【正文】 開與關(guān)，高電平表示有游標(biāo)，低電平表示無游標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 指令 5：光標(biāo)或顯示移位元 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo) 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線 N：低電平 時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置 指令 9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。數(shù)據(jù)處理模塊的工作從開機(jī)上電開始一直連續(xù)不斷的進(jìn)行，直到關(guān)機(jī)為止。本設(shè)計(jì)中有 3 種類型數(shù)據(jù)，即 GPGGA、GPGSV、 GPRMC。 26 同理可知， GPGSV、 GPRMC 語句的接收過程。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS51 單片機(jī)的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機(jī)的軟件，這從近年 來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M仿真，結(jié)合本課題的人機(jī)界面、參數(shù)設(shè)置與計(jì)算等，能夠滿足課題要求，可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能。在這里我要向老師表示最忠心最誠摯地感謝！我有很多基礎(chǔ)理論知識掌握不牢 ，一面幫我查缺補(bǔ)露，一面發(fā)揮我的特長，讓我的課題能夠順利有序地進(jìn)行到滿足要求。s WAAS, Europe39。s CWAAS, Japan39。s daily life gradually. The existence insufficiency is very obvious, it is the system which controls by military,and it is impossible at any time any place guarantee civil。同時(shí)，我對單片 機(jī)的應(yīng)用有了更深入的掌握，提高了單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)的能力。運(yùn)行 Keil 軟件需要 Pentium 或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、 20M 以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、 WIN202 WINXP 等操作系統(tǒng)。顯示器經(jīng)過初始化、設(shè)置才能正確顯示信息，才能夠?qū)斎氲男畔@示出來。 3． GPGGA 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)流程圖 逗 號 計(jì) 數(shù) 值 為 ？接 收位 1存 緯度高 度處 理使 用衛(wèi) 星數(shù)定 位判 斷存 經(jīng)度 方向存 經(jīng)度存 緯 度方 向接 收位 1 0接 收位 9接 收位 1接 收位 1接 收位 6接 收位 22345679圖 54 GPGGA 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)流 程圖 開始接收類型數(shù)據(jù)。該部分完成從單片機(jī)讀數(shù)據(jù)到液晶顯示器和從液晶顯示器讀數(shù)據(jù)到單片機(jī)的雙向傳輸工作。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地20 址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符 ,如表 38 所示 : 表 38 1602 的內(nèi)部顯示地址 顯 示 位 序 號 1 2 3 4 5 ???????? 40 DD RAM 地 址 (HEX) 第 一 行 00 01 02 03 04 ..?????? .. 27 第 二 行 40 41 42 43 44 ??????? .. 67 21 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件概述 系統(tǒng)的軟件流程是：開機(jī)上電后初始化，然后單片機(jī)開始接收 GPS 模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，并判斷數(shù)據(jù)是否有效，若數(shù)據(jù)有效則顯示所需的 信息，數(shù)據(jù)無效則等待直至收到有效數(shù)據(jù)。應(yīng)設(shè)置 定時(shí)器 T1 為定時(shí)方式（ C/T=0），讓 T1 計(jì)數(shù)內(nèi)部脈沖，即計(jì)數(shù)率為 fosc/12。 2． PCON 是為了在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)電源控制而附加的。 TI 置位既表示一幀信息發(fā)送結(jié)束，同時(shí)也是申請中斷，可根據(jù)需要，用軟件查詢的辦法獲得數(shù)據(jù)已發(fā)送完畢的信息，或用中斷的方式來發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)。 串行口的控制與狀態(tài)寄存器 為 SCON 和 PCON。 M1M0：工作方式選擇位，定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的 4 種工作方式由 M1M0 設(shè)定。