基于51單片機(jī)的gps定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-10-04 13:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 根據(jù)定義， 8255能并行傳送 8位數(shù)據(jù)，所以其數(shù)據(jù)線為 8根 D0～ D7。由于 8255具有 3個通 4 道 A、 B、 C，所以只要兩根 地址線 就能尋址 A、 B、 C 口及 控制寄存器 ，故 地址線 為兩根 A0～A1。此外 CPU 要對 8255進(jìn)行讀、寫與 片選 操作，所以控制線為片選、復(fù)位、讀、寫信號。各信號的 引腳 編號如下： （ 1） 數(shù)據(jù)總線 DB：編號為 D0～ D7，用于 8255與 CPU 傳送 8位數(shù)據(jù)。 （ 2） 地址總線 AB：編號為 A0～ A1，用于選擇 A、 B、 C 口與 控制寄存器 。 （ 3） 控制總線 CB： 片選信號 、 復(fù)位信號 RST、寫信號、讀信號。當(dāng) CPU 要對 8255進(jìn)行讀、寫操作時，必須先向 8255發(fā) 片選 信號選中 8255芯片，然后發(fā)讀信號或?qū)懶盘枌?8255進(jìn)行讀或?qū)憯?shù)據(jù)的操作。 2）與 外設(shè)接口 部分 根據(jù)定義， 8255有 3個通道 A、 B、 C 與 外設(shè) 連接，每個通道又有 8根線與外設(shè)連接，所以8255可以用 24根線與外設(shè)連接，若進(jìn)行開關(guān)量控制，則 8255可同時控制 24路開關(guān)。各通道的引腳 編號如下： （ 1） A口：編號為 PA0～ PA7，用于 8255向外設(shè)輸入輸出 8 位并行數(shù)據(jù)。 （ 2） B 口：編號為 PB0～ PB7，用于 8255向外設(shè)輸入輸出 8 位并行數(shù)據(jù)。 （ 3） C 口：編號為 PC0～ PC7，用于 8255向 外設(shè) 輸入輸出 8 位并行數(shù)據(jù)，當(dāng) 8255工作于應(yīng)答 I/O 方式時， C 口用于應(yīng)答信號 的通信。 3）控制器 A8255將 3個通道分為兩組，即 PA0～ PA7與 PC4～ PC7組成組， PB0～ PB7與 PC0～ PC3組成 B 組。如圖 ，相應(yīng)的控制器也分為 A 組控制器與 B組控制器，各組控制器的作用如下： （ 1） A組控制器： 控制 A口與上 C 口的輸入與輸出。 （ 2） B 組控制器：控制 B 口與下 C 口的輸入與輸出。 5 液晶顯示模塊原理 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．英文名稱叫“ LCD Module”，簡稱“ LCM”，中文一般稱為“液晶顯示模塊”。實(shí)際上它是一種商品化的部 件．根據(jù)我國有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：只有不可拆分的一體化部件才稱為“模塊”，可拆分的叫作“組件”。所以規(guī)范的叫法應(yīng)稱為“液晶顯示組件”。但是由于長期以來人們都已習(xí)慣稱其為“模塊”。 液晶顯示器件是一種高新技術(shù)的基礎(chǔ)元器件，雖然其應(yīng)用巳很廣泛，但對很多人來說，使用、裝配時仍感到困難。特別是點(diǎn)陣型液晶顯示器件，使用者更是會感到無從下手．特殊的連接方式和所需的專用設(shè)備也非人人了解和具備，故此液晶顯示器件的用戶希望有人代勞，將液晶顯示器件與控制、驅(qū)動集成電路裝在一起，形成一個功能部件，用戶只需用傳統(tǒng)工藝即可 將其裝配成一個整機(jī)系統(tǒng)。 從廣義上說，凡是由液晶顯示器件和集成電路裝配在一起的部件都屬于“模塊”，但實(shí)際上我們通常所說的“模塊”主要是指點(diǎn)陣液晶顯示器件裝配的點(diǎn)陣液晶顯示模塊，特別因?yàn)槭屈c(diǎn)陣液晶顯示器件產(chǎn)品除某些專用大批量的一些品種 (如翻譯機(jī)、通訊用 )，生產(chǎn)廠家是直接向用戶供應(yīng)液晶顯示器件外，幾乎所有通用型點(diǎn)陣液晶顯示器件都是加工成模塊后才供給用戶的，所以很容易形成“液晶模塊”就是“點(diǎn)陣液晶模塊”的誤解。 第二章 GPS 定位系統(tǒng)簡介 GPS 簡介 導(dǎo)航衛(wèi)星定時測距全球定位系統(tǒng) (Navigation Satellite Timing and Ranging Global Position System GPS)是美國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它在 1973 年底由美國陸?？