【正文】 nsigned char GPS_time1[12]。定義如下： unsigned char GPS_latitude[15]。 (3)相對(duì)論效應(yīng) 導(dǎo)致 于衛(wèi)星鐘和接收機(jī)所處的運(yùn)動(dòng)速度和重力位不同 ，從而 引起的接收機(jī)鐘 與 衛(wèi)星鐘之間 產(chǎn)生 相對(duì)誤差。第二級(jí)是將它們的組合碼分別調(diào)制在 L1 和 L2 載波頻率上。該模塊的優(yōu)勢(shì)是對(duì)漂移的處理，功耗在 30 毫安，性價(jià)比等多方面都優(yōu)于 SIRF3 芯片。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 低電平 。 P3 口也 是 AT89C51 的一些特殊功能口，如下 面 所示： P3 口管腳備選功能 ： (1) (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選 通 ) (2) (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 ) (3) T1(T1 外部輸入 ) (4) T0(T0 外部輸入 ) (5) (外部中斷 INT1) (6) (外部中斷 INT0) (7) TXD(串行 發(fā)送 口 ) (8) RXD(串行 接收 口 ) P3 口 在 閃爍編程和編程校驗(yàn) 時(shí)可以 接收一些控制信號(hào) 。 當(dāng) P2 口被寫(xiě) 1 時(shí)，其管腳被 自身的 上拉電阻拉 為 高 電 9 平 ，且作為輸入。當(dāng)編程 FIASH 時(shí)， P0口輸入 為原碼。 同時(shí) 頻率可降至 0，具有極寬的 操作頻率范圍。 GPS 模塊型號(hào)為 HOLUX M89， 使用聯(lián)發(fā)科技公司 (MTK)所設(shè)計(jì)的低 耗電量芯片 MT3318。 1979 年到 1984 年間，美國(guó)政府又陸續(xù)將 7 顆試驗(yàn)型的衛(wèi)星送人軌道，同時(shí)也研發(fā)了各種用途的衛(wèi)星信號(hào)地面接收機(jī)。 由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目不多，工作衛(wèi)星只有 6 顆，同時(shí)只有平均約為 1000km 的運(yùn)行高度，而從地面站觀測(cè)到衛(wèi)星的時(shí)間的間隔也非常長(zhǎng)，平均約 個(gè)小時(shí)。 3 全球定位系統(tǒng) GPS 發(fā)展概述 簡(jiǎn)稱 GPS 的全球定位系統(tǒng) (global positioning system)是隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而建立起來(lái)的新一代精密衛(wèi)星定位系統(tǒng)。 在德國(guó)，已研發(fā)了一種叫做 Microdrones GmbH MD4200垂直起降的微型無(wú)人飛行器。據(jù)報(bào)道自 2020 年 9 月起，為了提高輸電線路的巡檢水平，江西省電力公司采用了無(wú)人機(jī)航巡輸電線路，對(duì)輸電線路本體 缺陷、通道隱患進(jìn)行快速探測(cè)，在各種地形復(fù)雜、氣候惡劣 的不利條件下， 在 第一時(shí)間 里 準(zhǔn)確 、 及時(shí)、高效 地 取得現(xiàn)場(chǎng)資料。 Four shaft vehicle。 詳細(xì)介紹了 GPS 系統(tǒng)的組成、定位誤差、數(shù)據(jù)接收和參數(shù)提取的方法，并同時(shí)研究了點(diǎn)陣液晶顯示屏字庫(kù)的建立與字符的顯示，以及 I2C 總線串口傳輸技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用。正是 李 老師的無(wú)私幫助，我的畢業(yè)論文才能夠得以順利完成，謝謝 李 老師。 中國(guó)計(jì)量學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 基于 GPS 的四軸飛行器 的 導(dǎo)航系統(tǒng) 設(shè)計(jì) The Design Of four Shaft Aircraft Navigation System Based On GPS 學(xué)生姓名 江克楠 學(xué)號(hào) 0700107129 學(xué)生專業(yè) 機(jī)械電子工程 班 級(jí) 07 機(jī)電 1 班 二級(jí)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 李運(yùn)堂 中國(guó)計(jì) 量學(xué)院 2020 年 6 月 鄭 重 聲 明 本人呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實(shí)可靠。 