【正文】 3) 調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星，使之沿預(yù)定軌道運(yùn)行。民用導(dǎo)航系統(tǒng)常常采用的 GPS 定位方法是偽距法。GPS 技術(shù)目前已經(jīng)較為成熟，市場(chǎng)上的 GPS 產(chǎn)品很多，可以分為下面的 3 類。(3) 高性能的接收裝置跟蹤 12 顆衛(wèi)星，低功耗并且能夠快速一次定位。(11) 速度限制： 515m/s。整個(gè)探測(cè)過程是完全自動(dòng)的，正常情況下，GPS 25LP 將用 45s 的時(shí)間獲取位置定位信息（在已知星歷表時(shí)只需要 15s），之后通過輸出通道傳送有效的位置、速度和時(shí)間信息。默認(rèn)形式為 1HZ 頻率時(shí)的高脈沖，脈沖寬度可配置成安 20ms 遞增。最小低電平為 ，最大高電平為 。NC(9 腳)：懸空腳。此引腳的輸出數(shù)據(jù)和 4 腳的 TXD1 相同。9：差分模式參數(shù)，A 為自動(dòng)模式， D 只用差分(僅當(dāng)數(shù)九差分輸入時(shí)可用)。2．輸出語句使能/禁用(PGRMO)此語句可以使能或禁用輸出語句。$GPRMC,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,*hhCRLP1：UTC 當(dāng)?shù)貢r(shí)間，“時(shí)時(shí)分分妙妙”的格式?！?76。*hh：為數(shù)據(jù)校驗(yàn)和。這些無疑為語音播放提供了條件。特點(diǎn)：綜合參數(shù)和波形編碼之優(yōu)點(diǎn)。例如“中”的點(diǎn)陣圖如圖 41 所示，則該字模的二進(jìn)制表示為0x0100,0x0100, 0x0100,0x0102,0x7FFF,0x4102,0x410。特點(diǎn)：壓縮比大，計(jì)算量大，音質(zhì)不高，廉價(jià)。為了節(jié)約存儲(chǔ)空間，必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理與壓縮。12：工作模式，A 為自主， D 為差分，E 為評(píng)估。7：對(duì)地速度，～ 節(jié)(前面的 0 也會(huì)傳送)。需要注意的是，如果目標(biāo)語句狀態(tài)設(shè)置為 2 或 3，則目標(biāo)語句名這項(xiàng)可以為空缺，否則目標(biāo)語句名必須填寫。14：使用默認(rèn)值。2：海拔高度，～。NMEA(12 腳) ：與 NMEA0183( 版)電學(xué)規(guī)范兼容的串行輸出腳，輸出NMEA0183( 版) 定義的 ASCII 碼語句。需要 4～33V 直流電壓進(jìn)行涓流充電，在通常工作時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行涓流充電，板上可再充電電池容量為7mAH。RXD1(5 腳)：第 1 路串行數(shù)據(jù)接收腳。PSS(3 腳)：秒脈沖輸出腳。(1) 自檢：加電后開始自檢，并通過輸出通道報(bào)告自檢結(jié)果，自檢過程將檢測(cè)、接收器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和晶振。(9) 搜索天空（所有的數(shù)據(jù)未知）時(shí)間 5 分鐘。GARM GPS 25LP 的主要的性能指標(biāo)如下：(1) 由標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)（ SPS）實(shí)現(xiàn)了全導(dǎo)航精度。從每個(gè)偽距測(cè)量中加上或減去這個(gè)固定的值就消去了該體積，結(jié)果使得 4 個(gè)球面相交于一點(diǎn)，這就是用戶的三維位置。 GPS 基本工作原理GPS 的基本定位原理是：每顆衛(wèi)星時(shí)刻發(fā)布其位置和時(shí)間數(shù)據(jù)信號(hào)，用戶接收機(jī)可以測(cè)量每顆衛(wèi)星的信號(hào)到接收機(jī)的時(shí)間延遲，根據(jù)信號(hào)傳輸?shù)乃俣染涂梢杂?jì)算出接收機(jī)到不同衛(wèi)星距離。(2) 提供全球定位系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)。衛(wèi)星每 11 小時(shí) 58 分環(huán)繞地球一次，即當(dāng)?shù)厍驅(qū)阈莵碚f自轉(zhuǎn)一周時(shí)，它們繞地球運(yùn)行兩周。