【正文】 nfineon 的 EasyCase 接口：集成塊集代碼產(chǎn)生 ； Infineon的 DAVE功能：協(xié)助用戶的 CPU和外部程序。 (2) 調(diào)試函數(shù)語言 uVision2 中，你可以編寫或使用類似 C 的數(shù)語言進行調(diào)試。監(jiān)控器用 uVision2的調(diào)試器直接工作 ,可支持代碼區(qū)。 Keil C 編譯步驟 Keil uVision2 C51軟件是目前功能最強大的單片機 C語言集成開發(fā)環(huán)境，這里介紹簡單的編譯步驟。 圖 輸出文件設(shè)置 (7) 程序編寫完成后進入菜單 Project/Build target編譯工程，如圖 。 35 Lcd_WriteCmd(0x30)。 _nop_()。 LCD_EN = 0。 //擴充指令操作 delay(5)。 if (X==0) {X=0x80。 while (str[i] != 39。 //顯示 GPS 信息 error_num = 0。 rev_stop = 0。 測芯片管座與芯片管座之間用導(dǎo)線連接起來的對應(yīng)腳是否導(dǎo)通和截止。 (3) 通過 GPS 模塊程序和 OLED 液晶顯示模塊程序的結(jié)合， 觀察 OLED 液晶顯示器上的 GPS 顯示信息。經(jīng)過單位換算可 知，谷歌地圖顯示的結(jié)果是北緯 31 度 45 分 18 秒，東經(jīng) 117 度 15 分 10 秒。 順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本設(shè) 計的發(fā)展前景充滿 信心 。 感謝 電子系 所有老師在畢業(yè)設(shè)計期間為我們提供良好的實驗環(huán)境。 由于水平有限和時間問題，有許多不足。 42 第 六 章 總結(jié) 隨著 GPS 的應(yīng)用越來越廣泛， GPS 設(shè)備普及速度也將大大加快，在我們國內(nèi) GPS產(chǎn)業(yè)才剛剛起步， GPS 產(chǎn)業(yè)的興起勢必也將大大的推進 GPS 在民間的應(yīng)用。 GPS 初始化如圖 所示。 (3) 將程序代碼經(jīng)過 Keil 軟件仿真生成的（ .hex）文件，用編程器將生成的文件導(dǎo)入單片機 STC89C52 中。 } 程序代碼詳見附錄。 rev_stop = 0。) { Lcd_WriteDat(str[i])。} else if (X==2) {X=0x88。 //基本指令操作 delay(5)。 DelayNOP()。 DelayNOP()。 Lcd_WriteCmd(0x01)。 圖 生成 文件 基于單片機的 GPS 軟件設(shè)計思路 該 GPS 設(shè)計的核心部分是 GPS 接收模塊與單片機的通訊，以及單片機將收到的信息篩選編排顯示位置后送到 LCD 液晶 顯示 模塊 顯示 。 圖 Keilc51 編輯界面 (2) 首先進入菜單 project/new project 建立一個新工程，如圖 所示 。 (3) MCB517/251啟動工具包 在開始一項 8051工程時 ,MCB啟動工具會對你有很大幫助。 (3) 變量和存儲器 用戶可以在編輯器中選中變呈來觀察其取值。 編輯器和調(diào)試器 (1) 源代碼編輯器 uVision2 編輯器包含了所有用戶熟悉的特性。開發(fā)工具選項可以對應(yīng)目標，組或單 個文件。 KeilC51標準 C編譯器為 8051 微控制器的軟件開發(fā)提供了 C 語言環(huán)境 ,同時保留了匯編代碼高效 ,快速的特點。因為 sirf GPS 在有信號的地方冷 啟動需要 40 秒左右，上面的圖片就是在冷啟動的時候截的圖，接下來看定位成功后的數(shù) 據(jù)，你應(yīng)該能夠發(fā)現(xiàn)不同了。 將 GPS 的 TXA 接到 51 單片機的 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 口或者口） GPS 數(shù)據(jù)線連接 GPS 數(shù)據(jù)線連接時只需將 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。 19 ，這個位有兩種值‘ N’ （北緯）和‘ S’ （南緯） ，這個位有兩種值‘ E’ （東經(jīng)）和‘ W’ （西經(jīng)） ， 這個速率值是 海里 /時， 單位是節(jié)， 要把它轉(zhuǎn)換成千米 /時， 根據(jù)： 1 海里 = 公里，把得到的速率乘以 。 OLED 液晶顯示模塊引腳 如圖 所示。 