杖姷葐挝粎f(xié)調(diào)分工提出的能取代舊式的導(dǎo)航設(shè)備 ,為軍用艦船、飛機(jī)車輛等用戶提供全球全天候、連續(xù)實(shí)時服務(wù)的高精度三維導(dǎo)航系統(tǒng)。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。定位服務(wù)包括精密定位服務(wù) ( PPS)和標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù) (SPS) 。 PPS 授權(quán)的精密定位系統(tǒng)用戶需要密碼設(shè)備和特殊的接收機(jī)。 SPS對于普通民用用戶 ,供全世 界用戶免費(fèi)、無限制地使用 [2]。 由于 GPS 具有全球覆蓋以及精度高、定位速度快、實(shí)時性好、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn) ,近年來在國內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用 ,在各個領(lǐng)域發(fā)揮了極大的作用 ,已成為信時代不可缺少的一部分。各種 GPS 民用產(chǎn)品的開發(fā) ,已是經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的必 6 然要求 ,其前景將會非常廣闊和光明 ,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)用也一定會以科技力量推動經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的一顆巨星 ,對我國的經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。 GPS 定位系統(tǒng)的基本原理 GPS 定位原理 GPS 定位的基本 原理 是根據(jù)高速運(yùn)動的 衛(wèi)星 瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點(diǎn)的位置。如圖所示，假設(shè) t 時刻在地面待測點(diǎn)上安置 GPS 接收機(jī)，可以測定 GPS信 號到達(dá)接收機(jī)的時間 △ t，再加上接收機(jī)所接收到的 衛(wèi)星 星歷等其它數(shù)據(jù)可以確定以下四個方程式。 GPS 模塊定位流程 1．搜索可用衛(wèi)星，接收衛(wèi)星信號，與衛(wèi)星信號同步，提取導(dǎo)航電文信息； 2．從導(dǎo)航電文中獲取計(jì)算位置所需的信息，這些信息應(yīng)該包括時鐘信息和星歷等數(shù)據(jù)； 3．計(jì)算衛(wèi)星的準(zhǔn)確位置，這包括計(jì)算衛(wèi)星的高度和方位角，從而進(jìn)行必要的對流層校正； 4．計(jì)算偽距，并進(jìn)行電離層校正等； 5．重復(fù)上述過程，對所 有可用衛(wèi)星進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算； 6．進(jìn)行其他必要的校正，例如根據(jù)衛(wèi)星信號到達(dá) GPS 接收機(jī)的時間，校正地球旋轉(zhuǎn)所造成的衛(wèi)星位置的偏差； 7．根據(jù)定位原理，計(jì)算出 GPS 接收機(jī)的初始位置，并將其轉(zhuǎn)換成所需的坐標(biāo)格式進(jìn)行顯示或輸出； 8．加入閏秒和 UTC（標(biāo)準(zhǔn)世界時）時間補(bǔ)償計(jì)算當(dāng)前精確的時間； 9．分析可用衛(wèi)星的信息，計(jì)算最好的 DOP(Dilution of Precision)，進(jìn)行選星，并計(jì)算和修正 GPS 接收機(jī)的位置，給出 GPS 接收機(jī)的三維坐標(biāo)和準(zhǔn)確的時間信 7 息。 NMEA0183 數(shù)據(jù)格式 序號 命令 說明 最大幀長 1 $GPGGA 全球定位數(shù)據(jù) 72 2 $GPGSA 衛(wèi)星 PRN 數(shù)據(jù) 65 3 $GPGSV 衛(wèi)星狀態(tài)信息 210 4 $GPRMC 運(yùn)輸定位數(shù)據(jù) 70 5 $GPVTG 地面速度
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