【正文】 CPU 執(zhí)行輸入輸出可以訪問這些寄CTSO DSRO DCD0 RID SINO CSO RTSO DTRO SOUT0 INT0 串口 1 串口 2 3533 選擇 和 控制 邏輯 44 63 65 66 67 68 1 38 43 ACK PEMD CS2 ENIRQ 57 56 55 58 59 并行口 1421 DB 0DB7 8 5346 PD0PD7 INIT AFD INT2 STB SLIN ERR SLCT BUSY PE 8 8 8 A0A2 IOW IOR RESET CLK 36 37 39 4 32 3 13 5 8 6 3 12 11 10 60 61 42 RTS1 DTR1 SOUT1 INT1 RXRDY1 TXRDY1 CTS1 DSR1 DCD1 RI1 SIN1 CS1 28 31 29 30 41 32 24 25 2645 9 22 RXRDY0 TXRDY0 基于 GPS車輛監(jiān)控系統的設計 20 存器。因此在此選用 16C552 可編程異步通信口。 表 32 AT89C52 部分 SFR AT89C52 part of SFR 地 址 符 號 復 位 值 說明 0C8H T2CON 0000H 定時器 2 控制寄存器 0C9H T2MOD XXXX XX00B 定時器 2 模式寄存器 0CAH RCAP2L 000H 定時器 2 捕捉 /重裝寄存器低字節(jié) 0CBH RCAP2H 000H 定 時器 2 捕捉 /重裝寄存器高字節(jié) 0CCH TL2 000H 定時器 2 低字節(jié) 0CDH TH2 000H 定時器 2 高字節(jié) 可編程異步通信接口 GPS 按標準串行異步通訊格式輸出數據。 片內 /外數據存儲器在物理空間上是互相獨立的，在邏輯地址空間上有 256 字節(jié)的重疊區(qū)，各自有不同的訪問指令加以區(qū)分。 圖 32 AT89C52 引腳排列 AT89C52 pin Order AT89C52 的引腳排列與 AT89C51 的引腳排列相同，除了引腳 和 外，其余引腳的功能完全相同。 SA政策取消后，衛(wèi)星鐘和軌道的人為誤差消除，標準定 位服務提供的定位精 度回到 30m左右的水平。 天線前置放大器 信號處理器 微處理器 數據存儲器外部傳輸 振蕩器 用戶信息傳輸 電源 基于 GPS車輛監(jiān)控系統的設計 12 GPS接收機輸出的數據格式 GPS接收機的軟件接口協議采 用美國國家海洋電子協會（ National Marine Electronics Association）制定的 NMEA0183ASCII碼協議，該協議為 NMEA0183 （此協議是為了在不同 GPS導航設備中建立統一的 RTCN標準）。 GPS接收機 （論文） 11 GPS接收機是用戶設備的核心部分，主要包括天線、 GPS接收機和電源三部分。 )一種是 P碼，它用戶精測距。 2L 載波： f 2L =120* 0f =，波長 : 2? =。實際接收時，地面站接收機要同步于 GPS時間。出于經濟上的考慮接收機采用價格便宜的晶體振蕩器，這些時鐘在接收機和 GPS時鐘間引入時間偏差（時鐘偏差），接收機的時間偏差對每顆衛(wèi)星都是相同的。由 P碼只供美國軍事部門和特許的部門使用，目前的導航型接收機無法使用，因此下面只討論 C/A碼的偽距觀測量，并對偽距定位原理進行詳細說明。在用機外電池的過程中，機內電池自動充電。接收機用 GPS信號實時地測得運動載體的狀態(tài)參數 (瞬間三維位置和三維速度 )。監(jiān)控站對衛(wèi)星進行跟蹤與測軌，以 2200～ 2300MHs頻率接收衛(wèi)星的遙測數據，進行軌道預報，并收集當地氣象及大氣和對流層對信號的時延數據，連同時鐘修正、軌道 預報參數一起傳送給主控站。 基于 GPS車輛監(jiān)控系統的設計 6 圖 21 GPS系統結構示意圖 GPS System structure sketch map 2)地面控制系統 GPS地面控制部分由分布在全球的若干個跟蹤站所組成的監(jiān)控系統構成，根據其作用的不同，這些跟蹤站又被分為主控站、監(jiān)控站和注入站。 