SiRF Star II 除增加了中央處理器和衛(wèi)星信號追蹤引擎 , SiRF Star II在芯片組中集成了兆位存儲器 (DRAM) , 這個 是其它同類產(chǎn)品的八倍。 該 模塊具有 12 通道并行接收能力，所接收的 GPS 信號屬于民用頻段的 L1 信號 （ ） ，在沒有 SA干擾的情況下平均定位誤差為 10 米，動態(tài)速度誤差為 米 /秒，信號靈敏度達到 －142dBm，冷啟動定位時間為 42 秒，熱啟動時間為 38 秒，重新定位時間僅僅需要 8 秒。 除 PC 之外，復(fù)位操作還對其他一些寄存器有 影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表 所示。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。 (2) 外接晶振引腳（ 2 根） ： XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端 ； XTAL2(Pin18)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端 。它接收 天線獲取的衛(wèi)星信號，經(jīng)過變頻、放大、濾波、相關(guān)、混頻等一系列處理，可以實現(xiàn)對天線視界內(nèi)衛(wèi)星的跟蹤、鎖定和測量定位。 GPS 接收模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示。 第一種方案是選擇 GPS 接收芯片然后再根據(jù)芯片設(shè)計標準，設(shè)計外圍電路和安裝天線等，選擇這個方案的優(yōu)點是可以掌握到 GPS 接收部分的電路設(shè)計技術(shù)，但是這個方案的缺點也是顯而易見的，首先實現(xiàn)的難度較大 ， 不容易成功，其次由于 GPS 接 收芯片一般都是廠商直接供貨，單獨采購價格會很高?？紤]到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有 4 個未知數(shù)， X、 Y、 Z和鐘差，因而需要引入第 4 顆衛(wèi)星，形成 4 個方程式進行 求解，從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。 圖 GPS 全球定位系統(tǒng) 組成 1978 年 2 月 22 日，第一顆 GPS 試驗衛(wèi)星的發(fā)射成功，標志著工程研制階段的開始。 論文主要內(nèi)容 本次設(shè)計的主要任務(wù) 是在 GPS 和單片機的理論知識基礎(chǔ)上，選擇合適的單片機提取 GPS 接收 模塊 接收 的數(shù)據(jù)并且由液晶顯示模塊顯示接收的數(shù)據(jù)?？v觀現(xiàn)狀， GPS 技術(shù)有 如下 用途。 本 論文 詳細介紹了一種基于單片機、 GPS 接收模塊、 OLED 液晶 顯示 模塊 等器件的GPS 實時顯示功能的實現(xiàn)。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進入學(xué)校圖書館被查閱。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計）授權(quán)使用說明 本論文（設(shè)計）作者完全了解 **學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計）的電子版和紙質(zhì)版。因其具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點，使其成為了迄今 為止 最好的 定位 導(dǎo)航系統(tǒng)。不僅如此， GPS 衛(wèi)星的入軌運行，還為大地測量學(xué)、地球動力學(xué)、地球物理學(xué)、天體力學(xué)、載人航天學(xué)、全球海洋學(xué)和全球氣象學(xué)提供了一種高 精度、全天時、全天候的測量新技術(shù)。所以 基于 這種情況 下， 本次設(shè)計針對普通用戶使用 GPS 的切實需要，設(shè)計并制作 基于單片機 的 GPS定位信息顯示系統(tǒng)。 這三部分的相互關(guān)系 如圖 所示。 由于衛(wèi)星的位置精確可知，在 GPS 觀測中，我們可得到衛(wèi)星到接收 設(shè)備 的距離， 根據(jù) 三維坐標中的距離公式，利用 3 顆衛(wèi)星，就可以組成 3 個方程式，解出觀測點的位置(X,Y,Z)。在接收 GPS 信號方案上 可以有兩種選擇。用戶通過輸入輸出接口，與 GPS 接收模塊進行信息交換 ，實現(xiàn)功能 。 SiRF Star II GPS 接收模塊主要由變頻器、信號通道、存儲器、中央處理器和輸入輸出接口構(gòu)成。 