為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心 的他， 從選題、定題開(kāi)始，一直到最后論文的反復(fù)修改， 都 始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我 耐心的 指導(dǎo)，幫助我開(kāi)拓研究思路，點(diǎn)撥 與 鼓勵(lì)。同時(shí)也可測(cè)量飛行距離以及獲得準(zhǔn)確的衛(wèi)星時(shí)間。if we need get to specific areas for daily environment monitoring,Also can use this return after be automatic search and automatic record store data,greatly reduce the manpower cost. This paper puts forward a method of simple four shaft vehicle navigation system design and implementation which based on system can receive and analyze GPS positioning information that we need,and storage positioning coordinate easily,and autonomous navigation, simulate and then display on the also can measurable flight distance and get accurate satellite time. Introduces the position,positioning error,data receiving of GPS system,and method of parameter extraction,and the establishment of the LCD screen fonts,and the application of characters I2C bus practical the serial transmission technology.. Keywords： GPS。 用于 民用型的自主巡航飛行器可 執(zhí)行 災(zāi)情調(diào)查救援任務(wù) 如 水災(zāi)、火災(zāi)、地震等；噴灑農(nóng)田、林區(qū)農(nóng)藥；監(jiān)測(cè)化工廠等 危險(xiǎn) 場(chǎng)所 的危險(xiǎn) 氣體 的 濃度；巡查輸油管線、輸電線路；連續(xù)監(jiān)控重要 的 設(shè)施；區(qū)域性空－地、空－海通訊中繼；當(dāng)對(duì)特定地區(qū)進(jìn)行日常環(huán)境監(jiān)測(cè) 的時(shí)候 ，用這種飛行器 來(lái)執(zhí)行也很方便和高效 ，自 主 巡查完后 可以 自動(dòng)返回目的地 并自動(dòng)記錄 下 存儲(chǔ) 的 數(shù)據(jù)，大大減少 了 人力成本。目前，實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)取得了防爆排險(xiǎn)機(jī)器人、工業(yè) 制造 機(jī)器人、蛇形 仿生 機(jī)器人、 深水 機(jī)器人、網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人等多項(xiàng)重要研究成果。 2020年 4月在德國(guó)上市以來(lái)，短短的 16個(gè)月里，在歐洲已經(jīng)銷售了超過(guò) 250套 MD4200四旋翼飛行器系統(tǒng)，它們被用于許多不同領(lǐng)域：航空攝影、空中考古、空中監(jiān)視、植被調(diào)查、消防救災(zāi)、邊境控制、警察、特種部隊(duì)和軍隊(duì)等等。為了給民間組織和軍 事部門提供實(shí)時(shí)的三維定位導(dǎo)航，在 1973 年，美國(guó)國(guó)防部就開(kāi)始著手研究和建立新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，也就是目前應(yīng)用非常廣泛的“授時(shí)與測(cè)距導(dǎo)航系統(tǒng)或稱全球定位系統(tǒng)” (navigation system timing and ranging/global positioning system—— NAVSTAR/GPS)，通常簡(jiǎn)稱為全球定位系統(tǒng) (GPS)。 