衛(wèi)星定位原理 衛(wèi)星定位系統的組成 GPS的整個系統由空間部分、地面控制部分和用戶部分所組成。 2)觀測時間短 隨之 GPS系統的不斷完善，軟件的不斷更新，目前 ,20km以內相對靜態(tài)定位，僅需 15～（論文） 5 20分鐘；快速靜態(tài)相對定位測量時，當每個流動站與基準站相距在 15km以內時，流動站觀測時間只需 1～ 2分鐘，然后可隨時定位，每站觀測只需幾秒鐘。精密定位服務可讓用戶享有系統的全部精度。它是一種為海上、陸上、空中的用戶提供全方位實時三維導航與定位能力的衛(wèi)星導航與定位系統，并以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，成功地應用于航空航天、軍事、交通運輸、資源勘探、通信、氣象等幾乎所有的領域中，被作為一項非常重要的技術手段和方法。 車載移動臺 車載移動臺是車輛監(jiān)控系統的重要組成部分 ，它的性能直接決定著監(jiān)控系統的品質。采用 GPS定位具有精度高、全天候、不受地域限制等優(yōu)點，在定位精度、靈活性、使用成本等諸多方面與目前其他定位技術相比具有較大的優(yōu)勢。通過附加服務信息，出行者還可以利用旅行時間進行各種信息交流和商務活動，充分享受信息社會帶來的便利條件。（論文） 1 0 引言 目前，交通擁堵是世界各國遇到的普遍難題，單純增加道路基礎設施已不能完全解決交通運輸緊張的狀況，特別是在土地資源更加有限的城市內部。另外，車載移動臺可以為出行者提供各種交通信息服務，可以改變現在的 “盲目 ”駕駛情況，使出行者可以了解從車輛當前位置到目的地的全部交通狀況和變化趨勢，這等于給車輛裝上了一個 “千里眼 ”。該系統通過分布在 6 個軌道上的 24 顆導航衛(wèi)星向全世界發(fā)送定位信息，地面上的任意一點在能夠同時接收到 4 顆衛(wèi)星信息的條件，就可以進行自身定位。顯然短消息的的方式很適于應用在車輛監(jiān)控系統中，首先車輛監(jiān)控系統的數（論文） 3 據傳輸量不大，一般情況下只需傳輸車輛的定位數據及相應的控制調度指令，目前短信息的數據容量足以滿足要求；其次，短信息的數據通信質量可以保證，由于采用公用移動網，所以無需額外考慮誤碼率問題，減少了工作量。 基于 GPS車輛監(jiān)控系統的設計 4 2 GPS定位技術及 GPS接收機 全球衛(wèi)星定位系統 GPS介紹 GPS 系統是由美國國防部的陸海空三軍在 70 年代聯合研制的新型衛(wèi)星導航系統，它的英文名稱是 “Navigation Satellite Timing and Ranging/Global PositioningSystem”，其意為 “衛(wèi)星測時測距導航全球定位系統 ”，簡稱 GPS 系統。 用戶 GPS接收機應用衛(wèi)星傳送的數據來解出導航和時間信息。隨著 GPS測量技術和數據處理技術的發(fā)展，其定位、測速和測時的精度將進一步提高。 6)抗干擾性能好、保密性強 由于 GPS系統采用了數字通信特殊編碼技術，即偽碼擴頻技術，因而 GPS衛(wèi)星所發(fā)送的信號具有良好的抗干擾性和保密性。每顆 GPS作衛(wèi)星都發(fā)出用于導航定位的信號。除主控站上的監(jiān)控站外，還在美國夏威夷、北太平洋上的 Kwajalein島、印度洋上的 Diogo Garcia島、大西洋島上的 Ascension島上設有監(jiān)控站。載體上的GPS接收機天線在跟蹤 GPS衛(wèi)星的過程中相對地球而運動。設置機內電池的目的在于更換外電池時不中斷連續(xù)觀測?，F在，商用 GPS接收機主要采用偽距測量定位法。在相關接收中，衛(wèi)星上發(fā)射的 C/A碼偽隨機信號是由衛(wèi)星鐘控制的，用戶接收機的 C/A碼偽隨機信號是由本地時鐘控制的。式中， iPRt 為含有時鐘差的地面站 接收時刻， iSVt 為含有時鐘差的衛(wèi)星發(fā)射時刻。 GPS使用 L波段的兩種載頻： 1L 載波： f 1L =154* 0f =，波長 : 1? =。 GPS信號中使用了偽隨機碼技術，識別和分離各顆衛(wèi)星信號，并提供了無模糊度的測距數據。利用 SPS所得到的觀測量精度較低，并且只能采用調制在一種頻率上的 C/A碼進行測距，無法利用雙頻技術消除電離層折射的影響，其單點實時定位的精度約為 20～ 30m。 