【正文】 GPS 定位數(shù)據(jù) )； 1UTC 時(shí)間，格式為 ； 2緯度，格式為 (第一位是零也將傳送 )； 3緯度半球， N 或 S(北緯或南緯 ) 4經(jīng)度，格式為 (第一位零也將傳送 )； 5經(jīng)度半球， E 或 W(東經(jīng)或西經(jīng) ) 6定位質(zhì)量指示， 0=定位無效， 1=定位有效； 7使用衛(wèi)星數(shù)量，從 00 到 12(第一個(gè)零也將傳送 ) 8水平精確度， 到 9天線離海平面的高度， 到 米 M 指單位米 10大地水準(zhǔn)面高度， 到 米 M 指單位米 11差分 GPS 數(shù)據(jù)期限 (RTCM SC104)，最后設(shè)立 RTCM 傳送的秒數(shù)量 12差分參考基站標(biāo)號，從 0000 到 1023(首位 0 也將傳送 )。 22 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)極是連在一起的，尤其是準(zhǔn)備給 GPS 使用獨(dú)立的電源供電的時(shí)候（只有這樣才能實(shí)現(xiàn) TTL數(shù)據(jù)傳輸，沒有注意這點(diǎn)的話因此測試時(shí)收到的都是 16 進(jìn)制的亂碼） 給 GPS 供電 給 GPS 供電時(shí)需要注意 GPS 模塊的工作電壓，一般從 USB 拆機(jī)模塊都是直接采用 5V 供電的（不帶 RS232 電平， DB9 座的模塊），這個(gè)電源可以用單獨(dú)的開關(guān)電源或電池供電 ，也可以是從單片機(jī)開發(fā)板上直接供電，注意 步中的紅 字部分。 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)。 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。 uVision2包含一個(gè)器件數(shù)據(jù)庫 (device database)，可以自動設(shè)置匯編器、編譯器、連接定位器及調(diào)試器選項(xiàng)，來滿足用戶充分利用特定 微控制器的要求。彩色語法顯像和文件辯識都對 C 源代碼進(jìn)行和優(yōu)化。雙層窗口顯示，可進(jìn)行以下調(diào)整： 當(dāng)前函數(shù)的局部變量 ； 用戶在兩個(gè)不同 watch 窗口頁面上的自定義變量 ； 堆棧調(diào)用 (call stack)頁面上的調(diào)用記錄（樹） (call tree)； 不同格式的四個(gè)存儲區(qū) [14]。每一個(gè)啟動工具包括一套 2K字節(jié)的開發(fā)工具和許多可快速運(yùn)行的舉例程序。 圖 建立新工程 (3) 選擇要保存的路徑，輸入工程文件的名字，如圖 43所示。 在設(shè)計(jì)該軟件時(shí)采用了模塊化的思想，之所以采用 模塊化的設(shè)計(jì)思想，主要是想到了軟件模塊化后方便軟件的調(diào)試，同時(shí)也方便了該軟件的移植，在不同的硬件平臺上運(yùn) 34 行該軟件只需要更改相應(yīng)的軟件模塊就可以實(shí)現(xiàn)。 //清屏 delay(5)。 LCD_EN = 1。 LCD_EN = 1。 Lcd_WriteCmd(0x0C)。} else if (X==3) 37 {X=0x98。 i++。 } else 38 { error_num++。 39 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn) 結(jié)果 完成了系 統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按照設(shè)計(jì)意圖正常運(yùn)行，必須進(jìn)行硬件和軟件系統(tǒng)調(diào)試。 (4) 將寫入程序的單片機(jī)插入硬件電路單片機(jī)管座，查看液晶顯示器 12864 顯示 結(jié)果是否符合設(shè)計(jì)要求。 圖 GPS 初始化 時(shí)間、經(jīng)緯度顯示結(jié)果如圖 所示。 GPS 已在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，為促進(jìn)人類發(fā)展作出了不可估量的貢獻(xiàn)。 本設(shè)計(jì)只是 GPS 入門級的設(shè)計(jì)，不能滿足現(xiàn)在市場上日益激烈的競爭環(huán)境，實(shí)用性還有待提高，功能也有待完善。 //GPRMC 數(shù)據(jù)有效指示燈 sbit led3 = P2^2。 