第二階段：全方面研制以及試驗(yàn)。 顯示界面采用 11264點(diǎn)陣液晶顯示屏 顯示 GPS 芯片接收到的定位數(shù)據(jù)、時(shí)間數(shù)據(jù)以及單片機(jī)發(fā)出的導(dǎo)航數(shù)據(jù) ，它是 112 行 64 列 點(diǎn)陣 型液晶顯示模塊。 P89C51X2 具有 128 字節(jié) 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器， P89C52X2/58X2 具有 256 字節(jié) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，都具有 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 ，以及 32 條 I/O 口 ， 可用于多機(jī)通信、 I/O 擴(kuò)展或全雙工 UART， 此外，由于器件采用 了 靜態(tài)設(shè)計(jì) 的方案 ，時(shí)鐘停止 但 用戶數(shù)據(jù) 不會(huì)丟失，也 可從時(shí)鐘停止處恢復(fù)。 在校驗(yàn) FIASH 時(shí)， P0作為 原碼 輸出口 ，此時(shí) P0必須 通過(guò) 外部被拉高 ，也就是說(shuō)要外接上拉電阻 。 P2 口為一個(gè) 8 位 的自身提供 上拉電阻的雙向 I/O 口 。當(dāng) P3 口寫(xiě)“ 1” 時(shí) ， 因?yàn)樽陨砟芴峁?上拉 電阻， P3 口將輸出電流 (ILL)， 它們被 自身 上拉 成 高電平， 這是可作為 輸入。然而用 于 外部 RAM 時(shí)，將 會(huì) 跳過(guò)一個(gè) ALE脈沖。該模塊采用聯(lián)發(fā)科技公司 (MTK)所設(shè)計(jì)的低耗電量芯片 MT3318。第一級(jí)是將 D(t)，碼調(diào)制 C/A 碼和 P 碼，實(shí)現(xiàn)對(duì) D(t)的偽隨機(jī)碼擴(kuò)頻。它是一種起始 的 數(shù)據(jù)誤差 ， 其 誤差 大小 由 觀測(cè)值衛(wèi)星跟蹤站數(shù)量、空間分布的數(shù)量 以及精度、軌道計(jì)算時(shí)所用的軌道模型及 定軌軟件的完善程度等 決定 。為了匹配 89C51 的TTL 電平和 GPS 模塊的 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)接口，采用 MAX232 進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，如下圖所示： 圖 27 串口硬件圖 15 3 軟件設(shè)計(jì) GPS 模塊程序設(shè)計(jì) 該模塊主要負(fù)責(zé)接收 GPS 發(fā)送過(guò)來(lái)的導(dǎo)航定位信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行提取和解析，保 存在相應(yīng)的全局?jǐn)?shù)組中，以供調(diào)用。//數(shù)據(jù)已經(jīng)獲得的標(biāo)志 unsigned char GPS_height[10]?？梢?通過(guò) SWITCH(CASE)語(yǔ)句按次序 將各個(gè) 幀數(shù)據(jù)信息從提取出來(lái) 存入建立的數(shù)組中 ，將其轉(zhuǎn)換成有 需要 的、 并 可使用的定位信息數(shù)據(jù)。A39。 同時(shí)， DDRAM 也可以用來(lái) 存儲(chǔ) 一些圖片的點(diǎn)陣模 。 只能用指令設(shè)置 X 地址計(jì)數(shù)器是高 3位， Y 地址計(jì)數(shù)器 是 低 6位。nchar_count。 Write_LCD_cmd(0x11+(Cl_addr4))。//將列地址增量 } } 22 字庫(kù)的建立 圖 36 自動(dòng)生成 ASCII 碼 生成的字模選取需要的部分存入字庫(kù)頭文件中： 圖 37 字模存入數(shù)組 字模從“空格”建立到小寫(xiě)“ z”，由以下子程序輸出對(duì)應(yīng)的 ASCII 碼： void disp_char_ASCII(unsigned char Y,unsigned char X,unsigned char a[],unsigned char char_count) { unsigned char Cl_addr,i,n。 Write_LCD_cmd(0x11+(Cl_addr4))。