【正文】 高建平教授慈祥親切、于春和副教授風(fēng)趣幽默，兩位老師讓我更全面地了解電子學(xué)的歷史和現(xiàn)狀。有時(shí)候系統(tǒng)存在一些小問題，但就是這些小問題而導(dǎo)致系統(tǒng)無法達(dá)到設(shè)計(jì)的目的甚至所有的設(shè)計(jì)毀于一旦，而這些小問題往往可能就是在原理圖設(shè)計(jì)時(shí)一條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤；在程序設(shè)計(jì)時(shí)，一條語句編寫錯(cuò)誤而引起的。結(jié) 論基于 GPS 的車輛行駛信息記錄系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本次到此，就暫告一段落了。采用低成本元件實(shí)現(xiàn)高性能的系統(tǒng)，可以滿足生產(chǎn)者和使用者的需求。該軟件使用起來方便、快捷。之后即可編譯連接工程文件了，編譯、連接時(shí)，如果程序出錯(cuò)，則編譯不成功，并在下面的信息窗口給出相應(yīng)的出錯(cuò)提示，以進(jìn)行修改，修改后再編譯、連接，這個(gè)過程可能會(huì)重復(fù)多次。用戶不需要任何硬件支持就可以模擬各種 ARM 內(nèi)核、外部設(shè)備甚至中斷的軟件運(yùn)行環(huán)境。GPS 數(shù)據(jù)處理模塊程序流程圖如圖 所示：開始系統(tǒng)初始化接收數(shù)據(jù)是否 $ G P R M C ?有效數(shù)據(jù)提取時(shí)分秒提取日月年提取經(jīng)度提取緯度提取數(shù)據(jù)處理 、 存儲(chǔ)是否起始幀 $ 判斷 ？否是返回圖 GPS 數(shù)據(jù)處理模塊程序流程圖第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果分析 概述IAR系統(tǒng)嵌入式 Workbench是一種用于開發(fā)應(yīng)用各種不同的目標(biāo)處理器的靈活的集成環(huán)境。同其他通訊協(xié)議類似，對(duì) GPS 信息進(jìn)行提取必須首先明確其幀結(jié)構(gòu)。 0x08該命令為主機(jī)提供關(guān)閉當(dāng)前打開的文件的功能。例：55 AA 05 0D 00 00 00 00 00 31 32 33 34 35 36 37 38 39 EF 向打開的文件寫入123456789數(shù)據(jù)。參數(shù)為N 字節(jié) （字符串格式，即文件名以0 結(jié)尾），即8 字節(jié)的基本文件名（模塊不支持漢字編碼，字母不區(qū)分大小寫），3 字節(jié)擴(kuò)展名。例如：按照狀態(tài)命令（01）+創(chuàng)建命令（02）+ 打開命令（06）+ 寫入數(shù)據(jù)命令（05)+保存命令（04 ）+ 關(guān)閉命令（08）這樣的命令而不判斷 BUSY，當(dāng)創(chuàng)建到大概800 多個(gè)文件時(shí)，創(chuàng)建命令時(shí)間變長(zhǎng)，使得后續(xù)打開命令（06）丟失，而寫入數(shù)據(jù)命令（05)+保存命令（04）因沒有打開文件（打開命令丟棄沒有執(zhí)行），而執(zhí)行失敗，這樣會(huì)出現(xiàn)創(chuàng)建好文件后，沒有寫入數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，如果判斷BUSY就能解決此問題。電源電路如圖 所示：圖 電源電路 整體硬件電路本系統(tǒng)的硬件電路主要包括 GPS 接收模塊、MSP430F149 單片機(jī)和 SD 卡讀寫模塊組成。表 GPS 引腳功能介紹1 VANT 輸入 天線偏置電壓11 TXD1 輸出 串口 1 2 Vcc 輸入 供應(yīng)電壓 12 RXD1 輸入 串口 1 3 VBAT 輸入 備用電源電壓13 GND 地4 Vcc 輸入 供應(yīng)電壓 14 TXD2 輸出 串口 25 RESETN輸入 復(fù)位 15 RXD2 輸入 串口 26 Reserved 16 GND 地7 Reserved 17 GND 地8 Reserved 18 GND 地9 Reserved 19 TIMEPULSE 輸出 時(shí)間脈沖10 GND 地 20 GND 地 信息接收電路由于我們所采用的 RCB4H 信號(hào)接收模塊輸出信號(hào)為 RS－232 電平，而MSP430 單片機(jī)串口所使用的電平為 TTL 電平，所以為了能使單片機(jī)正常的與RCB4H 信號(hào)接收模塊進(jìn)行通訊，故需要對(duì)電平進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，所以我使用了MAX232 轉(zhuǎn)換芯片。 簡(jiǎn)介GPSOEM 板采用單一 5V 供電，內(nèi)置保護(hù)電池， RS23TTL 兩種電平自動(dòng)輸出 NMEA0183 格式（ASCII 字符型）語句。 接收機(jī)的分類 GPS 接收機(jī)可以根據(jù)用途、工作原理、接收頻率等進(jìn)行不同的分類。其中二極管 D3 的加入是保證 REST 端的電壓限定在一定范圍內(nèi)不會(huì)太高。復(fù)位電路把單片機(jī)鎖定在復(fù)位狀態(tài)上并且維持一個(gè)延時(shí)，以便給予電源電壓從上升到穩(wěn)定的一個(gè)等待時(shí)間。MSP430 系列單片機(jī)時(shí)鐘模塊包括數(shù)控振蕩器(DCO)、高速晶體振蕩器和低速晶體振蕩器等 3 個(gè)時(shí)鐘源。= ~BIT4。// 該程序是將 置 1，此時(shí)該引腳將具有異步串口通信功能。59 腳 TA0，60 腳 TA1，61 腳 TA2，2 腳 A3，3 腳 A4，4 腳 A5，5 腳A6，6 腳 A7 的第二功能為 8 路的內(nèi)部 12 位 ADC 模擬電壓輸入端口。32 腳 UTXD0、33 腳 URXD0 的第二功能為 MSP430F149 單片機(jī)兩路串口通訊接口中的第一路。MSP430 功能框圖如圖 所示：圖 MSP430 功能框圖MSP430F149 芯片是美國(guó) TI 公司推出的超低功耗微處理器，有 60KB+256字節(jié) FLASH，2KBRAM ，包括基本時(shí)鐘模塊、看門狗定時(shí)器、帶 3 個(gè)捕獲／比較寄存器和 PWM 輸出的 16 位定時(shí)器、帶 7 個(gè)捕獲／比較寄存器和 PWM 輸出的 16 位定時(shí)器、2 個(gè)具有中斷功能的 8 位并行端口、4 個(gè) 8 位并行端口、模擬比較器、12 位 A／D 轉(zhuǎn)換器、2 個(gè)串行通信接口等模塊。SD 卡通過 SD 卡讀寫模塊存儲(chǔ)經(jīng)過單片機(jī)處理過的有效信息。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框架圖如圖 所示：圖 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框架圖此次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要包括 GPS 接收模塊、MSP430 單片機(jī)、SD 卡讀寫模塊、串行通信接口等幾部分，各部分設(shè)計(jì)及主要功能介紹如下：GPS 接收模塊：GPS 接收機(jī)的功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，對(duì)接收到的 GPS 信號(hào)進(jìn)行變換、放大和處理，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。 GPS數(shù)據(jù)GPS 模塊協(xié)議支持 NMEA0183 協(xié)議，NMEA0183 協(xié)議是 National Marinc Elcctronics Association 所指定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，這一標(biāo)準(zhǔn)還包含傳輸資料的格式以及傳輸資料的通信協(xié)議。下面對(duì)GPS 系統(tǒng)及其工作原理和本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做一下具體說明。