圖 38 SPR4096 模組電路原理圖 GPS 接收電路設(shè)計(jì)GPS 是英文 Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System 的縮寫，譯為利用衛(wèi)星導(dǎo)航進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距 /全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。在 SPR4096 芯片中，使用兩種電源供電，VDDI 與VDDQ。K7：增加。K3：播放警告用語“ 車輛拐彎，請(qǐng)注意安全” 。通過循環(huán)，可以實(shí)現(xiàn) 16128 點(diǎn)陣中每個(gè)發(fā)光二極管的選通。另外，PC 機(jī)與單片機(jī)之間串口通信只是傳輸機(jī)內(nèi)碼，而不是傳輸字模信息，傳輸信息量小，不需要復(fù)雜的通信協(xié)議。要用 LED 點(diǎn)陣來顯示數(shù)字、字母和漢字等信息，首先要能夠提取出其字模第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 12 數(shù)據(jù)，即一個(gè) 16*8 的點(diǎn)陣數(shù)字、字母的字模數(shù)據(jù)共有 16 個(gè)字節(jié)，一個(gè) 16*16的點(diǎn)陣漢字的字模數(shù)據(jù)共有 32 個(gè)字節(jié)。由于要掃描 16 行的點(diǎn)陣，所以每行的時(shí)間絕不能超過 20ms247。 LED點(diǎn)陣顯示電路設(shè)計(jì)LED(Light Emitting Diode 發(fā)光二極管) 電子顯示屏是由發(fā)光二極管排列組成的顯示器件，它采用低電壓掃描驅(qū)動(dòng)，具有：耗電少、使用壽命長、成本低、亮度高、故障少、發(fā)熱量少、單色發(fā)光、反應(yīng)速率快、耐沖撞、機(jī)械特性好、體積小、視角大、可視距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。中斷使用情況IRQ6_TMB(128Hz)中斷掃描鍵盤。IOB10 用于通用串口 Tx。在 LQFP80 封裝中有 9個(gè)空余腳，用戶使用時(shí)這 9 個(gè)空余腳接地。設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)：全面了解 GPS 接收原理和凌陽單片機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì)流程，按照任務(wù)書的設(shè)計(jì)要求，結(jié)合公交車報(bào)站器運(yùn)行的實(shí)際情況，力求從理論上研究出更先進(jìn)、實(shí)用、廉價(jià)的公交車報(bào)站器，爭取設(shè)計(jì)出實(shí)物。GPS 接收部分：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)所接收到的 GPS 信號(hào)進(jìn)行變換、放大和處理，以便測(cè)量出 GPS 信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)間，解譯出 GPS 衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時(shí)地計(jì)算出測(cè)站的三維位置，以及速度、時(shí)間、航向等定位信息。5．電源為 5V 直流。2．使用凌陽 SPCE061A 單片機(jī)進(jìn)行語音播報(bào)，利用 SPR4096 模組存儲(chǔ)大量的語音素材，使報(bào)站器更人性化。此系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求車輛的定位精度要高于 60m，每臺(tái)公交車報(bào)站器的成本價(jià)格不能高于1000 元。關(guān)鍵詞：自動(dòng)報(bào)站，GPS，凌陽單片機(jī)AbstractIIAbstractSince recent years, GPS (Global Positioning System) has vastly been used and developed in every industry, especially in the vehiclemonitoring and positioning system. With the sustained growing of the economy, the demand to the bus transportation is increasing too. Nowadays the bus pany allocates only one driver on every bus because of the cutting of the whole industry. Considering the safe of the bus industry, it urgently needs an intelligent。