在設(shè)計(jì)階段 ， 石 老師在資料搜集、程序調(diào)試、論文寫作等方面都給予我嚴(yán)格的要求和關(guān)鍵性的指導(dǎo)，在此衷心感謝 幾 個(gè)月來 石 老師對我的關(guān)心和指導(dǎo)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)階段一次非常重要的理 論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會，通過本次比較完整的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過理論和實(shí)際相結(jié)合，鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，以及解決實(shí)際工程的能力，同時(shí)也提高了我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及繪圖的水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都能使我的能力得到提升，經(jīng)驗(yàn)得到豐富。谷歌地圖上顯示的結(jié)果是北緯 度，東經(jīng) 度。 (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。 //返回初始化 } gps_flag = 0。 GPS_DisplayOne()。 Lcd_SetPos(line, pos)。 } void Lcd_SetPos(uchar X,uchar Y) { uchar pos。 //并口方式 Lcd_WriteCmd(0x34)。 LCD_RW = 0。 _nop_()。 //擴(kuò)充指令操作 delay(5)。 圖 加入源文件界面 33 (6) 進(jìn)行輸出文件設(shè)置，進(jìn)入菜單 project/options for target選擇 OUTPUT選項(xiàng)卡，勾選 Crest HEX File項(xiàng)，如圖 。 本次設(shè)計(jì) 軟件 采用了 C語言程序編寫，并在 Keil uVision2開發(fā)環(huán)境下編譯、調(diào)試。 (2) 目標(biāo)監(jiān)控器 uVision2含一個(gè)可配置的監(jiān)控器 ,可測試目標(biāo)器件上的軟件體。 30 在屬性框 (attributes column)中可以快速瀏覽斷點(diǎn)設(shè)置情況和源程序行的位置 ， 代碼覆蓋率信息可以讓你區(qū)分程序中已執(zhí)行和未執(zhí)行的部分。 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。 uVision2 集成開發(fā)環(huán)境 (1) 項(xiàng)目管理 29 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。 26 JNav GPS Analyzer 設(shè)置 打開串口后就可看到下圖所示的界面了 27 JNav GPS Analyzer 收到數(shù)據(jù)包 (定位成功 ) 所示界面定位 7 顆有效衛(wèi)星，當(dāng)定位到無效衛(wèi)星時(shí)綠色的柱狀條呈灰 色，我測試是使用的 REB3571 開發(fā)板凌晨 1 點(diǎn)多測試的，天線放置在陽臺上， 買 家實(shí)際測試時(shí)由于使用的 GPS 不同性能有些出入或者周圍環(huán)境的因素定位的效 28 果可能也會有些出入 （我最多時(shí)定位到 11 顆有效衛(wèi)星） ， 或多或少， 一般只要有 一條綠色的柱形條 GPS 就可以正常工作了。即可查看到端口號。 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 者串口） 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 中所介紹的利用 51 開發(fā)板上的電平轉(zhuǎn)換電路的步驟來 做。 如需更多的數(shù)據(jù)包格式介紹請查找 NMEA 0183 協(xié)議 的資料） GPRMC 數(shù)據(jù)詳解： 18 $GPRMC,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12*hh 1 UTC 時(shí)間， hhmmss(時(shí)分秒 )格式 2 定位狀態(tài)， A=有效定位， V=無效定位 3 緯度 (度分 )格式 (前面的 0 也將被傳輸 ) 4 緯度半球 N(北半球 )或 S(南半球 ) 5 經(jīng)度 (度分 )格式 (前面的 0 也將被傳輸 ) 6 經(jīng)度半球 E(東經(jīng) )或 W(西經(jīng) ) 7 地面速率 (~ 節(jié)，前面的 0 也將被傳輸 ) 8 地面航向 (~ 度，以真北為參考基準(zhǔn)，前面的 0 也將被傳輸 ) 9 UTC 日期， ddmmyy(日月年 )格式 10 磁偏角 (~ 度，前面的 0 也將被傳輸 ) 11 磁偏角方向， E(東 )或 W(西 ) 12 模式指示 (僅 NMEA0183 版本輸出， A=自主定位， D=差分， E=估算， N= 數(shù)據(jù)無效 ) 解析內(nèi)容： ，這個(gè)是格林威治時(shí)間，是世界時(shí)間（ UTC） ，我們需要把它轉(zhuǎn)換成北京時(shí)間 （ BTC） ， BTC 和 UTC 差了 8 個(gè)小時(shí)，要在這個(gè)時(shí)間基礎(chǔ)上加 8 個(gè)小時(shí)。