【正文】 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(qiáng)的溝通力和理解力。 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 。 REV_NO。\039。 Lcd_WriteCmd(0x30)。 P0 = cmd。生成的*.HEX文件即可作為下載程序使用 [13]。它要求目標(biāo)系統(tǒng)具備 6字節(jié)堆?？臻g ,6KB的代碼 ROM和 256字節(jié) Xdata RAM。 DAVE工程可被直接輸入uVision2。 基于單片機(jī)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(jī) 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(hù)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。 拔下開發(fā)板電源線，并取下單片機(jī)。 目前 OLED 顯示屏廣泛用于手機(jī)、 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） 。 主要使用到 的引腳如圖 所示。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。 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。在接收 GPS 信號方案上 可以有兩種選擇。 這三部分的相互關(guān)系 如圖 所示。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)。 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。 本 論文 詳細(xì)介紹了一種基于單片機(jī)、 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)。 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(jī)的理論知識基礎(chǔ)上，選擇合適的單片機(jī)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)?？紤]到衛(wèi)星的時鐘與接收機(jī)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(jìn)行 求解，從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。 GPS 接收模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示。 (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 。 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。 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。 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 。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。開發(fā)工具選項可以對應(yīng)目標(biāo)，組或單 個文件。 (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。 圖 Keilc51 編輯界面 (2) 首先進(jìn)入菜單 project/new project 建立一個新工程，如圖 所示 。 Lcd_WriteCmd(0x01)。 DelayNOP()。} else if (X==2) {X=0x88。 rev_stop = 0。 (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(jī) STC89C52 中。 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(jìn) GPS 在民間的應(yīng)用。 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。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。 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。 //顯示 GPS 信息 error_num = 0。 if (X==0) {X=0x80。 LCD_EN = 0。 35 Lcd_WriteCmd(0x30)。 Keil C 編譯步驟 Keil uVision2 C51軟件是目前功能最強(qiáng)大的單片機(jī) C語言集成開發(fā)環(huán)境，這里介紹簡單的編譯步驟。 (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(jìn)行調(diào)試。 一個單一的 uVision2工程能夠產(chǎn)生一個或多個目標(biāo)程序。如下圖所示 (2)設(shè)置波特率 GPS 模塊波特率主要有 4800bps 和 9600bps 兩種，絕大部分是 4800bps，少數(shù)是 9600bps 的，極少數(shù)的 REB3571 板是 38400bps 波特率的，如果不知道波特率可以先設(shè)置為 4800 即可，如果進(jìn)行下一步時獲得數(shù)據(jù)不對的話改為 9600或者 38400 即可。 ，在接收到有效數(shù)據(jù)前，這個位是‘ V’ ，后面的數(shù)據(jù)都為空，接到有效 數(shù)據(jù)后，這個位是‘ A’ ，后面才開始有數(shù)據(jù)。 GRF2i 主要由片內(nèi)壓控振蕩器和基準(zhǔn)振蕩器、集成中頻濾波器 (IF)、集成 LNA 和數(shù)字接口等組成。其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機(jī)從0000H 單元開始執(zhí)行程序。 該器件采用 ATMEL 高 密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51 指令集和輸出管腳相兼容 [4]。在獲取了衛(wèi)星的位置信息和測算出衛(wèi)星信號傳播時間之后，即可計算出天線位置。只要有 4 顆衛(wèi)星的定位信息， GPS 接收機(jī)就能向用戶提供三維坐標(biāo)、時間及移動速度等信息參數(shù)?，F(xiàn)在世面上已經(jīng)有許多基于 GPS 接收模塊所開發(fā)的產(chǎn)品， 如 GPS 手持機(jī)、車載 GPS 導(dǎo)航儀等等，雖然其功能強(qiáng)大，但價格 相對而言 比較昂貴，而且對于普通應(yīng)用 沒有必要。