【導讀】GPS作為最先進的空間定位技術，在社會建設中發(fā)揮了重要的作用。位技術的快速發(fā)展，其功能越來越強，精度越來越高，在測量領域的應用日益廣泛。信息的接收以及對各定位參數數據的提取方法。在硬件方面，采用了GPS25-LVS作為。由7段共陽LED組成的顯示器。中的信息存放地址進行了分配，并編制控制程序。最后對硬件和軟件進行了綜合調試。實現了LED顯示器輪流顯示實時時間、緯度、經度。該系統(tǒng)的時間為原子鐘時間，因此非常精確。能滿足一般應用項目的使用。系統(tǒng)，可實現全球范圍內的實時導航和定位。GPS由空間部分、地面監(jiān)控部分、用戶。作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星，均勻分布在6個軌道上。衛(wèi)星軌道平面與地球赤道面傾角為。GPS衛(wèi)星的主體呈圓柱形，直。保證衛(wèi)星正常工作用電。GPS衛(wèi)星上設有微處理機，可以進行必要的數據處理工作，它主要的3個基本。5個監(jiān)控站，其中4個與主。行；啟用備用衛(wèi)星以取代失效的工作衛(wèi)星。把主控站傳來的各種數據和指令等正確并適時地注入到相應衛(wèi)星的存儲系統(tǒng)。

　　

【正文】 在 405F 單元 DF: MOV @R0,A DEC R0 DJNZ R3,INTSOUT MOV R3,20H 。數字 ASCⅡ碼轉換成數字 MOV R0,40H DF1: MOV A,@R0 CLR C SUBB A,30H MOV @R0,A INC R0 簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設計 26 DJNZ R3,DF1 MOV A,5FH 。格林時轉換成北京時間（時加 8） MOV B,10 MUL AB ADD A,5EH ADD A,08H CLR C CJNE A,18H,DF2 。是否大于 24 DF2: JC DF3 SUBB A,18H 。大于 24 減 24 DF3: MOV B,10 。時十位、個位恢復為 BCD 碼 DIV AB MOV 5FH,A MOV 5EH,B MOV 7FH,5FH 。將收到數據移入顯示單元 MOV 7EH,5EH MOV 7DH,5DH MOV 7CH,5CH MOV 7BH,5BH MOV 7AH,5AH MOV 79H,0AH MOV 78H,0AH MOV 77H,58H MOV 76H,57H MOV 75H,0AH MOV 74H,56H MOV 73H,55H MOV 72H,0AH MOV 71H,0AH MOV 70H,0CH 簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設計 27 MOV 6FH,4CH MOV 6EH,4BH MOV 6DH,4AH MOV 6CH,0AH MOV 6BH,49H MOV 6AH,48H MOV 69H,0AH MOV 68H,0BH MOV R3,20H MOV R0,5FH MOV 20H,00H LJMP INTSOUT END 從 GARMIN 公司網上下載 GPS25LVS 系列產品應用軟件（文件名為 gpscfg），設置時選擇 PC 機的串口 1（ COM1）或串口 2（ COM2）與 OEM 板的串口 1 進行連接，設置內容主要是 OEM 板的通信波特率及輸出語句。本設計選擇 4800 波特率，選擇 GPGGA單語句輸出。 簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設計 28 第八篇 硬件和軟件綜合調試及性能分析 第一章 硬件和軟件綜合調試 單片機應用系統(tǒng)的硬件調試和軟件調試是分不開的，許多硬件故障是在調試軟件時才發(fā)現的。但通常是先排除系統(tǒng)中明顯的硬件故障后才和軟件結合起來調試。 常見的硬件故障 ： （ 一 ）邏輯錯誤 樣機硬件 的邏輯錯誤是由于設計錯誤和加工過程中的工藝性錯誤所造成的。這類錯誤包括：錯線、開路、短路、相位錯等幾種，其中短路是最常見的故障。在印刷電路板布線密度高的情況下，很容易因工藝原因造成短路。 （ 二 ）元器件件失效 元器件失效的原因有兩個方面：一是器件本身已損壞或性能不能符合要求；二是由于組裝錯誤造成的元器件失效，如電解電容、二極管的極性錯誤，集成塊安裝方向錯誤等。 （ 三 ）可靠性差 引起系統(tǒng)不可靠的因素很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會造成系統(tǒng)時好時壞，經不起振動；內部和外部的干擾、電源紋波系數過大、器件負載系數過 大等造成邏輯電平不穩(wěn)定； 另外，走線和布局的不合理等也會引起系統(tǒng)可靠性差。 （ 四 ）電源故障 若樣機中存在電源故障，則加電后將造成器件損壞。電源的故障包括：電壓值不符合設計要求，電源引出線和插座不對應，電源功率不足、負載能力差等。 硬件調試方法 ： （ 一 ）脫機調試 脫機調試是在樣機加電源之前，先用萬用表等工具，根據硬件電氣原理圖和裝配圖仔細檢查樣機線路的正確性，并核對元器件的型號、規(guī)格和安裝是否符合要求。 應特別注意電源的走線，防止電源之間的短路和極性錯誤，并重點檢查擴展系統(tǒng)總線是否存在相互間的短路或與其它信 號線的短路。 簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設計 29 對于樣機所用電源事先必須單獨調試，調試好后，檢查其電壓值、負載能力、極性等均符合要求，才能加到系統(tǒng)的各個部件上。 在不插片子的情況下，加電檢查各插件上引腳的電位，仔細測量各電位是否正常，尤其應注意單片機插座上的各點電位是否正常，若有高壓，聯機時將會損壞開發(fā)機。 （ 二 ）聯機調試 通過脫機調試可以排除一些明顯的硬件故障。有些硬件故障還是要通過聯機調試才能發(fā)現和排除。 聯機前先斷電，把單片機仿真器的仿真插頭插到樣機的單片機插座上，檢查一下開發(fā)機與樣機之間的電源、接地是否良好。一切正常，即可打開電源。 通電后執(zhí)行單片機仿真開發(fā)器讀寫指令，對用戶樣機的存儲器、 I/O 端口進行讀寫操作、邏輯檢查，若有故障，可用示波器觀察有關波形（如選中的譯碼輸出波形、讀寫控制信號、地址數據波形以及有關控制電平）。通過對波形的觀察分析，尋找故障原因，并進一步排除故障。可能的故障有：線路連接上有邏輯錯誤、有斷路或短路現象、集成電路失效等。 在用戶系統(tǒng)的樣機（主機部分）調試好后，可以插上用戶系統(tǒng)的其它外圍部件如鍵盤、顯示器、輸出驅動板、 A/D、 D/A 板等，再對這些部件進行初步調試。 在調試中若發(fā)現用戶系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，可能有下列情況 ：電源系統(tǒng)供電電源不足，聯機時公共地線接觸不良；用戶系統(tǒng)主機板負載過大；用戶系統(tǒng)各級電源濾波不完善等。 對于工作不穩(wěn)定的問題一定要認真查出原因，加以排除。 軟件調試 方法： （ 一 ） 軟件調試方法與所選用的軟件結構和程序設計技術有關 如果采用模塊程序設計技術，則逐個模塊調試好后，再進行系統(tǒng)程序總調試。如果采用實時多任務結構程序，一般逐個任務進行調試，下面進一步予以說明。 （ 二 ） 模塊結構程序 要一個個子程序分別調試。調試子程序時，一定要符合現場環(huán)境，即入口條件和出口條件。調試的手段可采用單步運行的方式和斷點運行的 方式，通過檢查用戶系統(tǒng)CPU 的現場、 RAM 的內容和 I/O 口的狀態(tài)，檢測程序執(zhí)行結果是否符合設計要求。 通過檢測，可以發(fā)現程序中的死循環(huán)錯誤、機器碼錯誤及轉移地址錯誤，同時也可以發(fā)現用戶系統(tǒng)的硬件故障、軟件算法及硬件設計錯誤。在調試過程中不斷調整用簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設計 30 戶系統(tǒng)的軟件和硬件，逐步通過一個個程序模塊。 各程序模塊通過以后，可以把有關的功能塊聯合起來一起進行整體程序綜合調試。在這個階段若發(fā)生故障，可以考慮各子程序運行時是否破壞現場，緩沖單元是否發(fā)生沖突，標志位的建立和清除在設計上有否失誤，堆棧區(qū)域是否溢出，輸入設備的狀態(tài) 是否正常，等等。 若用戶系統(tǒng)是在單片機的仿真開發(fā)器的監(jiān)控程序下運行時，還要考慮用戶緩沖單元是否和監(jiān)控程序的工作單元發(fā)生沖突。 單步和斷點調試后，還應進行連續(xù)調試，這是因為單步運行只能驗證程序的正確與否，而不能確定定時精度、 CPU 的實時響應等問題。 待全部調試完成后，應反復運行多次，除了觀察穩(wěn)定性以外，還要觀察用戶系統(tǒng)的操作是否符合原始設計要求、安排的用戶操作是否合理等，必要時還要作適當的修改。 （ 三 ） 實時多任務結構程序 調試方法與上述方法有許多相似之處，只是實時多任務操作系統(tǒng)的應用程序是由若干任務組成，一 般是逐個任務進行調試，在調試某一個任務時，同時也調試相關的子程序、中斷程序和一些操作系統(tǒng)的程序。 