STC89C516RD+引腳 如圖 所示： 9 圖 STC89C52 引 腳圖 其 引腳 說明 如下： (1) 主電源引腳（ 2 根） ： VCC(Pin40)：電源輸入，接 ＋ 5V 電源 ； GND(Pin20)：接地線 。內(nèi)部方式的時鐘電路如圖 (a) 所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動 [6]。 主要使用到 的引腳如圖 所示。 GSW2 模塊化軟件很容易集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中，并提供功能強大的開發(fā)環(huán)境。 目前 OLED 顯示屏廣泛用于手機、 MP工控顯示設(shè)備上，具有亮度高、顯示精 度高、功耗低等特點 OLED 液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置 8192 個中文漢字（ 16X16 點陣）、128 個字符（ 8X16 點陣）及 64X256 點陣顯示 RAM（ GDRAM） 。 ，我們需要把它轉(zhuǎn)換成度分秒的格式，計算方法： 如接收到的緯度是： / 100 = 可以直接讀出 45 度 – 45 * 100 = 可以直接讀出 46 分 – 46 = * 60 = 讀出 24 秒 所以緯度是： 45 度 46 分 24 秒。 拔下開發(fā)板電源線，并取下單片機。 (3)打開串口 點擊打開串口如果波特率和端口都設(shè)置正確了的話即可獲得數(shù)據(jù)包，如下圖所示： 24 串口助手收到的數(shù)據(jù)包（無效定位） 仔細研究過就會知道，上面的數(shù)據(jù)包是無效的，因為可以看到 GPRMC 數(shù)據(jù)包的第 2部分“定位 狀態(tài)”是“ V”， GPGGA 的 6是“ 0”。 基于單片機的 GPS 定位系統(tǒng) 軟件開發(fā)環(huán)境 ― Keil uVision2 8051 開發(fā)工具 Keil uVision2 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，使 用接近于傳統(tǒng) C 語言的語法來開發(fā)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢， 它 還能嵌入?yún)R編，您可以在關(guān)鍵的位置嵌入。產(chǎn)生目標程序的源文件構(gòu)成 “ 組 ” 。 DAVE工程可被直接輸入uVision2。 內(nèi)部函數(shù)：如 printf, memset, rand 及其它功能的函數(shù) ； 信號 函數(shù)：模擬產(chǎn)生 CPU 的模擬信號和脈沖信號 ； 用戶函數(shù)：擴展指令范圍，合并重復(fù)動作。它要求目標系統(tǒng)具備 6字節(jié)堆棧空間 ,6KB的代碼 ROM和 256字節(jié) Xdata RAM。 (1) 運行 Keilc51進入編輯界面，如圖 。生成的*.HEX文件即可作為下載程序使用 [13]。 //基本指令操作 delay(5)。 P0 = cmd。 P0 = dat。 Lcd_WriteCmd(0x30)。} else if (X==1) {X=0x90。\039。 gps_flag = 0。 REV_NO。 (2) 將仿真插頭插入單片機插座進行調(diào)試，檢查各接口是否滿足設(shè)計的要求。 40 實驗結(jié)果 經(jīng)過軟件 部分 和硬件部分的調(diào)試，最后實現(xiàn)了其功能 。 由于我所選用的 GPS 接收模塊的版本比較低，而且在實驗過程中有其他 因素 干擾，比如天氣方面和電離層的影響， 以及在谷歌地圖上點選的位置有誤差，最終使得我所測量的結(jié)果與谷歌地圖之間有 些許 誤差，但是誤差是能夠被接受的， 因此，本次 試驗結(jié)果是可靠、有效的，滿足設(shè)計要求。提高是有限的但也是全面的，正是這一次設(shè)計讓我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好地被知識武裝起來，讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中有更好的應(yīng)變能力，更強的溝通力和理解力。 此外，我還要對在這次設(shè)計中，幫助和支 持我的同學(xué)，表示感謝！ 朱建民 2020 年 11 月于 景德鎮(zhèn) 學(xué)院 44 參考文獻 [1] 劉基余 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