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類 課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它 III 基于單片機(jī)的 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)設(shè)計 中 文 摘 要 GPS 全球定位系統(tǒng)在實際生活中被廣泛應(yīng)用，是當(dāng)今信息時代發(fā)展中的重要組成部分。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計）的全部或部分內(nèi)容。 GPS 技術(shù)的陸地應(yīng)用 GPS 技術(shù)在陸地上的開發(fā)應(yīng)用可以體現(xiàn)在許多方面，如： 各種車輛的行駛狀態(tài)監(jiān)控；旅游者或旅游車的景點導(dǎo)游；應(yīng)急車輛 的快速引導(dǎo)行駛；高精度時間比對和頻率控制；大氣物理觀測；地球物理資源勘探；工程建設(shè)的施工放樣測量；大型建筑和煤氣田的沉降檢測；板內(nèi)運動狀態(tài)和地殼形變測量；陸地以及海洋大地測量基 準(zhǔn)的測定；工程、區(qū)域、國家等各種類型大地測量控制網(wǎng)的測量和建設(shè)等 。1989 年 2 月 14 日，第一顆 GPS 工作衛(wèi)星的發(fā)射成功，宣告 GPS 系統(tǒng)進(jìn)入了生產(chǎn)作業(yè)階段。 第二種方案是選擇成品的 GPS 接收模塊，采用這個方案的優(yōu)點是由于現(xiàn)階段 GPS接收模塊的制造技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成 熟，性能穩(wěn)定并且使用非常方便，定位成功后直接就可以通過模塊 輸出 GPS 相關(guān) 信息。 單片機(jī)控制程序：編寫程序，實現(xiàn)單片機(jī)控制系統(tǒng)的初始化，控制 GPS 器件完成 7 數(shù)據(jù)的采集 ,進(jìn)行相應(yīng)的信號 處理，并通過單片機(jī)接口輸出至液晶顯示模塊顯示必要的數(shù)據(jù) 。晶體振蕩頻率可以在 ～ 12MHz 之間選擇，電容值在 5～ 30pF 之間選擇，電容值的大小可對頻率起微調(diào)的作用 [5]。 圖 SiRF Star II 引腳 圖 GPS 數(shù)據(jù)輸出格式為標(biāo)準(zhǔn)的 NMEA－ 0183 標(biāo)準(zhǔn)，采集地理信息的更新速率為每 兩秒一次，地圖坐標(biāo)系為 WGS－ 84 坐標(biāo)系 [8]。 15 圖 OLED 液晶顯示引腳圖 管腳從左到右定義為： GND： 電源地 VCC： 供電電源 、 5V 都可以 D0： CLK 時鐘 D1： MOSI 數(shù)據(jù) RES： 復(fù)位 DC： 數(shù)據(jù) /命令 基于單片機(jī)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(jī) 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。 22 注意：在接好 GPS 的 TXA 腳以后要保證 GPS 的負(fù)極和轉(zhuǎn)接小板的負(fù)極是連在一起的，尤其是準(zhǔn)備給 GPS 使用獨立的電源供電的時候（只有這樣才能實現(xiàn) TTL數(shù)據(jù)傳輸，沒有注意這點的話因此測試時收到的都是 16 進(jìn)制的亂碼） 給 GPS 供電 給 GPS 供電時需要注意 GPS 模塊的工作電壓，一般從 USB 拆機(jī)模塊都是直接采用 5V 供電的（不帶 RS232 電平， DB9 座的模塊），這個電源可以用單獨的開關(guān)電源或電池供電，也可以是從單片機(jī)開發(fā)板上直接供電，注意 步中的紅 字部分。 C51 編譯器功能的不斷增強(qiáng)，使我們可以更加貼近 CPU 本身及其他的衍生品。彩色語法顯像和文件辯識都對 C 源代碼進(jìn)行和優(yōu)化。每一個啟動工具包括一套 2K字節(jié)的開發(fā)工具和許多可快速運行的舉例程序。 在設(shè)計該軟件時采用了模塊化的思想，之所以采用 模塊化的設(shè)計思想，主要是想到了 軟件模塊化后方便軟件的調(diào)試，同時也方便了該軟件的移植，在不同的硬件平臺上運 34 行該軟件只需要更改相應(yīng)的軟件模塊就可以實現(xiàn)。 LCD_EN = 1。 Lcd_WriteCmd(0x0C)。 i++。 39 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與實驗 結(jié)果 完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計、制作和軟件編程之后，要使系統(tǒng)能夠按照設(shè)計意圖正常運行，必須進(jìn)行硬件和軟件系統(tǒng)調(diào)試。 圖 GPS 初始化 時間、經(jīng)緯度顯示結(jié)果如圖 所示。 本設(shè)計只是 GPS 入門級的設(shè)計，不能滿足現(xiàn)在市場上日益激烈的競爭環(huán)境，實用性還有待提高，功能也有待完善。 畢業(yè)設(shè)計是本科學(xué)習(xí)階段一次非常重要的理論與實際相結(jié)合的機(jī)會，通過本次比較完整的設(shè)計，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過理論和實際相結(jié)合，鍛煉了我的綜合運用所學(xué)知識的能力，以及解決實際工程的能力，同時也提高了我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及繪圖的水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都能使我的能力得到提升，經(jīng)驗得到豐富。 (2) 檢查 GPS 模塊程序，通過觀察 OLED 液晶顯示情況理解 GPS 信號 接收狀況。 //返回初始化 } gps_flag = 0。 Lcd_SetPos(line, pos)。 //并口方式 Lcd_WriteCmd(0x34)。 _nop_()。 圖 加入源文件界面 33 (6) 進(jìn)行輸出文件設(shè)置，進(jìn)入菜單 project/options for target選擇 OUTPUT選項卡，勾選 Crest HEX File項，如圖 。 (2) 目標(biāo)監(jiān)控器 uVision2含一個可配置的監(jiān)控器 ,可測試目標(biāo)器件上的軟件體。 集成源極瀏覽器利用符號數(shù)據(jù)庫使用戶可以快速瀏覽源文件。 26 JNav GPS Analyzer 設(shè)置 打開串口后就可看到下圖所示的界面了 27 JNav GPS Analyzer 收到數(shù)據(jù)包 (定位成功 ) 所示界面定位 7 顆有效衛(wèi)星，當(dāng)定位到無效衛(wèi)星時綠色的柱狀條呈灰 色，我測試是使用的 REB3571 開發(fā)板凌晨 1 點多測試的，天線放置在陽臺上， 買 家實際測試時由于使用的 GPS 不同性能有些出入或者周圍環(huán)境的因素定位的效 28 果可能也會有些出入 （我最