【正文】 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。谷歌地圖顯示這個(gè)位置的經(jīng)緯度如圖 所示。 (2) 檢查 GPS 模塊程序，通過觀察 OLED 液晶顯示情況理解 GPS 信號 接收狀況。 第二步測輸入 5V 電源（ 0V 地）線是否與電路中的對應(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。 rev_stop = 0。 gps_flag = 0。\039。} else if (X==2) {X=0x88。 //基本指令操作 delay(5)。 LCD_EN = 1。 LCD_EN = 1。 //清屏 delay(5)。 其程序流程圖如圖 所示。 33 的文件。 Keil C 編譯步驟 Keil uVision2 C51軟件是目前功能最強(qiáng)大的單片機(jī) C語言集成開發(fā)環(huán)境，這里介紹簡單的編譯步驟。它要求目標(biāo)系統(tǒng)具備 6字節(jié)堆?？臻g ,6KB的代碼 ROM和 256字節(jié) Xdata RAM。 內(nèi)部函數(shù)：如 printf, memset, rand 及其它功能的函數(shù) ； 信號函數(shù)：模擬產(chǎn)生 CPU 的模擬信號和脈沖信號 ； 用戶函數(shù)：擴(kuò)展指令范圍，合并重復(fù)動(dòng)作。 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。開發(fā)工具選項(xiàng)可以對應(yīng)目標(biāo)，組或單 個(gè)文件。 C51 編譯器功能的不斷增強(qiáng)，使我們可以更加貼近 CPU 本身及其他的衍生品。 由于在第 2 步使用串口助手時(shí)已經(jīng)知道了 GPS 的波特率， 因此建議 手動(dòng) 設(shè)置波特率。如下圖所示 (2)設(shè)置波特率 GPS 模塊波特率主要有 4800bps 和 9600bps 兩種，絕大部分是 4800bps，少數(shù)是 9600bps 的，極少數(shù)的 REB3571 板是 38400bps 波特率的，如果不知道波特率可以先設(shè) 置為 4800 即可，如果進(jìn)行下一步時(shí)獲得數(shù)據(jù)不對的話改為 9600或者 38400 即可。 將 GPS 的 TXA 接到 51 單片機(jī)的 P31 引腳位置（此腳對應(yīng)的是 MAX232 或者 PL2303 芯片的 RXD，可以接收數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦的 USB 口或者口） GPS 數(shù)據(jù)線連接 GPS 數(shù)據(jù)線連接時(shí)只需將 GPS 的 TXA 引腳接到 TTL 轉(zhuǎn) 接板的 RXD 引腳，沒有轉(zhuǎn)接板的按照上面所介紹的利用 51 開發(fā)板上的電平轉(zhuǎn)換電路的步驟來做。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508，完整電路設(shè)計(jì)圖紙，程序設(shè)計(jì)源代碼請聯(lián)系本人，參見備注和信息。一行 完整的數(shù)據(jù)如下： $GPRMC,A,N,E,170809,A*60 信息類型為： GPGSV：可見衛(wèi)星信息 GPGLL：地理定位信息 GPRMC：推薦最小定位信息 GPVTG：地面速度信息 GPGGA： GPS 定位信息 GPGSA：當(dāng)前衛(wèi)星信息 這里我們只介紹 GPRMC 和 GPGGA 的 信息（因?yàn)楹竺娼榻B的 51 單片機(jī)程序只解析 了這兩個(gè)數(shù)據(jù)包， 有興趣想研究的朋友可以解析更多的數(shù)據(jù)包出來， 但是要考慮 單片機(jī)的運(yùn)行速率， 因?yàn)? GPS 對單片機(jī)的串行輸入會(huì)使單片機(jī)產(chǎn)生很多的串行中 斷單片機(jī)要花很多時(shí)間處理。 目前 OLED 顯示屏廣泛用于手機(jī)、 MP工控顯示設(shè)備上，具有亮度高、顯示精 度高、功耗低等特點(diǎn) OLED 液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置 8192 個(gè)中文漢字（ 16X16 點(diǎn)陣）、128 個(gè)字符（ 8X16 點(diǎn)陣）及 64X256 點(diǎn)陣顯示 RAM（ GDRAM） 。 SiRF Star II 除 增加了中央處理器和衛(wèi)星信號追蹤引擎 , SiRF Star II在芯片組中集成了兆位存儲(chǔ)器 (DRAM) , 這個(gè) 是其它同類產(chǎn)品的八倍。 圖 SiRF Star II 引腳 圖 GPS 數(shù)據(jù)輸出格式為標(biāo)準(zhǔn)的 NMEA－ 0183 標(biāo)準(zhǔn)，采集地理信息的更新速率為每 兩秒一次，地圖坐標(biāo)系為 WGS－ 84 坐標(biāo)系 [8]。復(fù)位信號是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù) 24 個(gè)振蕩周期 (即二個(gè)機(jī)器周期 )以上。