【正文】 ,10,11,12,13,14*15CRLF 1 UTC 時間，格式為 ； 2 緯度，格式為 （前導位數(shù)不足則補 0） ； 3 緯度半球， N 或 S（北緯或南緯） ； 4 經(jīng)度，格式為 （前導位數(shù)不足則補 0） ； 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（前導位數(shù)不足則補 0） ； 8 水平精確度， 到 ； 9 天線離海平面的高度， 到 米 ； 10 高度單位， M 表示單位米 ； 11 大地橢球面相對海平面的高度 ， 到 米 ； 12 高度單位， M 表示單位米 ； 13 差分 GPS 數(shù)據(jù)期限（ RTCM SC104），最后設(shè)立 RTCM 傳送的秒數(shù)量 ； 14 差分參考基站標號，從 0000 到 1023（前導位數(shù)不足則補 0） ； 15 校驗和。 C51 已被完全集成到 uVision2 的集成開發(fā)環(huán)境中，這個集成開發(fā)環(huán)境包括：編譯器，匯編器，實時操作系統(tǒng)，項目管理器，調(diào)試器。此數(shù)據(jù)庫包含：片上存儲器和外圍設(shè)備的信息，擴展數(shù)據(jù)指針 (extra data pointer)或者加速器(mathaccelerator)的特性?？梢栽诰庉嬈鲀?nèi)調(diào)試程序，它能提供一種自然的調(diào)試環(huán)境，使你更快速地檢查和修改程序。 測試程序 uVision2調(diào)試器具備所有常規(guī)源極調(diào)試，符號調(diào)試特性以及歷史跟蹤，代碼覆蓋，復雜斷點等功能。 (1) CPU和外設(shè)模擬裝置 uVision2為 8051及衍生產(chǎn)品提供了高速 CPU模擬功能和片上擴展口．在對話框內(nèi)可直接觀察和修改 I/O值 ,也可以用預裝的 CLIKE宏指令書寫符號函數(shù)來提供動態(tài)輸入。斷點可設(shè)置為條件表達式，變量或存儲器訪問，斷點被觸發(fā)后，調(diào)試器命令或調(diào)試功能即可執(zhí)行。 (2) 集成功能 uVision2 的強大功能有助于用戶按期完工。 Keil uVision2與同類開發(fā)環(huán)境具有以下優(yōu)點： (1) 真正的集成調(diào)試環(huán)境 ,集成了編緝器、編譯器、調(diào)試器； (2) 眾多強大軟硬件調(diào)試手段 ,包括邏輯分析儀、跟蹤器、邏輯筆、波形發(fā)生器、影子存儲器、記時器、程序時效分析、 數(shù)據(jù)時效分析、硬件測試儀、事件觸發(fā)器； (3) 所有類型的單片機集成在一個 調(diào)試環(huán)境下 ,支持匯編、 C、 PL/M源程序混合調(diào)試； (4) 支持軟件模擬，支持項目管理； (5) 支持點屏功能 ,直接點擊屏幕就可以觀察變量的值 ,方便快捷； (6) 功能強大的觀察窗口 ,支持所有的數(shù)據(jù)類型； (7) 樹狀結(jié)構(gòu)顯示，一目了然； (8) 在線直接修改、編譯、調(diào)試源程序，錯誤指令定位 [12]。 （ 3） 推薦最小 GPS/TRANSIT 數(shù)據(jù) （ GPRMC） ，其結(jié)構(gòu)為： $GPRMC,1,2,2,4,5,6,7,8,9,10,11， 12*hhCRLF 其中“ GP”為交談識別符；“ RMC”為語句識別符；“ hh”為校驗和，其代表了“ $”與“ *”之間所有字符的按位異或值（不包括這兩個字符）。輸入語句包括初始位置，時間，秒脈沖狀態(tài)，差分模式， NMEA 輸出間隔等 設(shè)置信息?，F(xiàn)在除少數(shù) 早期的 GPS 接收機外，幾乎所有的 GPS 接收機均采用了這一格式。 18 VEE 液晶驅(qū)動電源。 5 VO 液晶顯示對比度調(diào)節(jié)。 