【正文】 大學(xué)三年，它給我的影響卻不能用時間來衡量，這三年以來，經(jīng)歷過的所有事，所有人，都將是我以后生活回味的一部分，是我為人處事的指南針。 揚州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 第 29 頁 共 30 頁 致 謝 隨著畢業(yè)設(shè)計的完結(jié)，大學(xué)三年的校園生活也即將接近尾聲，在這三年里在各位老師的指導(dǎo)和幫助下，本人得以進一步系統(tǒng)地學(xué)習了與電路設(shè)計有關(guān)的諸多學(xué)科的理論與方法，加深了對電子信息技術(shù)知識的了解，大大開闊了視野。單片機處理之后在液晶屏上輸出所采集到的位置、速度、時間等信息。在此次設(shè)計過程中，主要熟悉了所選用的 GPS 接收模塊的性能指標，學(xué)習了如何使用NMEA 輸出命令，結(jié)合單片機的相關(guān)知識能實現(xiàn)對 GPS 接收到的衛(wèi)星信息進行提取，并在液晶顯示器上選擇性的顯示需要的數(shù)據(jù)。 (2) 將仿真插頭插入單片機插座進行調(diào)試，檢查各接口是否滿足設(shè)計的要求。 (1) 檢查所設(shè)計的硬件電路板所有的器件和引腳是否正確。 ? 焊點應(yīng)具有足夠的機械強度 。 ? 熔化焊料：當焊件受熱到熔化焊料溫度后，將焊錫絲至于焊點，焊料開始熔化并溫潤焊點。 電板焊接 (1)生產(chǎn)工具、原材料 電烙鐵、錫條、助焊劑、斜口鉗、鑷子、插好元器件的線路板、切腳機。 //顯示第二個界面 } } } } 揚州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 第 25 頁 共 30 頁 5 系統(tǒng)調(diào)試與實驗結(jié)果 完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計、制作和軟件編程之后，將焊接無誤的實物進行硬件和軟件系統(tǒng)調(diào)試，使系統(tǒng)能夠按照設(shè)計意圖正常運行。 if(page == 3) page = 1。 while(buf_full==0)。 //液晶壞點檢測 sys_init()。 揚州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 第 22 頁 共 30 頁 GPS 軟件設(shè)計思路 系統(tǒng)上電進行初始化，然后單片機開辟一段緩沖區(qū)，打開串口中斷準備接收 GPS 數(shù)據(jù)包，接收完成后單片機從數(shù)據(jù)包中的 $GPRMC 和 $GPGGA 語句提取經(jīng)度、緯度和時間、日期并進行數(shù)據(jù)處理，然后驅(qū)動液晶進行顯示。 （ 2） 可視衛(wèi)星狀態(tài)輸出語句（ GPGSV） ，其結(jié)構(gòu)為： $GPGSV, a),b),c),d),e),f),g),..., d),e),f),g),*h)CRLF a) 總的 GSV 語句電文數(shù)； b) 當前 GSV 語句號； c) 可視衛(wèi)星總數(shù)， 00至 12； d) 衛(wèi)星編號， 01至 32； e) 衛(wèi)星仰角， 00至 90 度； f) 衛(wèi)星方位角， 000 至 359 度 ,實際值； g) 信噪比 （ C/No） ， 00 至 99dB；無表未接收到訊號； h) 校驗和。一般情況下初始化信息語句為 PGRMI。） (6) CRLF:CR（ Carriage Return） + LF（ Line Feed） 幀結(jié)束，回車和換行。這種格式的廣泛使用使得 GPS 接收模塊的通用化和互換性大大提高。它是在過去海用電子設(shè)備的標準格式0180 和 0182 的基礎(chǔ)上，增加了 GPS 接收機輸出的內(nèi)容而完成的。 GPS 系統(tǒng)電源系統(tǒng)電路圖如圖 38 所示： 圖 38 GPS系統(tǒng)電源系統(tǒng)電路圖 GPS 模塊及其原理圖 經(jīng)過查看資料購買的 GPS 模塊為 TTL電平，所以可以直接跟單片機通信，不用電 平轉(zhuǎn)換，模塊的發(fā)送端 TXD 直接跟單片機 RXD 相連即可。 揚州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 第 15 頁 共 30 頁 第 15～ 16 腳：空腳或背燈電源。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平 1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時選擇指令寄存器。 市面上字符液晶大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。 信號接收模塊技術(shù)指標如下 : （ 1） 主要特性 ? 50個通道衛(wèi)星接收功能； ? 200萬個以上的相關(guān)系引擎 ? 可同步追蹤 GPS 及伽俐略導(dǎo)航衛(wèi)星信號 ? 提供多種接口： UART， USB， IIC， SPI （ 2） 性能參數(shù)： ? 接收器類型： 50個接收通道 ? GPS L1 頻率， C/A 碼 ? SBAS： WAAS， EGNOS， MSAS， GAGAN ? 啟動時間：冷啟動 29 sec ? 熱啟動 1 sec ? 輔助啟動 1 sec ? 首次定位時間： 1 sec ? 最大更新速率： 4Hz ? 靈敏度：冷啟動 144dBm；跟蹤靈 敏度 160dBm； ? 捕獲靈敏度 160dBm ? 定位精度： Auto ? SBAS 2m ? 定時精度： RMS30ns ? 99%60ns 揚州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 第 13 頁 共 30 頁 ? 極限速度： 500m/s ? 