因一個(gè)機(jī)器周期等于 12 個(gè)振蕩周期，所以計(jì)數(shù)頻率f=1/12fosc。 中斷優(yōu)先寄存器 — IP： 16 由于本設(shè)計(jì)只應(yīng)用一個(gè)中斷源，不用優(yōu)先級設(shè)置，在此不予介紹。 TI／ RI：串行 I／ O 中斷，串 行端口完成一幀字符發(fā)送／接收后引起。 3． 停止位 停止位是一個(gè)字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)志，可以是 1 位、 位或 2 位的高電平。停止位和空閑位都規(guī)定為高電平（邏輯值１），這樣就保證起始位開始處一定有一個(gè)下跳沿。 NMEA0183 數(shù)據(jù)格式設(shè)置為 1 個(gè)起始位 ,8 個(gè)數(shù)據(jù)位 ,1 個(gè)停止位 ,無奇偶校驗(yàn) ,波特率默認(rèn)為 4800。 10% 3 VL 液晶顯示偏壓信號 調(diào)節(jié)對比度 4 RS 寄存器選擇信號 H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器 11 主要技術(shù)參數(shù)： 表 23 技術(shù)參數(shù) 顯示容量 16 2 個(gè)字符 芯片工作電壓 — 工作電流 () 模塊最佳工作電壓 字符尺寸 (WXH)mm 電源部分 本電路使用集成穩(wěn)壓芯片 7805，它可以把頻率為 50Hz、有效值為 220V 的單相交流電壓轉(zhuǎn)換為幅值穩(wěn)定的 5V 直流電壓。 TN 和 STN 型常用作單色 LCD。在 被計(jì)算了之后 ， 合法的位置、速度和時(shí)間 等信息 被傳送 到 輸出通道 ，通過串口傳送到單片機(jī)設(shè)備 。 在本次設(shè)計(jì)中，采用 MCS51 系列單片機(jī)，雖然信號處理和計(jì)算的功能相對差些，但其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、性價(jià)比高、可靠性高、功耗小及應(yīng)用范圍廣，適合于小型化作業(yè)。 1602 字符型液晶模塊是一種用 5x7 位圖形來顯示字符的單色液晶顯示器，顯示 2 行 16 個(gè)字，可以滿足設(shè)計(jì)要求而且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。單片機(jī)采用 8051 功能全面，但其內(nèi)部 ROM 一般是掩膜 ROM，不可更新改寫。各種 GPS 民用產(chǎn)品的開發(fā) ,已是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的必然要求 ,其前景將會(huì)非常廣闊和光明 ,尤其是在我國 ,通過這些年來對它認(rèn)識不斷加深 ,我國的GPS 開發(fā)應(yīng)用也一定會(huì)以科技力量推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一顆巨星 ,對我國的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。經(jīng)過實(shí)踐測試 ,這種接收機(jī)可以達(dá)到基本 GPS 信息接收以及顯示，可以做到方便靈活、優(yōu)質(zhì)價(jià)廉、精度高、連續(xù)導(dǎo)航、抗干擾能力強(qiáng)，并可廣泛應(yīng)用于個(gè)人野外4 旅游探險(xiǎn)、出租汽車定位及海上作業(yè)等領(lǐng)域。通用接收機(jī)功能齊全 ,除了信號接收單元外 ,往往還配置有顯示單元和人機(jī)對話設(shè)備。 全球定位系統(tǒng)由三部分構(gòu)成：太空衛(wèi)星部份：由 24 顆繞極使用衛(wèi)星所組成，分成六個(gè)軌道，運(yùn)行于約 20200 公里的高空，繞行地球一周約 12 小時(shí)。它所具有的諸多優(yōu)點(diǎn)是其他導(dǎo)航設(shè)備所無法比擬地。此方案基于單片機(jī)、 GPS模塊和 1602液晶顯示屏等硬件 , 并應(yīng)用 C語言實(shí)現(xiàn)了 GPS 信號的提取、 顯示及基本的鍵盤控制操作等。使用者接收機(jī)：追蹤所有的 GPS 衛(wèi)星，并實(shí)時(shí)地計(jì)算出接收機(jī)所在 位置的坐標(biāo)、移動(dòng)速度及時(shí)間，各種藍(lán)牙 GPS 即屬于此部份。 本文首先介紹了 GPS 系統(tǒng)由來及其發(fā)展、基本概念、 GPS 接收機(jī)的工作原理及接收機(jī)定位流程。系統(tǒng)由空間部分、地面監(jiān)控部分和地面接收機(jī)部分組成。本設(shè)計(jì)著重對 NMEA0183 語句的數(shù)據(jù)格式、單片機(jī)串行通信、液晶顯示格式進(jìn)行了詳細(xì)論述 ,同時(shí)給出了硬件電路和軟件設(shè)計(jì)。 方案二 系統(tǒng)由 GPS 模塊 (GR87)、控制電路 (89C51 單片機(jī) ) 、顯示部分 (SMC1602 液晶顯7 示器 )組成。同時(shí)需要處理器實(shí)現(xiàn)各部分功能 的聯(lián)結(jié)。 GPS 信號接收和處理部分與單片機(jī)進(jìn)行串口通信時(shí) ,由于都采用 TTL 電平 ,故兩者之 間不需進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換就可直接通信。輸入電流 ； 少于 80 mA (沒有天線 )； 2． RF 接口 ： 天線連接器類型： MMCX， VDC 產(chǎn)品 (任意產(chǎn)品 VCC_IN)； 3． 極小的信號跟蹤： 159 dBm； 4． 