因?yàn)榫邆漭p薄、省電等特性， 因此從 2021 年開始，這種顯示設(shè)備在 MP3 播放器上得到了廣泛應(yīng)用，而對于同 屬數(shù)碼 類產(chǎn)品的 DC 與手機(jī)，此前只是在一些展會上展示過采用 OLED 屏幕的工 程樣品，還并未走入實(shí)際應(yīng)用的階段。 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。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號 (RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 時(shí)刻對施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號 [7]。 11 （ a） 內(nèi)部方式時(shí)鐘電路 （ b） 外部方式時(shí)鐘電路 圖 時(shí)鐘電路 (2) 復(fù)位 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。 表 STC89C516RD+2 主要功能 主要功能特性 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 8K 可反復(fù)擦寫 Flash ROM 32 個(gè)雙向 I/O 口 256x8bit 內(nèi)部 RAM 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻率 024MHz 2 個(gè)串行中斷 可編程 UART 串行通道 2 個(gè)外部中斷源 共 6 個(gè)中斷源 2 個(gè)讀寫中斷口線 3 級加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 (1) 時(shí)鐘電路 STC89C516RD+內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 RXD 和TXD 分別是此放大器的輸入端和輸出端。 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。利用其串行接口接收 SiRF Star II GPS 接收模塊輸出的 NMEA0183 語句數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選和處理后發(fā)送到 OLED 液晶顯示器顯示。 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。實(shí)驗(yàn)表明，利用差分 GPS，定位 精度可提高到 5 米。 24 顆 GPS 衛(wèi)星在離地面 2 萬公里的高空上，以 12 小時(shí)的周期環(huán)繞地球運(yùn)行，使得在任意時(shí)刻，在地面上的任意一點(diǎn)都可以同時(shí) 接收到 6 顆以上 GPS 衛(wèi)星的定位信息。 (2) 空間部分，由 24 顆衛(wèi)星組成，分布在 6 個(gè) 軌 道平面上 。 由此可見 ， GPS 技術(shù)已經(jīng)延伸到各個(gè)領(lǐng)域的方方面面，但是要完成以上所述的各種用途，最基本的就是要具備能夠接收 GPS 信號并且能夠調(diào)制輸出的設(shè)備，而 這種 設(shè)備最基本的功能就是能 夠 顯示當(dāng)時(shí)所處地點(diǎn)的經(jīng)緯度以及 UTC 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。陸地、海洋和空間的廣大用戶，只要持有一種能夠接收、跟蹤、變換和測量 GPS 信號的接收機(jī)，就可以全天時(shí)、全天候和全球性 的 測量運(yùn)動載體的七維狀態(tài)參數(shù)和三維狀態(tài)參數(shù)。 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。其用途 之廣，影響之大，是 其他無線電接收 裝置都 望塵莫及的?，F(xiàn)在世面上已經(jīng)有許多基于 GPS 接收模塊所開發(fā)的產(chǎn)品， 如 GPS 手持機(jī)、車載 GPS 導(dǎo)航儀等等，雖然其功能強(qiáng)大，但價(jià)格 相對而言 比較昂貴，而且對于普通應(yīng)用 沒有必要。 (3) 用戶裝置部分，主要由 GPS 接收機(jī)和衛(wèi)星天線組成 [3]。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)間及移動速度等信息參數(shù)。 GPS 信號接收 方案 選擇 要實(shí)現(xiàn)在液晶顯示器上顯示出接收到的 GPS 數(shù)據(jù) 信息，首先要實(shí)現(xiàn) GPS 信號的接收。在獲取了衛(wèi)星的位置信息和測算出衛(wèi)星信號傳播時(shí)間之后，即可計(jì)算出天線位置。 外圍電路：外圍電路一部分是由 GPS 接收器件及其輔助電路組成，一部分是 OLED液晶顯示模塊的電源電路和顯示電路。 該器件采