畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于單片機(jī)的gps設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-08 18:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 荊楚理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 2021） 6 基于單片機(jī)的 GPS 設(shè)計(jì)硬件部分介紹 AT89C51 微處理器主要性能 在本次設(shè)計(jì)中，采用微控制器 為 AT89C51單片機(jī) ， 其小體積 、 結(jié)構(gòu)簡單 、性價(jià)比高、可靠性高、功耗小及應(yīng)用范圍廣 等特性 適 用于移動(dòng)便攜設(shè)備 。 AT89C51的 全雙工異步通信口 ,更夠跟 UBLOX NEO6M接口進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取 、 處理和輸出。且由于兩者 串口通信時(shí) ,采用的電平方式均為 TTL ,故 不需要電平轉(zhuǎn)換便可直接連接。 AT89C51功能性能 : ： 1. 與 MCS51 兼容 2. 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 3. 全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz 4. 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 5. 128*8 位內(nèi)部 RAM 6. 32 可編程 I/O 線 7. 兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 8. 兩個(gè)優(yōu)先級(jí)別的五個(gè)中斷源 9. 可編程串行通道 10. 低功耗的閑置和掉電模式 11. 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 荊楚理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 2021） 7 圖 33 AT89C51 引腳圖 Waveshare UBLOX NEO6M 信號(hào)接收模塊介紹 該設(shè)計(jì)中 的 GPS 信號(hào)接收模塊所選用的是 由 深圳 市 微雪 電子有限公司所生產(chǎn) 的 Waveshare UBLOX NEO6M 接收模塊 。該模塊在 5V177。 10%范圍的電壓工作時(shí)，電流低至 60mA， UBLOX NEO6M 優(yōu)異的節(jié)能特性 使其得以 更廣泛的 應(yīng)用在 移動(dòng)手持設(shè)備上 。 特性： 使用 UBLOX NEO6M 模組，自帶高增益有源天線 波特率默認(rèn)為 9600，可以通過 ucenter 修改 自帶 IPX 接口，可以連接各種有源天線 自帶可充電后備電池，可以掉電保存星歷數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)熱啟動(dòng) 自帶 EEPROM，保存配置信息 參數(shù)： 接口特性： TTL 電平，兼容 接收特性： 50 通道， GPS L1() C/A 碼， SBAS:WAAS/EGNOS/MSAS 定位精度： (SBAS:) 荊楚理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 2021） 8 更新速率：最大 5Hz(默認(rèn) 1HZ) 捕獲時(shí)間：冷啟動(dòng)： 27S（最快） 熱啟動(dòng)： 1S 追 蹤靈敏度： 161dBm 捕獲靈敏度 (冷啟動(dòng) )： 147dBm 通信協(xié)議： NMEA(默認(rèn) )/UBX Binary 串口通信波特率：默認(rèn) 9600 速度限制： 500m/s 高度限制： 50000m 工作溫度： 40 攝氏度 ~ 85 攝氏度 工作電壓： (VCC 引腳輸入 ) 工作電流： 45mA TXD/RXD 阻抗： 510 歐 使用說明： VCC：接 GND：接 GND TXD：接 RXD：接 PPS：接 時(shí)鐘脈沖輸出（可不接） 1602LCD 液晶顯示模塊介紹 顯示容量 :162 個(gè)字符 芯片工作電壓 :— 荊楚理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 2021） 9 工作電流 :() 模塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 :(WH)mm 配置 LED背光 內(nèi) 帶 CGROM、 CGRAM 能夠顯示 160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形 多種軟件功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符 其字符與圖形在 CGROM和 CGRAM中的對(duì)應(yīng)的關(guān)系如表 3－ 1所示。 圖 3－ 4 1602液晶顯示模塊 表 3－ 1 CGROM和 CGRAM中字符代碼與字符圖形對(duì)應(yīng)的關(guān)系 荊楚理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 2021） 10 1602 采用 標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中 : 引腳功能說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 表 32 引腳接口說明表 14 腳時(shí)無背光， 16 腳時(shí)帶背光 荊楚理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 2021） 11 DB0 DB7 E R/W RS VL BLK BLA …… …… …… 5K AT8 9C5 1 1 6 0 2 L C M 表 33 16腳接口 根據(jù)編程時(shí)所采用的方法，決定采用 1602LCD 液晶顯示模塊 和單片機(jī)連接的方式： 圖 3－ 6 AT89C51與 1602LCD液晶顯示模塊的連接方式 引 線 號(hào) 符 號(hào) 名 稱 功 能 1 Vss 接地 0V 2 VDD 電路電源 5V177。 10% 3 VL 液晶顯示偏壓信號(hào) 調(diào)節(jié)對(duì)比度 4 RS 寄存器選擇信號(hào) H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器 5 R/W 讀 /寫信號(hào) H:讀 L:寫 6 E 片選信號(hào) 下降沿觸發(fā) ,鎖存數(shù)據(jù) 7 | 14 DB0 | DB7 數(shù)據(jù)線 數(shù)據(jù)傳輸 15 BLA 背光源正極 提供背光 16 BLK 背光源負(fù)極 提供背光 0V 0V 5V 荊楚理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 2021） 12 電源 為了設(shè)備的能夠方便攜帶，所以決定選擇電池給設(shè)備供電，考慮到系統(tǒng)各模塊的最佳工作電壓， 故 選擇了 5V鋰電池 。 基于單片機(jī)的 GPS 硬件連接 介紹 整個(gè)硬件設(shè)計(jì)要求 GPS接收模塊輸出的信號(hào)連接器件將 單片 （ STC90C51）、GPS信號(hào)接收模塊、 1206液晶顯示模塊、電源相連接實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。硬件電路設(shè)計(jì)詳圖。 37 1206LCD 與單片機(jī)的連接圖 荊楚理工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 2021） 13 38 單片機(jī)與 GPS 的接口圖 第 4 章 基于單片機(jī)的 GPS 軟件設(shè)計(jì) GPS NAEA 0183 數(shù)據(jù) 格式 介紹 NMEA－ 0183 是美國國家海洋電子協(xié)會(huì) （ National Marine Electronics Association） 為海用電子設(shè)備制定的標(biāo)準(zhǔn)格式。它是在 0180 和 0182 的 標(biāo)準(zhǔn)格式的 基礎(chǔ)上 加入 GPS 接收機(jī)輸出。 NMEA－ 0183 將 包含經(jīng)度、 緯度、 速度、 時(shí)間 、 日期 、航向、以及衛(wèi)星信號(hào)情況等信息 的語句以 ASCⅡ字符碼 輸出 。 本 設(shè)計(jì)只運(yùn)用定位數(shù)據(jù)語句 $GPRMC的 結(jié)構(gòu)為： $GPRMC,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11*hhCRLF ； GP：交談識(shí)別符； RMC：語句識(shí)
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