逐個任務調試好以后，再使各個任務同時進行，如果操作系統(tǒng)中沒有錯誤，一般情況下操作系統(tǒng)就能正常運行。 （ 四 ） 在全部調試和修改完成后，將用戶軟件固化于 EPROM（或 EEPOM）中，插入用戶樣機后，用戶系統(tǒng)即能脫離開發(fā)機獨立工作，至此系統(tǒng)的研制完成。 本設計是按照上面的方法先進行電路板的靜態(tài)測試，然后通電檢測，再結合軟件進行調試，最后接上 GPS 有源天線并將天線置于露天場所進行綜合調試。 第二章 性能分析 本文介紹了 簡易 GPS 定位信息顯示 系統(tǒng) 設計 的方法。 GPS 應用越來越廣泛， 此 設計只是應用的基礎和開端。在實際應用中我們要結合各個領域的特殊情況和特定的技術需求，進行有針對性的處理和設計。 GPS 提供的定位信息包括了經度、緯度、海拔、速度、航向、磁場、時間、衛(wèi)星簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設計 31 個數及其編號等衛(wèi)星信息，其接收數據方法類似，故本設計只是提取了其中的部分價值性較高的數據信息。 GPS 可通過 NMEA 輸入命令對串行通訊參數進行設置，實現個性化顯示格式，本設計只使用了其默認的設置參數。 簡易 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的時間為原子鐘時間，因此非常精確。而定位經 緯度的誤差是由 OEM 板的性能決定的， GPS25LVS 系列方位定位精度可達到 10 m 左右，能滿足一般應用項目的使用。 簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設計 32 結論 本說明書討論了簡易 GPS定位信息顯示系統(tǒng)的設計 , 該設計是由單片機控制 GPS模塊較為精確地計算和顯示實時時間、經度、緯度等衛(wèi)星信息。 畢業(yè)設計是 專 科學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整的設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高 我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，并且意志品質力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。 此次 畢業(yè)設計收獲很多，比如學會了查找相關資料 ， 相關標準，分析數據，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經驗的獲得是前人不懈努力的結果。同時，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。 但是畢業(yè)設計也暴露出自己專業(yè)基礎的很多不足之處。比如缺乏綜合應用 專業(yè)知識的能力，對 電子元器件 的不了解，等等。這次實踐是對自己大學 三 年所學的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄 。 順利如期的完成本次畢業(yè)設計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心 。 提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了無數實際經驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。 總之，在做這次畢業(yè)設計的過程中，既復習了已學的專業(yè)知識，又學會了新的知識 ， 是自己人生一次難得的學習經歷，更是對自己綜合能力的 考驗和提高！ 簡易型 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)的設計 33 參考文獻 一、 工具書： [1]余錫存 .單片機原理及接口技術 [M].西安 :西安電子科技大學出版社 ,2021 [2]賈好來 .MCS51 單片機原理及應用 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,2021 [3]樓然苗 .單片機課程設計指導 [M].北京 :北京航空航天大學出版社 ,2021 [4]邱致和 ， 王萬義 . 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