//輸入列地址 Write_LCD_cmd(0x04+(Cl_addramp。 鍵盤(pán)模塊 2 個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)翻頁(yè)，記錄坐標(biāo)等功能，按鍵分為 k1 和 k2 具體定義如下： 短按 k1：進(jìn)入時(shí)間顯示界面 (Flag=1)。 24 圖 38 按鍵程序流程圖 導(dǎo)航軟件設(shè)計(jì) 將目標(biāo)點(diǎn)的經(jīng)緯度存入數(shù)組，并實(shí)時(shí)將接收到的當(dāng)前經(jīng)緯度與數(shù)組中的值進(jìn)行比較，控制飛行器前進(jìn)后退、或左飛右飛和 45176。 26 I2C 總線在 LCD 上的應(yīng)用 本文采用的 11264 點(diǎn)陣液晶顯示屏即采用 I2C 通信方式，只需要兩根線就能傳輸數(shù)據(jù)，極大減少了 LCD 對(duì)單片機(jī)端口的占用。 圖 41數(shù)據(jù)有效性 起始和停止 的 條件 SCL 線電平 為高 時(shí)， SDA 線從高電平向低電平 跳變 ，這個(gè)情況表示 數(shù)據(jù) 起始條件； SCL 線電平 為低 時(shí)， SDA 線由低電平向高電平 跳變 ，這個(gè)情況表示 數(shù)據(jù) 停止條件。當(dāng)從機(jī)不能響應(yīng)從機(jī)地址時(shí) (例如它正在執(zhí)行一些實(shí)時(shí)函數(shù) 從而 不能接收或發(fā)送 數(shù)據(jù) )， 這時(shí) 從機(jī)必須 將 數(shù)據(jù)線保持 在 高 電平，然后 由主機(jī) 產(chǎn)生 一個(gè) 重復(fù)起始條件開(kāi)始新的傳輸 或產(chǎn)生 一個(gè)停止條件 來(lái) 終止 數(shù)據(jù)的 傳輸。 LCD_CLK_L()。 LCD_CLK_L()。 串行 I/O 口工作方式 SBUF 數(shù)據(jù)緩沖寄存器 ： 這是一個(gè)可以直接尋址的串行口專用寄存器。 SCON 就是 51 芯片的串行口控制寄存器。在模式 0 中要求該位為 0。 AT89C51 和 AT89C2051 等 51 系列芯片只有兩 個(gè)定時(shí)器，定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1，而定時(shí)器 2 是 89C52 系列芯片才有的。 TB8 發(fā)送數(shù)據(jù)位 8，在模式 2 和 3 是要發(fā)送的第 9 位?？幢?5－ 2 串行口工作模式設(shè)置。發(fā)送器不需要用到雙緩沖寄存器，一般情況下我們?cè)趯?xiě)發(fā)送程序時(shí)也不必用到發(fā)送中斷去外理發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送時(shí)， 它 只寫(xiě) 入而 不讀 取 ；接收時(shí)，只讀取 不寫(xiě) 入 。0x80) LCD_DAT_H()。 如果傳輸中有主機(jī)接收器，它必須通過(guò)在從機(jī)不產(chǎn)生時(shí)鐘的最后一個(gè)字節(jié)不產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng)，向從機(jī)發(fā)送器通知數(shù)據(jù)結(jié)束。首先是數(shù)據(jù)的最高位 (MSB)送往主機(jī)，也就是單片機(jī) ，如果從機(jī) ，即 LCD11264 要完成一些其他功能后 ，然后 才能接 收或發(fā)送下一個(gè)完整的數(shù)據(jù)字節(jié)， 也 可以 將 時(shí)鐘線 SCL 置為 低電平， 強(qiáng)行將 主機(jī)進(jìn)入等待狀態(tài)，當(dāng)從機(jī) 可以接收數(shù)據(jù)的時(shí)候軟件置高 SCL 時(shí)鐘線，然后接收下個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。 I2C 總線特征 (1) 沖突檢測(cè)和仲裁 可以 防止數(shù)據(jù) 不完整 ； (2) 只 需要 兩條總線：一條 為 串行時(shí)鐘 信號(hào)線 SCL，一條 為 串行數(shù)據(jù) 信號(hào) SDA； (3) 連接到總線的每個(gè)器件都 能夠由 的 設(shè)定的 主從機(jī)關(guān)系 和 唯一的 硬件 地址 來(lái)設(shè)置它的 軟件地址，主機(jī) 也能 作 主機(jī)接收裝置和主機(jī)發(fā)送裝置 ； (4) 它是一個(gè) 可以實(shí)現(xiàn) 多主機(jī) 通信的 總線， 即使超