運行溫度： 40℃～ 85℃ ? 芯片尺寸： 16 mm ? 模塊尺寸： （ 3）電氣性能： ? 工作電壓： ～ ? 功耗：全速模式 135mW ? ECO模式 129mW ? 備用電池： ～ ， 25uA (4) 接口協(xié)議： ? 串行接口： 1 UART1 USB 全速 12Mbit/s ? 1 IIC1 SPI ? 其他接口： 1時間脈沖輸出； 1外部中斷輸入 ? 協(xié)議： NMEA， UBX二進制 圖 34 GPS信號接收模塊 1602 液晶顯示模塊介紹 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點 揚州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 第 14 頁 共 30 頁 陣型液晶模塊。 整個復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。 除 PC 之外，復(fù) 位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表 所示。片內(nèi)時鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個兩相時鐘 P1和 P2，供單片機使用。定時元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。 ? STC89C52 主要功能 如表 。 ? 外接晶振引腳（ 2根）： ? XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端； ? XTAL2(Pin18)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端。其大體結(jié)構(gòu)框圖如圖 31所示。它接收天線獲取的衛(wèi)星信號，經(jīng)過變頻、放大、濾波、相關(guān)、混頻等一系列處理，可以實現(xiàn)對天線視界內(nèi)衛(wèi)星的跟蹤、鎖定和測量定位。 揚州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 第 7 頁 共 30 頁 單片機系統(tǒng)：本次設(shè)計使 用 51單片機 STC89C52 作為微處理器，控制 GPS 數(shù)據(jù)的讀取和傳輸過程。 GPS 接收模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 23 所示。 GPS接收模塊的研究 揚州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 第 6 頁 共 30 頁 GPS 接收模塊是接收機的關(guān)鍵部分，而且型號很多，功能各異，一般組成結(jié)構(gòu)主要由低噪聲下變頻器、并行信號通道、 CPU、儲存器等組成。 第一種方案是選擇 GPS接收芯片然后再根據(jù)芯片設(shè)計標準，設(shè)計外圍電路和安裝天線等，選擇這個方案的優(yōu)點是可以掌握到 GPS接收部分的電路設(shè)計技術(shù)，但是這個方案的缺點也是顯而易見的，首先實現(xiàn)的難度較大，不容易成功，其次由于 GPS 接收芯片一般都是廠商直接供貨，單獨采購價格會很高。接收機收到該修正數(shù)后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準確的位置?？紤]到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有 4個未知數(shù)， X、 Y、 Z和鐘差，因而需要引入第 4顆衛(wèi)星，形成 4個方程式進行求解，從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。 圖 22 Block2衛(wèi)星圖 (2)全球定位系統(tǒng) 有很多特點，其 主要特點 如下 ： ? 全天候； ? 全球覆蓋； ? 三維定速定時高精度； ? 快速省時高效率 ； ? 應(yīng)用廣泛多功能。 圖 21 GPS全球定位系統(tǒng)組成 揚州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文 第 4 頁 共 30 頁 1978 年 2 月 22 日，第一顆 GPS 試驗衛(wèi)星的發(fā)射成功，標志著工程研制階段的開始。 (1)全球 定位系統(tǒng)由三部分構(gòu)成： ? 地面控制部分，由主控站 (負責管理、協(xié)調(diào)整個地面 控制系統(tǒng)的工作 )、地面天線 (在主控站的控制下，向衛(wèi)星注入尋電文 )、監(jiān)測站 (數(shù)據(jù)自動收集中心 )和通訊輔助系統(tǒng) (數(shù)據(jù)傳輸 )組成 ?，F(xiàn)在世面上已經(jīng)有許多基于 GPS接收模塊所開發(fā)的產(chǎn)品，如 GPS手持機、車載 GPS 導(dǎo)航儀等等，雖然其功能強大，但價格相對而言比較昂貴，而且對于普通應(yīng)用沒有必要。 GPS 技術(shù)的航天應(yīng)用 GPS 技術(shù)在航天方面同樣也有著很重要的作用：低軌道通訊衛(wèi)星群的實時軌道測量；衛(wèi)星入軌和衛(wèi)星回收的實時點位測量；載入航天器的在軌防護探測；星載 GPS 的遮掩天體大小和大氣參數(shù)測量；對地觀測衛(wèi)星的七維狀態(tài)參數(shù)和三維狀態(tài)參數(shù)測量 [2]?？v觀現(xiàn)狀， GPS 技術(shù)有如下用途。 GPS 衛(wèi)星 所發(fā)送的導(dǎo)航定位信號，是一種可供無數(shù)用戶共享的空間信息資源 [1]。因其具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點，使其成為了迄