基于51單片機(jī)的gps定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-07-21 16:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 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$GPGGA全球定位數(shù)據(jù)722$GPGSA衛(wèi)星PRN數(shù)據(jù)653$GPGSV衛(wèi)星狀態(tài)信息2104$GPRMC運(yùn)輸定位數(shù)據(jù)705$GPVTG地面速度信息346$GPGLL大地坐標(biāo)信息?7$GPZDAUTC時間和日期?第三章 硬件連接電路硬件核心控制任務(wù)是由單片機(jī)來完成的，單片機(jī)的采用使硬件電路設(shè)計(jì)大大簡化，而性能更加可靠。目前，可采用的微處理器有很多種，如:MCS5Me6sol、280、eopsoo、等8位單片機(jī)，雖然16位單片機(jī)在1982年已經(jīng)問世，但其發(fā)展并不象人們想象的那樣快，盡管在某些性能指標(biāo)方面超過了8位單片機(jī)，但從性能價格比及開發(fā)周期等綜合效益上不如8位單片機(jī)，因此應(yīng)用并不普及。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)。因此，筆者選擇了AT89C51單片機(jī)作為微控制器。它具有全雙工異步通信口 ,可與GR87接口進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取 ,處理和輸出。GPS信號接收和處理部分與單片機(jī)進(jìn)行串口通信時,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。 GPS模塊 概述根據(jù)設(shè)計(jì)需要，GPS模塊選用GR87。HOLUX GR87是一個高性
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