全套 protel 程序，翻譯，答辯，開題報(bào)告，加153893706山東理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目：公交車報(bào)站器的設(shè)計(jì) 申請(qǐng)山東理工大學(xué)工學(xué)學(xué)士學(xué)位論文學(xué) 院 ： 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 專 業(yè) ： 電 子 信 息 工 程 學(xué) 生 姓 名 ： 指 導(dǎo) 教 師 ： 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 時(shí) 間 ： 二 О О 七 年 三 月 五 日 ～ 六 月 十 八 日 共 十 六 周摘 要Ⅰ摘 要近年來，GPS(Global Positioning System)全球定位系統(tǒng)在各種行業(yè)，特別是車輛監(jiān)控與定位系統(tǒng)的應(yīng)用中蓬勃發(fā)展。且不僅可以應(yīng)用到公交車上，還可以應(yīng)用到火車及長途汽車上，結(jié)合LED 點(diǎn)陣進(jìn)行報(bào)站顯示，提供車上的宣傳用語及車廂廣告等文字服務(wù)。GPS 衛(wèi)星定位語音報(bào)站系統(tǒng)具有定位精度高、語音自動(dòng)播報(bào)等特點(diǎn)。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容公交車報(bào)站器的設(shè)計(jì)包括以下設(shè)計(jì)內(nèi)容：1．可以完整地播報(bào)一條公交線路的站名，包括上行線路與下行線路。4．GPS 定位精度在 60m 以內(nèi)。由于 SPCE061A 內(nèi)部集成了 D/A 轉(zhuǎn)換器，不需任何語音芯片就可直接實(shí)現(xiàn)語音播報(bào)功能。該設(shè)計(jì)方案從理論上符合實(shí)際運(yùn)行的要求，工作原理可行，各單元電路采用模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)用性強(qiáng)，易檢修，若能用于實(shí)際應(yīng)該對(duì)公交行業(yè)提供較好的技術(shù)支持。本系統(tǒng)中采用 PLCC84 封裝，在 PLCC84 封裝中，有 15 個(gè)空余腳，用戶使用時(shí)這 15 個(gè)空余腳懸浮。IOB1 用于 SPR4096 的 SDK 信號(hào)。IRQ5_4KHz 中斷在設(shè)置時(shí)間時(shí)的閃爍效果。圖 33 圖中的 VDDH 為 SPCE061A 的 I/O 電平參考，接 SPCE061A 的5575 腳；VDDP 為 PLL 鎖相環(huán)電源，接 SPCE061A 的 7 腳；VDD 和VDDA 分別為數(shù)字電源與模擬電源，分別接 SPCE061A 的 15 腳和 36 腳；AVSS1 是模擬地，接 SPCE061A 的 24 腳；VSS 是數(shù)字地，接 SPCE061A 的 38腳；AVSS2 接音頻輸出電路的 AVSS2。根據(jù)視覺滯留原理，根據(jù)視覺滯留原理，每屏的完整的顯示時(shí)間應(yīng)控制在 20ms 之內(nèi)，即 50Hz，人眼看上去才不會(huì)覺得閃爍。 SPCE061A 實(shí)現(xiàn)點(diǎn)陣顯示方案鑒于 SPCE061A 單片機(jī)比傳統(tǒng)的 51 系列 8 位單片機(jī)具有更加豐富的資源，而且數(shù)據(jù)處理速度快，將顯示數(shù)據(jù)通過并行(一般為 8 位)方式送入驅(qū)動(dòng)電路，這樣的好處是：相對(duì)于串行控制而言，數(shù)據(jù)的刷新速度快，在處理同等數(shù)量的數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)處理速度要求可以大大降低，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。