表 SiRF Star II 主要 特征 SiRF Star II 特點 功 能 用 處 信號捕捉 從有遮擋地區(qū)走出時快速重捕衛(wèi)星信號 在遮擋環(huán)境下提供更多的定位結(jié)果 信號跟蹤 跟蹤弱信號比正常信號信噪比低 20dB 改善信號可利用性，在信號衰減嚴重的地方也可定位 單衛(wèi)星定位 在短暫的僅能收到一顆衛(wèi)星的情況下定位 在信號阻塞的地區(qū)也可定位，適于車載 GPS 多級 消除 誤差 減小 GPS 反射徑帶來的誤差 使 GPS 定位準確度提高到5m 差分 GPS 周期（大 約 30 分鐘）更新星歷和修正時間 功率幾乎變成了以前的20%，增加使用時間 功率 分配 1s內(nèi)有 800ms的時間接收機不工作，僅僅有 200ms 的時間用于重捕、跟蹤、定位 工作在不想頻繁給出定位結(jié)果的情況下，節(jié)省功耗 12864 液晶顯示模塊介紹 (1) 液晶顯示模塊概述 12864 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） 。 圖 GPS 接收模塊 它的 工作電壓為 － ， 工作電流僅為 75mA， 它由 GSP2e 數(shù)字 IC、 GRF2i射頻 IC 和 GSW2 模塊化軟件組成。 整個復位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。片內(nèi)時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘 P1 和 P2，供單片機使用。 STC89C52 主要功能 如表 所示。其大體結(jié)構(gòu)框圖 如 圖 所示。 單片機系統(tǒng)：本次設(shè)計使 用 51 單片機作為微處理器，控制 GPS 數(shù)據(jù)的讀取和傳輸過程。 GPS 接收模塊的研究 GPS 接收模塊是接收機的關(guān)鍵 部分 ，而且型號很多，功能各異，一般 組成結(jié)構(gòu)主要由低噪聲下變頻器、并行信號通道、 CPU、儲存器等組成。接收機收到該修正數(shù)后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準確的位置。 圖 Block2 衛(wèi)星圖 全球定位系統(tǒng) 有很多特點，其 主要特點 如下 ： (1) 全天候； (2) 全球覆蓋； (3) 三維定速定時高精度； (4) 快速省時高效率 ； (5) 應用廣泛多功能。 全球定位系統(tǒng)由三部分構(gòu)成： (1) 地面控制部分，由主控站 (負責管理、協(xié)調(diào)整個地面控制系統(tǒng)的工作 )、地面天線 (在主控站的控制下，向衛(wèi)星注入尋電文 )、監(jiān)測站 (數(shù)據(jù)自動收集中心 )和通訊輔助系統(tǒng) (數(shù)據(jù)傳輸 )組成 。 GPS 技術(shù)的航天應用 GPS 技術(shù)在航天方面 同樣 也有著很重要的作用： 低軌道通訊衛(wèi)星群的實時軌道測 量；衛(wèi)星入軌和衛(wèi)星回收的實時點位測量；載入航天器的在軌防護探測；星載 GPS 的遮掩天體大 小和大氣參數(shù)測量；對地觀測衛(wèi)星的七維狀態(tài)參數(shù)和三維 狀 態(tài)參數(shù)測量 [2]。 GPS 衛(wèi)星所發(fā)送的導航定位信號，是一種可供無數(shù)用戶共享的空間信息資源 [1]。 本 論文 詳細介紹了一種基于單片機、 GPS 接收模塊、 12864 液晶 顯示 模塊 等器件的GPS 實時顯示功能的實現(xiàn)。 最后完整電路調(diào)試，整個電路 上電調(diào)試，這時調(diào)試的重點就是測試電路在各輸入信號輸入時是否可以輸出符合設(shè)計的要求。其中 AT89S51 單片機作為主控器件， DS18B20 作為溫度采集轉(zhuǎn)換器件， 4位 7 段數(shù)碼管，蜂 鳴器作為警報裝置。 第 1314 周 完成該系統(tǒng)設(shè)計并進行相關(guān)電路調(diào)試 ,完成電路試驗，撰寫論文。 技術(shù)路線及實驗方案： 一、 理解工作原理和其他設(shè)備的特點 二、 進行硬件電路的設(shè)計并制板 三、 編程設(shè)計 四、 通過實驗模擬進行調(diào)試 五、 結(jié)合硬件電路進行調(diào)試 六、 最后完成作品整合 可行性分析： 本設(shè)計制作的費用支出，均在本人承擔范圍內(nèi)：我們學習了單片機控制技術(shù)并在課余制作過與之相關(guān)的設(shè)計，我們學校有比較完善的單 片機實驗室，能夠應用所學知識和技術(shù)完成畢業(yè)設(shè)計，具有一定的技術(shù)可行性，在這次設(shè)計中，對于疑惑的地方我會更透徹的去理解，再通過指導老 師的指點，可以順利地完成本次畢業(yè)設(shè)計，具有可行性。 