【正文】 、編譯、調(diào)試源程序，錯(cuò)誤指令定位 [12]。 (2) 集成功能 uVision2 的強(qiáng)大功能有助于用戶按期完工。斷點(diǎn)可 設(shè)置為條件表達(dá)式，變量或存儲(chǔ)器訪問(wèn)，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(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(shū)寫(xiě)符號(hào)函數(shù)來(lái)提供動(dòng)態(tài)輸入。同時(shí)包含對(duì) 81C90CAN控制器和代碼區(qū)的支持。如還沒(méi)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。 圖 軟件 程序流程圖 模塊軟件設(shè)計(jì) 液晶模塊初始化模塊 在該設(shè)計(jì)中所使用的是 12864 液晶 顯示 模塊，其初始化程序如下所示 ： include void clr_screen() { Lcd_WriteCmd(0x34)。 LCD_EN = 0。 } void Lcd_WriteDat(uchar dat) { LCD_RS = 1。 } void Lcd_Init(void) { LCD_PSB = 1。 //清除 LCD 的顯示內(nèi)容 delay(5)。 //顯示地址 } void Lcd_DispLine(uchar line, uchar pos, uchar *str) { int i = 0。GPS)) //解析 GPRMC { RMC_YES。 GPS_Init()。 第一步，我用數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行了逐一對(duì)點(diǎn)的檢查，檢查各導(dǎo)線間是否有短路與開(kāi)路的故障。 (1) 檢查 OLED 液晶顯示模塊程序，觀察在液晶顯示器上是否能夠顯示相應(yīng)的字符。 圖 谷歌 地圖 顯示結(jié)果 GPS 定位顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)所測(cè)量出來(lái)的結(jié)果中，時(shí)間是很精確的，但是經(jīng)緯度有所差異，根據(jù)我的裝置顯示的結(jié)果是北緯 31 度 45 分 15 秒，東經(jīng) 117 度 14 分 51 秒。 GPS 信號(hào)處理模塊由 SiRF Star II 實(shí)現(xiàn)，通過(guò) SiRF Star II 與 MCS51 兼容系列單片機(jī)相連，配備了所需的外圍電路，同時(shí)配有液晶顯示器，可以顯示字符，并詳細(xì)介紹了該 GPS 接收機(jī)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。 石 老師淵博的科學(xué)知識(shí)、遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)的科學(xué)創(chuàng)新和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度 給了我深遠(yuǎn)的影響 ， 同時(shí) 石 老師隨和的性格更讓我感到親切。 //GPGGA 數(shù)據(jù)有效指示燈 define Rev_LED_YES led1 = 0 define Rev_LED_NO led1 = 1 define RMC_LED_YES led2 = 0 define RMC_LED_NO led2 = 1 define GGA_LED_YES led3 = 0 define GGA_LED_NO led3 = 1 define BUF_MAX_LEN 200 //GPS 處理函數(shù) GPSCmdSnapshot 要用參數(shù) /**************************************************** 串口接收及顯示要用變量定義（ 6 個(gè) ) *****。 總之，在做這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)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。 不過(guò)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。 圖 時(shí)間、經(jīng)緯度顯示結(jié)果 41 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 圖 52 所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是我在合肥學(xué)院竹苑 A 座 419 寢室測(cè)試的結(jié)果。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試的任務(wù)是利用開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試，發(fā)現(xiàn)和糾正程序的錯(cuò)誤，同時(shí)也能發(fā)現(xiàn)硬件的故障。 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試的主要任務(wù)是排除硬件故障，其中包括設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤和工藝性故障等。 if (error_num = 20) //如果數(shù)據(jù)無(wú)效超過(guò) 20 次 { RMC_NO。 } } GPS 數(shù)據(jù)接收模塊 首先要對(duì) GPS 接收模塊是否有信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)進(jìn)行識(shí)別，而且由于 GPS 接收模塊發(fā)送出來(lái)的數(shù)據(jù)不是我們?nèi)啃枰?，所以有必要再?duì)語(yǔ)句進(jìn)行識(shí)別，然后取入我們所需要的語(yǔ)句 GPRMC。} pos = X+Y 。 //顯示開(kāi)，關(guān)光標(biāo) delay(5)。 36 DelayNOP()。 DelayNOP()。 } void Lcd_WriteCmd(uchar cmd) { LCD_RS = 0。該 軟件 模塊設(shè)計(jì)分為 液晶模塊初始化模塊， GPS 數(shù)據(jù)接收模塊， 單片機(jī)模塊 這 三 個(gè)主要模塊。 32 圖 保存路徑 (4) 根據(jù)使用的 單片機(jī) 選擇相應(yīng)的型號(hào)，如圖 。用戶可在檢測(cè) 8051性能的同時(shí) ,查看開(kāi)發(fā)工具的可行性。 測(cè)試程序 uVision2調(diào)試器具備所有常規(guī)源極調(diào)試，符號(hào)調(diào)試特性以及歷史跟蹤，代碼覆蓋，復(fù)雜斷點(diǎn)等功能?？梢栽诰庉嬈鲀?nèi)調(diào)試程序，它能提供一種自然的調(diào)試環(huán)境，使你更快速地檢查和修改程序。此數(shù)據(jù)庫(kù)包含：片上存儲(chǔ)器和外圍設(shè)備的信息，擴(kuò)展數(shù)據(jù)指針 (extra data pointer)或者加速器(mathaccelerator)的特性。 C51 已被完全集成到 uVision2 的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中，這個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境包括：編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器。 接線方法和使用串口助手測(cè)試時(shí)是一樣的，不再做介紹。 注意：模塊本身是 供電的 (USB 轉(zhuǎn) TTL 小板有 電源電壓輸出 )，引腳說(shuō)明請(qǐng)看圖一。 20 使用 軟件通過(guò)電腦測(cè)試 GPS 。 硬件電路設(shè)計(jì) 如圖 。 將 IF 濾波器集成到射頻芯片內(nèi)而無(wú)需新增外部濾波器 , 從而進(jìn)一步降低了元件的數(shù)目并增加了可靠性。 該模塊 天線采用的是體積小、可靠性高、靈敏度高的微帶天線，該天線封裝在 模塊內(nèi)部 ，更進(jìn)一步的提高了整個(gè)模塊的可靠性。復(fù)位信號(hào)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。 外部方式的時(shí)鐘電路如圖 （ b） 所示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。 (4) 可編程輸入 /輸出引腳（ 32 根） ： 10 STC89C516RD+單片機(jī)有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別 為 P0、 P P P3 口，每個(gè)口有 8 根引腳 ，共 32 根。 由 此 可知： GPS 接收模塊將接收到的 GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航電文調(diào)制解碼，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式后，送給單片機(jī) ，當(dāng)單片機(jī) 接 收到 GPS 發(fā)送過(guò)來(lái)的導(dǎo)航電文后，經(jīng)過(guò)片內(nèi)程序的識(shí)別篩選，將篩選出來(lái) 的導(dǎo)航電文送到顯示模塊，并且最后通過(guò)液晶顯示器按照要求 顯示出來(lái)。在這里使用常見(jiàn)的 MCS51 型單片機(jī)作為處理器，利用 MCS51 單片機(jī)的串行接口接收 SiRF Star II GPS信號(hào)接收模塊 輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)，并通過(guò)軟件方法篩選出其中有用的定位數(shù)據(jù)，最后通過(guò)單片機(jī)的并行接口輸出至液晶顯示模塊顯示的方案。并且在經(jīng)過(guò)大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn)后價(jià)格已經(jīng) 能被我們所接受，這樣的模塊在市面上也能夠 容易的購(gòu)買(mǎi)到。美國(guó)政府宣布 從 2021 年起 ，在保證美國(guó)國(guó)家安全不受威脅的前提下，取消 SA 政策， GPS 民用信號(hào)精度在全球 5 范圍內(nèi)得到改善，利用 C/A 碼進(jìn)行單點(diǎn)定位的精度由 100 米提高到 20 米 。 GPS 系統(tǒng)經(jīng)過(guò) 16 年 的發(fā)射試驗(yàn)衛(wèi) 星，到開(kāi)發(fā) GPS 信號(hào)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(hào)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(jiǎn)介 全球定位系統(tǒng) (GPS)是本世紀(jì) 70 年代由美國(guó)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)的海洋應(yīng)用 GPS 技術(shù)在海洋方面有著極其重要的作用，比如： 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；凈化海洋；海洋糾紛或海損事故的定點(diǎn)測(cè)定；港口交通管制；海洋災(zāi)難檢測(cè) 等 。 