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號。 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 ～ 。 圖 基于單片機(jī)的 GPS 硬件總體結(jié)構(gòu)框圖 基于單片機(jī)的 GPS 定位 信息 顯示系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 硬件 電路簡介 STC89C516RD+簡介 STC89C516RD+是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī) ，采用 40 引 腳雙列直插封裝方式。 SiRF Star II GPS 接收模塊主要由變頻器、信號通道、存儲(chǔ)器、中央處理器和輸入輸出接口構(gòu)成。 GPS 接收模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示。 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)采購價(jià)格會(huì)很高。 由于衛(wèi)星運(yùn)行軌道、衛(wèi)星時(shí)鐘存在誤差，大氣對流層、電離層對信號的影響，以及人為的 SA 保護(hù)政策，使得民用 GPS 的定位精度只有 100 米。 GPS 系統(tǒng)經(jīng)過 16 年 的發(fā)射試驗(yàn)衛(wèi) 星，到開發(fā) GPS 信號應(yīng)用，進(jìn)而發(fā)射工作衛(wèi)星，終于在 1994 年 3 月建成了信號覆蓋率達(dá)到了 98％ 的 GPS 工作星座，它由 24 顆 Block2衛(wèi)星衛(wèi)星組成。 3 第二章 GPS 定位信息顯示 系統(tǒng) 方案設(shè)計(jì) GPS 全球定位系統(tǒng)簡介 全球定位系統(tǒng) (GPS)是本世紀(jì) 70 年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。 GPS 技術(shù)的航天應(yīng)用 GPS 技術(shù)在航天方面 同樣 也有著很重要的作用： 低軌道通訊衛(wèi)星群的實(shí)時(shí)軌道測完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508，完整電路設(shè)計(jì)圖紙，程序設(shè)計(jì)源代碼請聯(lián)系本人，參見備注和信息。 GPS 衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航定位 信號，是一種可供無數(shù)用戶共享的空間信息資源 [1]。 I 基于單片機(jī)的 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 中 文 摘 要 GPS 全球定位系統(tǒng)在實(shí)際生活中被廣泛應(yīng)用，是當(dāng)今信息時(shí)代發(fā)展中的重要組成部分。 關(guān)鍵詞： GPS； 單片機(jī)； GPS 接收模塊； OLED 液晶屏 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508，完整電路設(shè)計(jì)圖紙，程序設(shè)計(jì)源代碼請聯(lián)系本人，參見備注和信息。 GPS 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 的快速引導(dǎo)行駛；高精度時(shí)間比對和頻率控制；大氣物理觀測；地球物理資源勘探；工程建設(shè)的施工放樣測量；大型建筑和煤氣田的沉降檢測；板內(nèi)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和地殼形變測量；陸地以及海洋大地測量基 準(zhǔn)的測定；工程、區(qū)域、國家等各種類型大地測量控制網(wǎng)的測量和建設(shè)等 。 論文主要內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù) 是在 GPS 和單片機(jī)的理論知識(shí)基礎(chǔ)上，選擇合適的單片機(jī)提取 GPS 接收 模塊 接收 的數(shù)據(jù)并且由液晶顯示模塊顯示接收的數(shù)據(jù)。 這三部分的相互關(guān)系 如圖 所示。只要有 4 顆衛(wèi)星的定位信息， GPS 接收機(jī)就能向用戶提供三維坐標(biāo)、時(shí)間及移動(dòng)速度等信息參數(shù)。實(shí)驗(yàn)表明，利用差分 GPS，定位 精度可提高到 5 米。 GPS 接收模塊通 過它的 接收天線獲取衛(wèi)星信號， 經(jīng) 過變頻、放大、濾波、相關(guān)、混頻等一系列處理，可以實(shí)現(xiàn)對天線視界內(nèi)衛(wèi)星的跟蹤、鎖定和測量。 單片機(jī)系統(tǒng)：本次設(shè)計(jì)使 用 51 單片機(jī)作為微處理器，控制 GPS 數(shù)據(jù)的 讀取和傳輸過程。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508，完整電路設(shè)計(jì)圖紙，程序設(shè)計(jì)源代碼請聯(lián)系本人，參見備注和信息。 (3) 控制引腳（ 4 根） ： RST (Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位 ； ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號 ； PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號 ； EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。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]。 12 SiRF Star II GPS 信號接收模塊 該設(shè)計(jì)中 GPS 信號接收模塊所選用的是 SiRF Star II GPS 接收模塊，該模塊是由美國瑟孚科技有限公司所生產(chǎn)。 GSP2e 主要集成了一個(gè)增強(qiáng)型 GPS 內(nèi)核、一個(gè) 50MHz 的 ARM7 CPU、獨(dú)立的內(nèi)部總線和 外部總線 、 1Mb EDO DRAM、高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘、 GPS 接收機(jī) 外部設(shè)備 和 2 個(gè)UART。 14 信號跟蹤 跟蹤弱 信號比正常信號信噪比低 20dB 改善信號可利用性，在信號衰減嚴(yán)重的地方也可定位 單衛(wèi)星定位 在短暫的僅能收到一顆衛(wèi)星的情況下定位 在信號阻塞的地區(qū)也可定位，適于車載 GPS 多級 消除 誤差 減小 GPS 反射徑帶來的誤差 使 GPS 定位準(zhǔn)確度提高到5m 差分 GPS 周期（大約 30 分鐘）更新星歷和修正時(shí)間 功率幾乎變成了以前的20%，增加使用時(shí)間 功率 分配 1s內(nèi)有 800ms的時(shí)間接收機(jī)不工作，僅僅有 200ms 的時(shí)間用于重捕、跟蹤、定位 工作在不想頻繁給出定位結(jié)果的情況下，節(jié)省功耗 OLED 液晶顯 示模塊介紹 (1) OLED 液晶顯示模塊概述 OLED，即有機(jī)發(fā)光二極管（ Organic LightEmitting Diode） ，又稱為有機(jī)電激光 顯示（ Organic Electroluminesence Display, OELD） 。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508，完整電路設(shè)計(jì)圖紙，程序設(shè)計(jì)源代碼請聯(lián)系本人，參見備注和信息。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508，完整電路設(shè)計(jì)圖紙，程序設(shè)計(jì)源代碼請聯(lián)系本人，參見備注和信息。 注意： 在接好 GPS 的 TXA 腳以后要保證 GPS 的負(fù)極和轉(zhuǎn)接小板的負(fù)極是連在 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508，完整電路設(shè)計(jì)圖紙，程序設(shè)計(jì)源代碼請聯(lián)系本人，參見備注和信息。 完成上敘步驟后就可以連接電腦了，將 USB 轉(zhuǎn) TTL 小板插到電腦的 USB 口或者將串口線接到臺(tái)式機(jī)的 DB9 串口上，打開軟件，如下圖所示： 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508，完整電路設(shè)計(jì)圖紙，程序設(shè)計(jì)源代碼請聯(lián)系本人，參見備注和信息。 25 JNav GPS Analyzer 軟件測試 GPS 如果上述步驟一步一步完成了的話這一步就很容易了，打開 JNav GPS Analyzer 軟件，藍(lán)色圖標(biāo) 的這個(gè)。 需要注意的是， 測試時(shí) GPS 的天線一 定要朝上，而且放到越空曠的地方效果越好。 29 uVision2 集成開發(fā)環(huán)境 (1) 項(xiàng)目管理 工程（ project）是由源文件、開發(fā)工具選項(xiàng)以及編程說明三部分組成的。 集成源極瀏覽器利用符號數(shù)據(jù)庫使用戶可以快速瀏覽源文件。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。 (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宏指令書寫符號函數(shù)來提供動(dòng)態(tài)輸入。 MCB517AC板含高性能 InfineonC517A單片機(jī) ,它提供標(biāo)準(zhǔn) 8052外圍設(shè)備和 A/D轉(zhuǎn)換器 ,PWM,搜索 ／ 比較 ,8位數(shù)據(jù)指針 ,一個(gè)高速運(yùn)算單元 [15]。 圖 保存路徑 (4) 根據(jù)使用 的單片機(jī) 選擇相應(yīng)的型號，如圖 。 34 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 。 //基 本指令操作 dela