北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)是由中國建立的區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)。通過對 GPS 接收板和 LED 顯示模塊的研究，設(shè)計 GPS 定位信息的采集與顯示系統(tǒng)。 涉密論文按學校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包 含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術(shù)標準規(guī)范。因其具有性能良好、精度高、應用廣德特點，使其成為了迄今最好的導航定位系統(tǒng)。美國的 GPS 三維定位精度 P 碼目前已由 16 米提高到 6 米， C/A 碼目前已由 25100 米提高到 12 米，授時精度目前約 20 納秒。 第 56 周 收集與單片機的 GPS 定位系統(tǒng)相關(guān)知識，完成論文的開題報告， 制定出設(shè)計方案。此方案基于單片機、 GPS 模塊和 1602 液晶顯示屏等硬件 , 并應用 C 語言來實現(xiàn) GPS 信號的提取、顯示及基本的控制操作等。數(shù)碼管準確地顯示溫度的數(shù)值，當溫度大于或小于設(shè)定值時蜂鳴器發(fā)聲，從而基本實現(xiàn)了報警功能。 （ 3）熟悉 MCS51 編程的技術(shù)，實現(xiàn)單片機對溫度的調(diào)節(jié)控制。 關(guān)鍵詞： GPS； 單片機； GPS 接收模塊； 12864 液晶屏 Microcontrollerbased GPS Positioning Information Display System Design ABSTRACT GPS Global Positioning System is widely used in real life, is an important part in the development of today39。不僅如此， GPS 衛(wèi)星的入軌運行，還為大地測量學、地球動力學、地球物理學、天體力學、載人航天學、全球海洋學和全球氣象學提供了一種高精度、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。 STC89C52 引腳 如圖 所示： 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。 (2) 12864 有 20 接口 引 腳， 引腳說明如表 所示 。 R/W=1，讀狀態(tài)； R/W=0， 寫狀態(tài)。 基于單片機的 GPS 硬件連接 介紹 整個硬件設(shè)計要求 GPS接收模塊輸出的信號通過 單片機 STC89C5 GPS信號接收模塊、 12864液晶顯示模塊、電源相連接實現(xiàn)系統(tǒng)功能。 這種格式所輸出的語句采用的是 ASCII 字符碼，包含了緯度、經(jīng)度、速度、日期、時間、航向、以及衛(wèi)星信號情況等信息。 ＄ GPRMI， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7*hhCRLF 1緯度 （度分）格式（前面的 0 也將被傳輸）； 2緯度半球 N（北半球）或 S（南半球）； 3經(jīng)度 （度分）格式（前面的 0 也將被傳輸）； 4經(jīng)度半球 E（東經(jīng)）或 W（西經(jīng)）； 5UTC 日期， ddmmyy（日月年）格式； 6UTC 時間， hhmmss（時分秒）格式； 7接收機命令， A=自動定位， R=機器重新啟動。 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，合并重復動作。它要求目標系統(tǒng)具備 6字節(jié)堆?？?