到的專業(yè) 功能，保留一些基本的實用功能， 以加快 GPS 在民間普及的速度。由于要使用 GPS 接四川理工學院本科畢業(yè)（設計）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接收串口接口改為公頭，在改的時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該按照母頭接線方式鏡像連接，在實際連接時忽略了這點結果造成了不能接收串口數(shù)據的問題。 經過分析后覺得這個問題不應該出在液晶屏和單片機上，而有可能是在一些輔助器件上發(fā)生了問題，果然經過檢查后 發(fā)現(xiàn)液晶模塊對比度調節(jié)電阻（ 5K）有問題，電阻始終很大 且無法 調?。?始終在 1K 以上），后更換一個同型號可變電阻，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 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 34 lat: 。秒 mov 6bh ,15h。 mov 66h ,: 。 其程序模塊如下： 潘越： 基于單片機的 GPS 設計 31 time:。數(shù)據儲存起始地址 mov r1,42h。39。39。 程序如下： MOV P0,0H。定時器初始賦值 AT89S51 串口、液晶顯示模塊初始化 開始 判斷是 否為$GPRMC 語句 接收并儲存到單片機分配的地址中 篩選 UTC 時間、經緯度數(shù)據并調整格式 送液晶顯示模塊顯示UTC 時間、經緯度 N Y 潘越： 基于單片機的 GPS 設計 27 MOV TL1,0FDH。 該系統(tǒng)具體程序詳見附錄二。還可以在 GPS 信號接收模塊接收到 GPS 數(shù)據后，進行數(shù)據文本輸出，衛(wèi)星狀態(tài)查四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 24 看（衛(wèi)星數(shù)量、可用數(shù)、信號強度）， GPS 信號漂移分析等。 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 22 圖 4－ 2 COMPort Debuger 界面圖 單片機程序編程軟件―― 在調試程序的過程中，通常要將已經用 Keil uVision2 編譯連接好的程序寫到單片機上去，然后安裝在硬件系統(tǒng)上進行整體的調試，這時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： ①真正的集成調試環(huán)境 ,集成了編緝器、編譯 器、調試器； ②眾多強大軟硬件調試手段 ,包括邏輯分析儀、跟蹤器、邏輯筆、波形發(fā)生器、影子 存儲器、記時器、程序時效分析、 數(shù)據時效分析、硬件測試儀、事件觸發(fā)器； ③所有類型的單片機集成在一個調試環(huán)境下 ,支持匯編、 C、 PL/M源程序混合調試； ④支持軟件模擬，支持項目管理； ⑤支持點屏功能 ,直接點擊屏幕就可以觀察變量的值 ,方便快捷； ⑥功能強大的觀察窗口 ,支持所有的數(shù)據類型； ⑦樹狀結構顯示，一目了然； ⑧在線直接修改、編譯、調試源程序，錯誤指令定位 開發(fā)界面如圖 4－ 1所示 。語句多達 10 余種，由于在此次設計中只運用到了 $GPRMC 定位數(shù)據語句，其結構為： $GPRMC,1,2,2,4,5,6,7,8,9,10,11*hhCRLF 其中“ GP”為交談識別符；“ RMC”為語句識別符；“ hh”為校驗和，其代表了“ $”與“ *”之間所有字符的按位異或值（不包括這兩個字符）?，F(xiàn)在除少數(shù) 早期的 GPS 接收機外，幾乎所有的 GPS 接收機均采用了這一格式。硬件電路設計詳圖 請見 附錄 一 。 潘越： 基于單片機的 GPS 設計 17 圖 3－ 7 MAX232 芯片在單片機中 的典型應用 該電路就可以實現(xiàn) GPS 接收模塊與 AT89S51 單片機之間的通訊。 第 15～ 16 腳：空腳 。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 圖 3－ 3 SERF GS1100 GPS 信號接收模塊 1602 液晶顯示模塊介紹 主要技術參數(shù) 數(shù)和顯示特性 ： 顯示容量： 16 2 個字符 芯片工作電壓： ～ 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）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 內帶 字符發(fā)生存儲器（ CGROM， CGRAM) 能夠顯示 160個不同的點陣字符圖形 多種軟件功能：光標顯示、畫面移位、自定義字符 其字符與圖形在 CGROM和 CGRAM中的對應的關系 如表 3－ 1所示 。 而在數(shù)據輸出方面信號電平是采用的標準的 RS－ 232 電平，為應用的潘越： 基于單片機的 GPS 設計 13 通用性提供了便利，其波特率為常用的 9600， GPS 數(shù)據輸出格式為標準的 標準，采集地理信息的更新 速率 為每秒一次，地圖坐標系為 WGS－ 84 坐標系。可編程串行通道 雙數(shù)據指示器 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： 其大體結構框圖如下 。不過對于我們 也并不影響其應用 。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，進過變頻、放大、濾波、相關、混頻等一系列 處理，可以實現(xiàn)對天線視界內衛(wèi)星的跟蹤、鎖定和測量。 為 了達到更 高 的 定位精度， 往往還 采用 了 差分 GPS(DGPS)技術，建立基準站 (差分臺 )進行 GPS 觀測，利用已知的基準站精確坐標，與觀測值進行比較，從而得出一修正數(shù)，并對外發(fā)布?？紤]到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有 4 個未知數(shù)， X、 Y、 Z 和鐘差，因而需要引入第 4 顆衛(wèi)星，形成 4 個方程式進行求解，從而得到觀測點的經緯度和高程。 1985 年 11 月以前發(fā)射的 11 顆 Block1 GPS 試驗衛(wèi)星已經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)的結構框圖如圖 2－ 1 所示 。 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 4 第 2 章 GPS 全球定位系統(tǒng)介紹與接收 GPS 定位信號方案 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 70 年代由美國陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)?，F(xiàn)在世面上已經有許多基于 GPS 接收模塊所開發(fā)的產品， GPS 手持機、車載 GPS 導航儀等等，雖然其功能強大，如車載 GPS 導航系統(tǒng)都帶有大比例尺地圖，但價格都比較昂貴，而且對于普通應用完全沒有必要 。 技術的海洋應用 遠洋船舶的最佳航線測定；遠洋船隊在途中航行的實時調度和監(jiān)測；內河船只的實時調度和自主導航測量；海洋救援的搜索和定點測量；遠洋漁船的結隊航行和作業(yè) 調度；海洋油氣平臺的就位和復位測定；海底沉船位置的精確探測；海底管道鋪設測量；海岸地球物理勘探 ；水文測量；海底大地測量控制網的布測；海底地形的精細測量；船運貨物失竊報警； 凈四川理工學院本科畢