【文章內(nèi)容簡介】 和 4 只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生 +12v 和 12v 兩個電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。其中 13 腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 8 腳（ R2IN）、 9 腳（ R2OUT）、 10 腳（ T2IN）、 7 腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道 。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、 T2OUT 送到電腦 DP9 插頭； DP9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、 R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從R1OUT、 R2OUT 輸出。 第三部分是供電。 15 腳 DNG、 16 腳 VCC（ +5v）。 74LS244 是 8 路 3 態(tài)緩沖驅(qū)動 ,也叫做線驅(qū)動或者總線驅(qū)動門電路 ，可以增加 P2 口的驅(qū)動能力。 簡單地說，它有 8 個輸入端， 8 個輸出端。 各 引腳定義如下： 11G 1Y11Y4 輸出控制 ，低電平有效，高電平高阻 21A1 輸入端，對應(yīng)的輸出為 1Y1 32Y4 輸出端，對應(yīng)的輸入為 2A4 41A2 52Y3 61A3 71Y2 81A4 92Y1 10GND 地 112A1 121Y4 132A2 141Y3 152A3 161Y2 172A4 181Y1 簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計 14 192G 2Y12Y4 輸出控制端 20VCC 電源正 晶振，其作用在于產(chǎn)生原始的時鐘頻率，這個頻率經(jīng)過頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率。 晶振一般叫做晶體諧振器，是一種機(jī)電器件，是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個很重要的特性，如果給他通電，他就會產(chǎn)生機(jī)械振蕩，反之，如果給他機(jī)械力，他又會 產(chǎn)生電，這種特性叫機(jī)電效應(yīng)。他們有一個很重要的特點(diǎn)，其振蕩頻率與他們的形狀，材料，切割方向等密切相關(guān)。由于石英晶體化學(xué)性能非常穩(wěn)定，熱膨脹系數(shù)非常小，其振蕩頻率也非常穩(wěn)定，由于控制幾何尺寸可以做到很精密，因此，其諧振頻率也很準(zhǔn)確。 根據(jù)石英晶體的機(jī)電效應(yīng)，我們可以把它等效為一個電磁振蕩回路，即諧振回路。他們的機(jī)電效應(yīng)是機(jī) 電 機(jī) 電 ....的不斷轉(zhuǎn)換，由電感和電容組成的諧振回路是電場 磁場的不斷轉(zhuǎn)換。在電路中的應(yīng)用實(shí)際上是把它當(dāng)作一個高 Q 值的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小，即 Q 值非常高，做 振蕩器用時，可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的振蕩，作濾波器用，可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。 另外，進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計時還應(yīng)當(dāng)考慮諸多干擾因素。 影響單片機(jī)系統(tǒng)可靠安全運(yùn)行的主要因素來自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種電氣干擾，并受系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、元器件選擇、安裝、制造工藝影響。這些干擾因素，常會導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行失常，輕則影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，重則會導(dǎo)致事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。 簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計 15 第五篇 硬件電路制作 制作硬件電路首先應(yīng)根據(jù)電路原理圖，使用計算機(jī)繪圖軟件，如 protel,繪制出系統(tǒng)硬件 電路原理圖。其次將購買的器件焊接在線路板上，為保證所設(shè)計系統(tǒng)能在現(xiàn)場可靠工作，制作時要注意以下幾點(diǎn)。 （ 一 ）盡量采用高質(zhì)量的印制電路板，孔化電阻、線距、熔劑、阻焊劑、打孔精度、鍍金厚度、基板質(zhì)量、是否數(shù)控打孔和熱風(fēng)整平等因素，都會影響應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試、使用和壽命，差的板半年左右就出問題，而且時好時壞，很難維修。 （ 二 ）在電路板上盡量多加去耦電容，一般在電路板電源入口處并上 22～ 47μ F的低頻電容，在中間的電源與地線間并上 F 左右的高頻小電容去耦，每四個 14腳以上的芯片附近也須加上 22μ F 電解電容和 F 的高頻小電容去耦。這樣能保證減小電源線及地線上的毛刺，保證可靠工作。 （ 三 ）很好的安排地線、電源線走線，電源線盡量粗、盡量多、盡量組成網(wǎng)絡(luò)。模擬地、數(shù)字地、電源地、大地分開走線，在一點(diǎn)上可靠連接。小信號、模擬信號用屏蔽線，在板上走線時盡量靠近地線，遠(yuǎn)離大電流信號線、電源線。數(shù)字部分既會干擾小信號線，又會受大電流信號及電源線干擾，也要很好安排。 （ 四 ）直流供電盡量使用開關(guān)電源，開關(guān)電源很少受市電的電壓波動、頻率波動的影響，也能隔離從電源線進(jìn)入的傳導(dǎo)干擾。輸入輸出接口應(yīng)盡量采用光電隔離器，使控制系統(tǒng)做成全浮 空的系統(tǒng)，使之不受傳導(dǎo)干擾的影響。 （ 五 ）某些小信號線、器件、電路板應(yīng)加電磁屏蔽板或罩。 （ 六 ）按照電路原理圖焊接 GARMIN GPS25LVS OEM 接收板、 AT89C52 單片機(jī)、LED 顯示器以及一些輔助器件的時候要保持細(xì)心和謹(jǐn)慎。 簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計 16 第六篇 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計 第一章 GPS25LVS 的信息輸出格式 GPS25LVS 的通信波特率默認(rèn)值為 4800， 1 個起始位， 8 個數(shù)據(jù)位， 1 個停止位，無奇偶校驗(yàn)。通常使用 NMEA0183 格式輸出，數(shù)據(jù)代碼為 ASCII 碼字符。 NMEA0183是美國海洋電子協(xié)會為海用電子設(shè)備制定的標(biāo)準(zhǔn)格式，目前廣泛使用 版本。由于該格式為 ASCII 碼字符串，比較直觀和易于處理，在許多高級語言中都可以直接進(jìn)行判別、分離，以提取用戶所需要的數(shù)據(jù)。 GPS25LVS 系列 OEM 板可輸出 12 句語句，分別是 GPGGA， GPGSA， GPGSV， GPRMC， GPVTG， LCGLL， LCVTG， PGRME， PGRMF， PGRMT，PGRMV， GPGLL。不同的語句中傳送不同的信息，如 GPGGA 語句中傳送的格式為 $GPGGA,1,2,3,4,5,6,7,8,9,M,10,M,11,12*hhCRLF 傳送的信息說明如下： $GPGGA 起始引導(dǎo)符及語句格式說明（本句為 GPS 定位數(shù)據(jù)） 1UTC 時間，時時分分秒秒格式 2緯度，度度分分 .分分分分格式（第一位是零也將傳送） 3緯度半球， N 或 S（北緯或南緯） 4經(jīng)度，度度分分 .分分分分格式（第一位零也將傳送） 5經(jīng)度半球， E 或 W（東經(jīng)或西經(jīng)） 6GPS 質(zhì)量指示， 0 為方位無法使用， 1 為非差分 GPS 獲得方位， 2 為差分方式獲得方位（ DGPS）， 6 為估計獲得 7使用衛(wèi)星數(shù)量，從 00 到 12（第一個零也將傳送） 8水平精確度， 到 9天線離海平面的高度， 到 米 M 指單位米 10大地水準(zhǔn)面高度， 到 米 M 指單位米 11差分 GPS 數(shù)據(jù)期限（ RTCM SC104），最后設(shè)立 RTCM 傳送的秒數(shù)量（如無 DGPS簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計 17 為 0） 12差分參考基站標(biāo)號，從 0000 到 1023（首位 0 也將傳送。