連續(xù)端口 ： 二 個(gè) 全雙工串行通信 CMOS 3V 接口 ， 可選擇的波特速率 (4800 默認(rèn)， 9600， 19200， 38400)本設(shè)計(jì)選用 4800； NMEA 0183 版本 ASCII 輸出 (GGA， GSA， GSV， RMC (VTG，任意的 GLL 和 ZDA))； DGPS 協(xié)議 RTCM SC104 消息類型 1，2 和 9； SiRF 二進(jìn)制位置，速度，高度，狀態(tài) 輸出。液晶顯示模塊是一種將液晶顯示器件、連接件、集成電路、 PCB 線路板、背光源、結(jié)構(gòu)件裝配在一起的組件。 如圖 22 所示。 1． $GPGAA—— GPS 定位信息 例： $GPGGA,S,E,1,04,M,0000*1F 它的起始引導(dǎo)符及語句格式說明 (只列出了系統(tǒng)關(guān)心的一些參數(shù) ) ： 字段 2：緯度 ，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ) 0） 字段 3：緯度 N（ 北緯）或 S（南緯） 字段 4：經(jīng)度 ，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ) 0） 字段 5：經(jīng)度 E（東經(jīng)）或 W（西經(jīng)） 字段 6： GPS 狀態(tài)， 0=未定位， 1=非差分定位， 2=差分定位， 3=無效 PPS， 6=正在估算 字段 7：正在使用的衛(wèi)星數(shù)量（ 00 12）（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ) 0） 字段 9：海拔高度（ ） 2． GPGSV—— 可見衛(wèi)星信息 例： $GPGSV,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,13,32,252,45*70 它 的起始引導(dǎo)符及語句格式說明 (只列出了系統(tǒng)關(guān)心的一些參數(shù) ) ： 字段 3：當(dāng)前可見衛(wèi)星總數(shù)（ 00 12）（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ) 0） 14 3． $GPRMC—— 推薦定位信息 例： $GPRMC,A,N,E,150706,A*50 它的起始引導(dǎo)符及語句格式說明 (只列出了系統(tǒng)關(guān)心的一些參數(shù) )： 字段 1： UTC 時(shí)間， 格式 字段 7：速度，節(jié)， Knots 或 Km/h 字段 8：方位角，度 串行通信 串 行通信指數(shù)據(jù)是一位一位按順序傳送的通信方式。起始位通過通信線傳向接收設(shè)備，接收設(shè)備檢測到這個(gè)邏輯低電平后，就開始準(zhǔn)備接受數(shù)據(jù)位信號。波特率的設(shè)置方式見 中斷 中斷系統(tǒng)簡單實(shí)用，其基本特點(diǎn)是：有 5 個(gè)固定的可屏蔽中斷源， 3 個(gè)在片內(nèi)， 2個(gè)在片外，它們在程序存儲(chǔ)器中各有固定的中斷入口地址，由此進(jìn)入中斷服務(wù)程序； 5個(gè)中斷源有兩級中斷優(yōu)先級，可形成中斷嵌套 。 89C51 有 4 個(gè)用于中斷 控制 的 寄存器 IE、 IP、 TCON（用 6 位）、 SCON（用 2 位）。 GATE 和軟件控制位 TR、外部引腳信號 INT 的狀態(tài) ,共同控制定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的打開或關(guān)閉。若一個(gè)機(jī)器周期采樣值為 1，下一個(gè)機(jī)器周期采樣值為 0，則計(jì)數(shù)器加 1。 串行中斷 單片機(jī)串行接口是一個(gè)可編程的全雙工串行通信接口。根據(jù) NMEA 0183 數(shù)據(jù)格式及設(shè)計(jì)要求，選用工作方式 1 REN：接收允許控制位。在方式 0，當(dāng)接收完第 8 位數(shù)據(jù)后，由硬件置位。本設(shè)計(jì) SMOD 設(shè)置為 0。 1． 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)。初始化模塊完成開機(jī)上電后對單片機(jī)和液晶顯示器初始化。 數(shù)據(jù)處理模塊 數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)處理從 GPS 模塊接收到的數(shù)據(jù)。當(dāng)逗號計(jì)數(shù)再加 1 為 4 時(shí)同時(shí)位計(jì)數(shù)清空，這時(shí)位計(jì)數(shù)只要小于 10，就將經(jīng)度數(shù)據(jù)一位一位存儲(chǔ)起來（同上）。當(dāng)接收有效數(shù)據(jù)為 GPRMC，其數(shù)據(jù)均在第二業(yè)顯示，先顯示時(shí)間，然后如果 GPS 未定位，則屏幕第一行首末均顯示 ；如果已定位，則顯示速度，接著顯示方位角，然后刷新計(jì)數(shù)器清空。 GPS 接收機(jī)的開發(fā)和研制，主要是了解 GPS 的原理，熟悉 GPS 接收機(jī)的工作原理及其各部分工作流程。沒有進(jìn)行誤差分析，定位數(shù)據(jù)可能有誤差，這有待改進(jìn)和提高。 second, cannot do too using the receiver plex, will otherwise increase the cost largely, the being unable mass promotion。s busy, also causes the American national prestige to inspire greatly, and promoted the system technology and the user receiver technology greatly, only will then have the GPS modernization.