它 是一臺(tái)體積小巧、攜帶方便、可以獨(dú)立使用的全天候?qū)崟r(shí)的定位導(dǎo)航設(shè)備。 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。 GPS 技術(shù)的陸地應(yīng)用 GPS 技術(shù)在陸地上的開(kāi)發(fā)應(yīng)用可 以體現(xiàn)在許多方面，如： 各種車(chē)輛的行駛狀態(tài)監(jiān)控；旅游者或旅游車(chē)的景點(diǎn)導(dǎo)游；應(yīng)急車(chē)輛 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)等 。 在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要熟悉所選用的 GPS 接收模塊的 性能指標(biāo)，學(xué)習(xí) NMEA 封包并懂得 如何 使用 NMEA 輸出命令，結(jié)合單片機(jī) 的相關(guān)知識(shí)能實(shí)現(xiàn)對(duì) GPS 接收到的衛(wèi)星信息進(jìn)行提取，并在液晶顯示器上選擇性的顯示需要的數(shù)據(jù)。1989 年 2 月 14 日，第一顆 GPS 工作衛(wèi)星的發(fā)射成功，宣告 GPS 系統(tǒng)進(jìn)入了生產(chǎn)作業(yè)階段。 由于衛(wèi)星運(yùn)行軌道、衛(wèi)星時(shí)鐘存在誤差，大氣對(duì)流層、電離層對(duì)信號(hào)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。 第二種方案是選擇成品的 GPS 接收模塊，采用這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)是由于現(xiàn)階段 GPS接收模塊的制造技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成 熟，性能穩(wěn)定并且使用非常方便，定位成功后直接就可以通過(guò)模塊 輸出 GPS 相關(guān) 信息。 6 圖 GPS 接收模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu) 總體方案的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)要求通過(guò)單片機(jī)控制 GPS 器件實(shí)現(xiàn)定位 信息 顯示功能。 單 片機(jī)控制程序：編寫(xiě)程序，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制系統(tǒng)的初始化，控制 GPS 器件完成 7 數(shù)據(jù)的采集 ,進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào) 處理，并通過(guò)單片機(jī)接口輸出至液晶顯示模塊顯示必要的數(shù)據(jù) 。 (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(hào) ； PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) ； 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。晶體振蕩頻率可以在 ～ 12MHz 之間選擇，電容值在 5～ 30pF 之間選擇，電容值的大小可對(duì)頻率起微調(diào)的作用 [5]。 表 一些寄存器的復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) PC 0000H TCON 00H ACC 00H TL0 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL1 00H DPTR 0000H TH1 00H P0P3 FFH SCON 00H IP XX000000B SBUF 不定 IE 0X000000B PCON 0XXX0000B TMOD 00H RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。 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]。這使其不僅可執(zhí)行各項(xiàng) GPS 功能 ,還能為用戶應(yīng)用提供額外存儲(chǔ)。 15 圖 OLED 液晶顯示引腳圖 管腳從左到右定義為： GND： 電源地 VCC： 供電電源 、 5V 都可以 D0： CLK 時(shí)鐘 D1： MOSI 數(shù)據(jù) RES： 復(fù)位 DC： 數(shù)據(jù) /命令 基于單片機(jī)的 GPS 硬件連接 介紹 整個(gè)硬件設(shè)計(jì)要求 GPS接收模塊輸出的信號(hào)通過(guò) 單片機(jī) STC89C5 GPS信號(hào)接收模塊、 12864液晶顯示模塊、電源相連接實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。 ，指的是偏離正北的角度 ，這個(gè)日期是準(zhǔn)確的，不需要轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)詳解 ： $GPGGA,1,2,3,4,5,6,7,8,9,M,10,M,11,12*xxCR LF $GPGGA：起始引導(dǎo)符及語(yǔ)句格式說(shuō)明 (本句為