如無 DGPS 為 0） *語句結(jié)束標(biāo)志符 hh 從 $開始的所有 ASCII 碼的校驗(yàn)和 CR此項在 GPS25LVS 板中不傳送 LF此項在 GPS25LVS 板中不傳送 OEM 板輸出的信息可在 PC 機(jī)的超級中端中顯示，也可在 GARMIN 公司提供的 設(shè)置軟件中顯示，如在 PC 機(jī)上看到的實(shí)時接收 GPGGA 語句為 $GPGGA,114641,N,E,1,03,M,M,*4A 這是一條 GPS 定位數(shù)據(jù)信息語句，意思為 UTC 時間為 11 時 46分 41 秒，位置在北緯 30 度 分，東經(jīng) 122 度 分，普通 GPS 定位方式，接收到 3 顆衛(wèi)星，水平精度 米，天線離海平面高度 米，所在地離地平面高度 米，校驗(yàn)和為 4AH。 第二章 單片機(jī)的信息接收處理 在單片機(jī)串口收到信息后，先判別是否為語句引導(dǎo)頭 “$” ，然后再接收信息內(nèi)容，在收到 “*” 字符 ASCⅡ 碼后再接收二個字節(jié)結(jié)束接收 ,然后根據(jù)語句標(biāo)識區(qū)分出信息類別以對收到 ASCⅡ 碼進(jìn)行處理顯示。 注意 ： 在處理北京時間時應(yīng)在 UTC 時間上加上 8 小時才是準(zhǔn)確的北京時，在超出24 小時時應(yīng)作減 24 小時處理。 簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計 18 串口中斷程序的處理流程如下圖 5。 比較前6字節(jié)，信息處理并移入顯示單元，清 、 標(biāo)志1次接收到？ ？ ？中斷接收開始是* 嗎？是＄ ？置結(jié)束接收標(biāo)志 移入內(nèi)存，置允許接收標(biāo)志移入內(nèi)存中斷返回 圖 5 串口中斷程序流程圖 第三章 內(nèi)存 中的信息存放地址分配 為了存放接收及處理后的時間及經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，在內(nèi)存中劃出了固定的空間。其中40H～ 5FH 用于存放接收到的時間及經(jīng)緯度數(shù)據(jù)， 68H7FH 存放處理后的時間及經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。內(nèi)存中的信息存放地址分配表如表 1 所列。 簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計 19 表 1 內(nèi)存中的信息存放地址分配表 5FH 5EH 5DH 5CH 5BH 5AH 59H 58H 57H 56H 55H 54H 53H 52H 51H 50H 0 0 4 6 4 1 ， 3 0 0 2 . 3 2 3 2 時 分 秒 度 分 分小數(shù)部分 接收時間信息存放單元 接收緯度信息存放單元 4FH 4EH 4DH 4CH 4BH 4AH 49H 48H 47H 46H 45H 44H 43H 42H 41H 40H , N/S , 1 2 2 0 6 1 1 5 7 , E/W , 南 北 度 分 分小數(shù)部分 東西 緯 度 信息 接收經(jīng)度信息存放單元 7FH 7EH 7DH 7CH 7BH 7AH 79H 78H 77H 76H 75H 74H 73H 72H 71H 70H 0 0 4 6 4 1 0A 0A 3 0 0A 0 2 0A 0A 0C 時 分 秒 不亮 度 分 N 處理后時間顯示數(shù)據(jù)存放單元 處理后緯度顯示數(shù)據(jù)存放單元 6FH 6EH 6DH 6CH 6BH 6AH 69H 68H 1 2 2 0A 0 6 0A 0B 度 分 E 處理后緯度顯示數(shù)據(jù)存放單元 簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計 20 第七篇 控制程序編制和調(diào)試 以下是簡易 GPS 定位信息顯示器單片機(jī)控制源程序： 。****************************** 。* GPS 方位顯示系統(tǒng) * 。****************************** 。用 AT89C52 單片機(jī) 。本程序接收 GPS 的 $GPGGA 信息中的時間數(shù)據(jù)，采用 12MHZ 晶振， 4800 波特率接收 。使用資源： R0、 R R R R R7，定時器 T2（作波特率發(fā)生器）， 20H 單元 。顯示緩沖單元在 68H— 7FH，時間接收數(shù)據(jù)在 7AH— 7BH（秒）、 7CH— 7DH（分）、 。 7EH— 7FH（時） 。定時器 T2 定義 T2CON EQU 0C8H 。 T2 控制寄存器 T2MOD EQU 0C9H TL2 EQU 0CCH 。 T2 計數(shù)寄存器低字節(jié) TH2 EQU 0CDH 。 T2 計數(shù)寄存器高字節(jié) TR2 EQU 0CAH 。 T2 啟動位