【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 定位狀態(tài)，A＝有效定位，V＝無(wú)效定位；3定位點(diǎn)緯度，（度分）格式；4緯度半球，N（北半球）或S（南半球）；5定位點(diǎn)經(jīng)度，（度分）格式。6經(jīng)度半球，E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）；7地面速率，～；8地面航向，～；9UTC日期，ddmmyy（日月年）格式；10磁偏角，～180度；11磁偏角方向，E（東）或W（西）。 基于單片機(jī)的GPS軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境――Keil uVision2該軟件采用了匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，并在Keil uVision2開(kāi)發(fā)環(huán)境下編譯、調(diào)試。Keil uVision2與同類開(kāi)發(fā)環(huán)境具有以下優(yōu)點(diǎn)：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(qiáng)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(chǔ)器、記時(shí)器、程序時(shí)效分析、 數(shù)據(jù)時(shí)效分析、硬件測(cè)試儀、事件觸發(fā)器；③所有類型的單片機(jī)集成在一個(gè)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(xiàng)目管理；⑤支持點(diǎn)屏功能,直接點(diǎn)擊屏幕就可以觀察變量的值,方便快捷；⑥功能強(qiáng)大的觀察窗口,支持所有的數(shù)據(jù)類型；⑦樹(shù)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(cuò)誤指令定位開(kāi)發(fā)界面如圖4－1所示。圖4－1 Keil uVision2界面圖――COMPort Debuger 由于本次設(shè)計(jì)要涉及到串口與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通訊，所以在調(diào)試的時(shí)候有必要使用一款串口調(diào)試軟件輔助軟件的調(diào)試，我所選用的是COMPort Debuger 。該軟件具有串口端口選擇，波特率選擇，數(shù)據(jù)位選擇，停止和校驗(yàn)位選擇等等，而且在發(fā)送區(qū)域內(nèi)還可以設(shè)定自動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔，這些功能已經(jīng)完全滿足對(duì)串口進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)試。如圖4－2，正在使用該軟件模擬GPS向單片機(jī)發(fā)送GPS地理數(shù)據(jù)，以輔助調(diào)試程序和硬件。圖4－2 COMPort Debuger ――在調(diào)試程序的過(guò)程中，通常要將已經(jīng)用Keil uVision2編譯連接好的程序?qū)懙絾纹瑱C(jī)上去，然后安裝在硬件系統(tǒng)上進(jìn)行整體的調(diào)試，這時(shí)就需要一款編程軟件和編程器來(lái)完成以上工作，由于選用的單片機(jī)是AT89S51（支持在系統(tǒng)ISP編程）。圖 4－3 GPS接收模塊調(diào)試軟件——uNav Analyzer由于該GPS接收模塊在第一次使用時(shí)需要在電腦上進(jìn)行初始化串口輸率和測(cè)試接收GPS地理數(shù)據(jù)，故需要選擇一款軟件來(lái)配合。SERF GS1100 GPS信號(hào)接收模塊生產(chǎn)商推薦的是uNav Analyzer。該軟件可以對(duì)SERF GS1100 GPS信號(hào)接收模塊進(jìn)行波特率選擇，輸出語(yǔ)句選擇等設(shè)置。還可以在GPS信號(hào)接收模塊接收到GPS數(shù)據(jù)后，進(jìn)行數(shù)據(jù)文本輸出，衛(wèi)星狀態(tài)查看（衛(wèi)星數(shù)量、可用數(shù)、信號(hào)強(qiáng)度），GPS信號(hào)漂移分析等。圖 4－4 uNav Analyzer 接收GPS地理數(shù)據(jù)圖 4－5 uNav Analyzer GPS衛(wèi)星信號(hào)以及漂移情況該GPS設(shè)計(jì)的核心部分是GPS接收模塊與單片機(jī)的通訊，以及單片機(jī)將收到的信息篩選編排顯示位置后送到LCM液晶模塊顯示。在設(shè)計(jì)該軟件時(shí)采用了模塊化的思想，之所以采用的模塊化的設(shè)計(jì)思想，主要是想到了軟件模塊化后方便軟件的調(diào)試，同時(shí)也方便了該軟件的移植，在不同的硬件平臺(tái)上運(yùn)行該軟件只需要更改相應(yīng)的軟件模塊就可以實(shí)現(xiàn)。該軟件分為了串口初始化模塊，液晶模塊初始化模塊，數(shù)據(jù)接收模塊，數(shù)據(jù)格式調(diào)整送顯模塊這四個(gè)主要模塊。該系統(tǒng)具體程序詳見(jiàn)附錄二。AT89S51串口、液晶顯示模塊初始化開(kāi)始判斷是否為$GPRMC語(yǔ)句接收并儲(chǔ)存到單片機(jī)分配的地址中篩選UTC時(shí)間、經(jīng)緯度數(shù)據(jù)并調(diào)整格式送液晶顯示模塊顯示UTC時(shí)間、經(jīng)緯度NY圖 4－6軟件程序流程圖 各模塊軟件設(shè)計(jì) 串口初始化模塊在該模塊中設(shè)置的波特率為9600（），所以選擇定時(shí)器工作為工作方式2，給定時(shí)器1高位低位分別賦值0FDH。其程序如下：MOV TMOD,20H。定時(shí)器工作方式選擇MOV TH1,0FDH。定時(shí)器初始賦值MOV TL1,0FDH。