【正文】 of navigation equipment. Now GPS receivers, as a type of advanced equipment on navigation and positioning, have been widely used in both military and civil field. This design introduced in detail one kind of lowcost economy GPS receiver39。I 基于 51 單片機(jī)的 GPS 接收機(jī) 摘 要 全球定位系統(tǒng) (GPS)是由美國(guó)國(guó)防部開(kāi)發(fā)的一種先進(jìn)的無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。s design proposal which can satisfy the performance operation requirements .This plan is based on single chip puter、 GPS and 1602 liquid crystal display monitors, and has realized the GPS signal extraction, the demonstration and the basic keyboard control operation and so on using the C language. By practical measurement, the receiver can achieve GPS information receive and display. It has small size and low cost, can be used in wild adventure tourism, taxi positioning and operations at sea. KEY WORDS: GPS， single chip puter， receiver， GR87， LCD 1 目 錄 前 言 ....................................................................................................... 3 第 1 章 GPS 系統(tǒng)簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)方案選擇 ............................................... 5 GPS 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ............................................................................. 5 GPS 由來(lái)及發(fā)展 ................................................................ 5 GPS 定位基本 原理 ............................................................ 5 GPS 接收機(jī)定位流程 ....................................................... 5 任務(wù)的描述 ....................................................................... 6 設(shè)計(jì)方案選擇 ............................................................................. 6 方案一 ................................................................................ 6 方案二 ................................................................................. 6 第 2 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ............................................................................ 8 單片機(jī) .......................................................................................... 8 GPS 模塊 ....................................................................................... 9 概述 .................................................................................... 9 主要技術(shù)參數(shù) ................................................................... 9 管腳介紹 ........................................................................... 9 顯示部分 ................................................................................... 10 電源部分 ....................................................................................11 晶體振蕩器 ................................................................................11 鍵盤部分 ................................................................................... 12 第 3 章 系統(tǒng)相關(guān)協(xié)議介紹 .................................................................. 13 GR87 協(xié)議 ................................................................................ 13 協(xié)議簡(jiǎn)介 ......................................................................... 13 數(shù)據(jù)格式 ......................................................................... 13 串行通信 .................................................................................... 14 異步通信特點(diǎn) ................................................................. 14 異步通信協(xié)議 ................................................................. 14 中斷 .................................................................................. 15 液晶顯示協(xié)議 ........................................................................... 18 2 基本操作時(shí)序 .................................................................. 18 顯示與控制命令 .............................................................. 19 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .......................................................................... 21 系統(tǒng)軟件概述 ............................................................................ 21 軟件程序的編寫 ........................................................................ 22 初始化模塊 ..................................................................... 22 數(shù)據(jù)處理模塊 ................................................................. 22 人機(jī)對(duì)話模塊 ................................................................. 26 代碼實(shí)現(xiàn) ................................................................................... 28 結(jié) 論 ....................................................................................................... 30 謝 辭 ....................................................................................................... 31 參考文獻(xiàn) ................................................................................................. 32 外文資料翻譯 ........................................................................................ 33 3 前 言 GPS 主系統(tǒng)是 美國(guó) 發(fā)射運(yùn)行的衛(wèi)星系統(tǒng)，包含了 27 顆能持續(xù)發(fā)送地理位置海拔高度和時(shí)間信號(hào)的衛(wèi)星， 24 個(gè)正常使用， 3 個(gè)備用，這些衛(wèi)星平均分布運(yùn)行在六個(gè)軌道上。 自 20 世紀(jì) 90 年代 GPS 系統(tǒng)向全世界免費(fèi)開(kāi)放以來(lái) , GPS 系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用在導(dǎo)航、大地測(cè)量、精確授時(shí)、線路巡檢及車輛防盜等領(lǐng)域。接著詳細(xì)地介紹了該 GPS接收機(jī)的軟件設(shè)計(jì)過(guò)程。 SPS 對(duì)于普通民用用戶 ,供全世界用戶免費(fèi)、無(wú)限制地使用 [2]。 設(shè)計(jì)方案選擇 方案一 系統(tǒng)由 GPSOEM 板、電平轉(zhuǎn)換電路 (MAX232)、控制電路 (8051 單片機(jī) ) 、顯示部分 (SED1335 彩色液晶顯示器 )組成。而且不用附加電平轉(zhuǎn)換電路，可以直接與 單片機(jī)進(jìn)行串行通信。如圖 21所示 : 單 片 機(jī)顯 示鍵 盤復(fù) 位G P S 模 塊電 源晶 振 圖 21 系統(tǒng)框圖 單片機(jī) 硬件核心控制任務(wù)是由單片機(jī)來(lái)完成的，單片機(jī)的采用使硬件電路設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，而性能更加可靠。 當(dāng) GR87 系統(tǒng)最初的自檢 完成后，它 開(kāi)始處理衛(wèi)星 所獲得的數(shù)并 自動(dòng)跟蹤。通常使用的 LCD 器件有 TN 型（ Twist Nematic，扭曲向列型液晶）、 STN 型（ Super TN，超扭曲向列型液晶）和 TFT 型（ Thin Film Transistor， 薄膜晶體管型液晶）。本設(shè)計(jì)以常用的 2行 16 個(gè)字的 1602 液晶屏來(lái)構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)的顯示模塊。 復(fù)位按鍵由單片機(jī) RST 控制 ,如圖 22 所示。 異步通信 特點(diǎn) 一個(gè)字符一個(gè)字符地傳輸，每個(gè)字符一位一位地傳輸，并且傳輸一個(gè)字符時(shí)，總是以 “ 起始位 ” 開(kāi)始，以 “ 停止位 ” 結(jié)束 ,字符之間沒(méi)有固定的時(shí)間間隔要求。 89C51 采用的是 9 或 8 位數(shù)據(jù)傳送，這些數(shù)據(jù)被接收到移位寄存器中，構(gòu)成傳送數(shù)據(jù)字符。 T0：定時(shí)器／計(jì)數(shù)器 0 中斷，由 T0 計(jì)滿回零引起。 ES：串行 I／ O 中斷允許位。當(dāng)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器為定時(shí)工作方式時(shí)，計(jì)數(shù)器的加 1 信號(hào)由振蕩器的 12 分頻信號(hào)產(chǎn)生，即每過(guò)一個(gè)機(jī)器周期， 計(jì)數(shù)器加 1，直至計(jì)滿溢出為止。例如，如果選用 12MHz 晶振，則最高計(jì)數(shù)頻率為 。 SBUF 是串行口 緩沖寄存器，包括發(fā)送寄存器和接收寄存器。在方式 0 中，第 8 位發(fā)送結(jié)束時(shí)，由硬件置位。 RI 也必須用軟件清 0。單片機(jī)的工作方式 1 一般選擇 定時(shí)器 T1 作為波特率發(fā)生器 。 D：控制整體顯示的開(kāi)與關(guān)，高電平表示開(kāi)顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的