方案二：將標(biāo)準(zhǔn)的點(diǎn)陣信息字模數(shù)據(jù)的字庫文件（可以采用漢字庫文件HZK1ASCII 碼庫文件 ASC16）裝入外擴(kuò) ROM 存儲(chǔ)器，采用與 PC 機(jī)相同的編碼（機(jī)內(nèi)碼），先進(jìn)行基于 PC 機(jī)的預(yù)處理，提取需顯示內(nèi)容的機(jī)內(nèi)碼，通過串口發(fā)給單片機(jī)，單片機(jī)首先進(jìn)行判斷，若是 ASCII 碼，則直接計(jì)算出起始地址，在 ASC16 文件中指定位置取出連續(xù)的 16 個(gè)字節(jié)即為其字模信息；若為漢字，單片機(jī)將機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換為區(qū)碼和位碼，再計(jì)算出起始地址，在 HZK16文件中指定位置取出連續(xù)的 32 個(gè)字節(jié)即為其字模信息，然后送到顯示器去顯示。如果為高電平，則發(fā)光二極管不被點(diǎn)亮。K2：逐次播放下行各站提示語，每按一次按順序播放一個(gè)。K5：接收 GPS 上的時(shí)間K6：設(shè)置切換。芯片具有 BMI（Bus Memory Interface）并行接口總線與 SIF（Serial Interface）串行接口總線。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 17 1A12 1A241A36 1A482A111 2A2132A315 2A4171Y1 181Y2 161Y3 141Y4 122Y1 92Y2 72Y3 52Y4 31G1 2G19U30174HC24412345J303U3_EZ_ProbeR302 33PD0R30133BUSYPD1PD0 EZ_SDAR303 33PD1C301500pEZ_SCKEZ_SDABUSYR305 33SDAMEMR30610K R3072K123J301MESELMEMVDDI1 SDA2VSSQ3 VDDQ4CF75 CF46CF37 CF028NC9 NC10NC11 NC12 NC 13NC 14NC15NC 16NC 17NC18NC 19VSS 20RES21SCK 22VDDQ 23VSS24U303SPR4096_24PC30822uFC307 1 23 45 6J302 EZ_SDAEZ_SCKSCK61_SCK_IOB0 61_SDA_IOB1SDASCKSPR 模組電路原理圖如圖 38 所示。每個(gè)軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差 90 度，同一軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前 30 度。主控站協(xié)調(diào)和管理地面監(jiān)控系統(tǒng)，主要任務(wù)：(1) 根據(jù)本站和其它監(jiān)測(cè)站的觀測(cè)資料，推算編制各衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳送到注入站。接收到衛(wèi)星信號(hào)的數(shù)量和幾何位置分布對(duì)定位精度有一定的影響。如果在測(cè)量出到第 4 顆衛(wèi)星的偽距，則此時(shí)由用戶鐘偏差造成的定位不定性就產(chǎn)生一個(gè)由 4 個(gè)相交球面所圍成第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 20 的誤差體積。經(jīng)過綜合考慮，選用單點(diǎn)模式產(chǎn)品 GARMIN GPS 25LP 作為本次設(shè)計(jì)的GPS 器件，它的價(jià)格相對(duì)便宜，定位精度及其他的指標(biāo)也能夠達(dá)到要求。(8) 自動(dòng)定位（年歷已知，初始位置和時(shí)間數(shù)據(jù)未知）時(shí)間 分鐘。GARMIN GPS 25LP 在加電后開始運(yùn)行，其基本運(yùn)行過程如下。RXD2(2 腳)：第 2 路串行數(shù)據(jù)接收腳，與 RXD1 電氣特性相同。此輸出正常時(shí)的格式為 NMEA(National Marine Electronics Association)0183( 版)，波特率可在 300、600、 1200、2400、4800、9600 或者 19200 中選擇，默認(rèn)波特率為 4800。VAUX(7 腳)：輔助外部備份電池充電輸入腳。NC(11 腳)：懸空腳。$PGRMCE1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,*hhCRLF1211110987654321NAMENCVINNCGNDVAUXPWR_DNRXD1TXD1PPSRXD2TXD2GPS 25L