MOV PCON,00H。串口工作方式選擇SETB TR1MOV SCON,70H。串口工作方式選擇 液晶模塊初始化模塊在該設(shè)計(jì)中所使用的是1602液晶模塊，其初始化方法參閱了該模塊的通用說(shuō)明書(shū)，其標(biāo)準(zhǔn)初始化描述如下：延時(shí)15ms寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí)15ms寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）延時(shí)15ms寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）寫(xiě)指令38H寫(xiě)指令38H：顯示模式設(shè)置寫(xiě)指令08H：顯示關(guān)閉寫(xiě)指令01H：顯示清屏寫(xiě)指令06H：顯示關(guān)標(biāo)移動(dòng)設(shè)置寫(xiě)指令0CH：顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置其中在實(shí)際使用中延時(shí)段程序的實(shí)際延時(shí)可以比15ms長(zhǎng)些，對(duì)初始化并無(wú)影響。程序如下：MOV P0,0H。清屏ACALL ENABLECALL delay1MOV P0,38HACALL ENABLE MOV P0,38HACALL ENABLE MOV P0,38HACALL ENABLE MOV P0,8HACALL ENABLE MOV P0,1HACALL ENABLE MOV P0,6HACALL ENABLE MOV P0,0cHACALL ENABLE 數(shù)據(jù)接收模塊首先要對(duì)GPS接收模塊串口是否有信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)進(jìn)行識(shí)別，而且由于GPS接收模塊通過(guò)串口發(fā)送出來(lái)的數(shù)據(jù)不是我們?nèi)啃枰?，所以有必要再?duì)語(yǔ)句進(jìn)行識(shí)別，然后取入我們所需要的語(yǔ)句$GPRMC，…………。由于這些語(yǔ)句都是已$GP開(kāi)頭的，并且$GPRMC這條語(yǔ)句與別的語(yǔ)句差別的地方就是MC這兩個(gè)字母，故從精簡(jiǎn)程序和節(jié)約CPU資源的角度考慮，在程序中也只判斷M和C這兩個(gè)字母。其識(shí)別和儲(chǔ)存的程序如下：read:call reccjne A,04dH,read。39。M39。?。判斷是否Mcall reccjne A,043H,read。39。C39。?。 判斷是否Ccall recmov r0,10h。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起始地址mov r1,42h。數(shù)據(jù)位數(shù)store: 。儲(chǔ)存call recmov @r0,ainc r0djnz r1,storeRETrec:JB RI,gooutinc r2cjne r2,255,recmov r2,0hinc r3cjne r3,255,recmov r3,0hinc r4cjne r4,5,recmov r4,0hcall nosignaljmp waitgoout:CLR RImov r2,0hmov r3,0hmov r4,0hmov r5,0hMOV A,SBUFRET 數(shù)據(jù)格式調(diào)整送顯模塊對(duì)于前面程序模塊取入的數(shù)據(jù)，還要通過(guò)數(shù)據(jù)格式調(diào)整才能送到顯示模塊進(jìn)行顯示， NAEA 0183語(yǔ)句中我們已經(jīng)知道，所取入的GPRMC中包含了很多的地理信息，但是由于我們的應(yīng)用所限，往往只能用到其中的一部分，比如我們所用到的緯度、經(jīng)度、UTC時(shí)間和UTC日期，由于我們?cè)谏厦鏀?shù)據(jù)接收模塊程序中已經(jīng)把GPRMC所包含的所有數(shù)據(jù)已經(jīng)順序存放在單片機(jī)中，所以我們只需要按照NAEA 0183語(yǔ)句所提供的格式按位選取出緯度、經(jīng)度、UTC時(shí)間和UTC日期就可以了。對(duì)于我們已經(jīng)選取出的將要送去顯示的數(shù)據(jù)，為了在液晶屏上能及時(shí)清晰地顯示出來(lái)，再經(jīng)過(guò)一定的格式調(diào)整，最后再送液晶屏顯示。其程序模塊如下：time:。時(shí)間格式調(diào)整模塊 MOV R2 ,0C0H LCALL ENABLE LCALL WRITE mov p0,01h。清屏 ACALL ENABLE mov 60h ,20h mov 61h ,20h mov 62h ,20h mov 63h ,20h mov 64h ,10h。時(shí) mov 65h ,11h。 mov 66h ,: 。 mov 67h ,12h。分 mov 68h ,13h。 mov 69h ,: mov 6ah ,14h。秒 mov 6bh ,15h。 mov 6ch ,20h mov 6dh ,20h mov 6eh ,20h mov 6fh ,20h MOV R0 ,60H MOV R3 ,10H call disdat: 。日期格式調(diào)整模塊 MOV R2 ,80H LCALL ENABLE LCALL WRITE mov 63h ,32h mov 64h ,30h mov 65h ,44h mov 66h ,45h mov 67h ,/ mov 68h ,42h mov 69h ,43h mov 6ah ,/ mov 6bh ,40h mov 6ch ,41h mov 6dh,20h mov 6eh ,20h mov 6fh ,20h MOV R0 ,60H MOV R3 ,10H call dislon: 。緯度格式調(diào)整模塊 MOV R2 ,0C0H LCALL ENABLE LCALL WRITE1 mov p0,01h。清屏 ACALL ENABLE mov 70h,20h mov 71h,20h