目前，各種類型的 GPS接收機體積越來越小，重量越來越輕，便于觀測。 但鑒于 GPS巨大的實用價值，美國總統頒布法令，將 GPS向民用領域免費開放，同時在 2020年 5月 1日午夜起停止 SA政策。其主要工作特點是： 1)片內程序存儲器內含 8KB 的 Flash 程序存儲器，可檫寫壽命為 100 次； 2)片內數據存儲器內含 256 字節(jié)的 RAM； A7 . . . A0 ALE A7...A0 D7...D0 地址 鎖存器 單片機 監(jiān)控系統 通用異 步串行 通訊口 （ UART ） D7...D0 RD/WR A2...A0 TXD RTS DTR CTS RXD 地 GPS 接收機 A1...A8 CS 雙口 RAM CLK 地址譯碼器 和分頻器 OE CE OE / CE （論文） 15 3)具有 32 根可編程 I/O 口線； 4)具有 3 個可編程定時器； 5)中斷系統是具有 8 個中斷源、 6 個中斷矢量、 2 級優(yōu)先權的中斷結構； 6)串行口是具有一個全雙工的可編程串行通信口； 7)具有一個數據指針 DPTR； 8)低功耗工作模式有空閑模式和掉電模式； 9)具有可編程的 3 級程序鎖定位； 10)工作電源電壓為 5（ 1? ） V，且典型值為 5V； 11)最高工作頻率為 24MHz AT89C52 單片機的引腳排列如圖 32 所示。 AT89C52 的片內 /外程序存儲器在 0000H～ 1FFFH 地址空間重疊，由 EA 信號來區(qū)分。 與 AT89C51 相比， AT89C52 的 SFR 增加到 27 個，表 32 列出了新增加的 SFR 的基本情況。由于 SFR 8EH 地址上置 “0”，即禁基于 GPS車輛監(jiān)控系統的設計 18 止了單片機波特率發(fā)生器。 圖 34 功能框圖 The graph for function (2)串行接口寄存器 16C552 內部對串行口操作有 11 個單字節(jié)寄存器。若 D5=1，說明發(fā)送緩沖寄存器空，可以送入下一個字符。 D2=1 清除在發(fā)送器 FIFO 中的所有字節(jié)和重新設置計數器。變化狀態(tài)是指CPU 讀取 MODEM 狀態(tài)寄存器后，這 4 位輸入引腳的電平發(fā)生了變化。 (3)并行接口寄存器 16C552 的并行接口共占用 3 個寄存器，分別是數據寄存器，控制寄存器、狀態(tài)寄存器，其中數據寄存器和控制寄存器都是可讀可寫的，因此可用于并行接口的故障診斷。常用的靜態(tài)雙端口 RAM 有CY7C1 IDT7310（ 1K）， VT713 CYC132（ 2K）， IDT713 CY7B134（ 4K）， IDT700CY7B144（ 8K）， IDT7006（ 16K）。 2)具有兩套完全獨立的中斷邏輯，實現兩個 CPU 之間的 握手控制信號。 MC1488 由 3 個 “與非 ”門和1 個反向器組成 ，通過它們可以將 4 路 TTL 電平轉換為 RS232 電平， MC1488 需要 ? 12V或者 ? 15V 雙路電源，適用于數據發(fā)送。 單片機和液晶顯示器的接口電路 本設計采用點陣型 LCD 液晶顯示器 CGM12232。 CGM12232 的 Pin9～ Pin16 接單片機 P2（論文） 29 口進行傳輸， Pin5～ Pin8 4 根控制線接 P0 口。 當設置了頁地址和列地址后 就確定了顯示 RAM 中的惟一單元。 RES=0 為 AT80C52 時序操作信號是 RD 和 WR； RES=1為 M6800 時序，其操作信號是 CS 和 R/W。 顯示起始行設置指令功能：執(zhí)行該命令后，所設置的行將顯示在屏幕的第 1 行。執(zhí)行讀 /寫命令后，列地址會自動家加 1，直到達到 50H 才會停止，但頁地址不變。 RESET 復位狀態(tài)。 D=0 表示關閉靜態(tài)顯示， D=1 表示打開靜態(tài)顯示。復位指令對顯示 RAM 沒有影響。 調用方式： void send_sd(uchar data) 函數說明：發(fā)數據 data 到從窗口（內函數，私有，用戶不能直接調用）。 圖 31