第 2 章對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了分析，提供了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。讓我對(duì) GPS 的工作原理有了更深的認(rèn)識(shí)。GPS 系統(tǒng)通過使用來自多個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)來確定地面或近地面任何位置的移動(dòng)接收機(jī)的位置。 SD card。車輛行駛信息記錄系統(tǒng)主要由 1 片MSP430F149 型號(hào)的單片機(jī)組成的控制電路、 GPS 接收模塊組成的信息接收電路、SD 卡讀寫模塊電路組成。GPS 接收模塊接收 GPS 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，經(jīng)過 MSP430 單片機(jī)解析，提取出所需要的時(shí)間以及經(jīng)緯度信息通過串口發(fā)送到 SD 卡存儲(chǔ)起來。 information storage沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目錄第 1 章 緒論 ..........................................................................................................................1 課題研究的目的和意義 ............................................................................................1 課題的主要研究?jī)?nèi)容 ................................................................................................2 論文的組織結(jié)構(gòu) ........................................................................................................2第 2 章 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方案 ..............................................................................................3 GPS 系統(tǒng)及其工作原理 ............................................................................................3 GPS 基礎(chǔ) ............................................................................................................3 GPS 定位原理 ....................................................................................................3 GPS 數(shù)據(jù) ............................................................................................................4 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ............................................................................................................7第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ..........................................................................................................9 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)概述 ............................................................................................9 系統(tǒng)電路模塊設(shè)計(jì) ....................................................................................................9 MSP430F149 單片機(jī)簡(jiǎn)介 ................................................................................10 MSP430F149 單片機(jī)最小系統(tǒng) ........................................................................14 GPS 定位信息接收電路 ..................................................................................16 SD 卡讀寫電路 .................................................................................................20 電源模塊電路 ...................................................................................................21 整體硬件電路 ..........................................................................................................22第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ........................................................................................................24 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)概述 ..........................................................................................24 系統(tǒng)各部分程序 ......................................................................................................24 主程序 ...............................................................................................................24沈陽航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV SD 卡讀寫模塊程序 .........................................................................................25 GPS 數(shù)據(jù)處理模塊程序 ..................................................................................30第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果分析 .......................................................................