【正文】 s QZSS (also has o ne kind is MSAS). Once has two plete whole world guidance system (GNSS) work, inorbit satellite reaches 5060, was not unnecessary to construct these macrozonalities to 34 strengthen is systematic. More is must walk both economizes, and handles matters ro ad of the international cooperation. The military and civilian dual purpose and public and private builds is the development trend which one kind is noteworthy. takes military GPS and GLONASS announced successively implements the military and civilian dual purpose policy. The military controls GPS and GLONASS announced successively implements the military and civilian dual purpose policy, this accidentally, the satellite navigational system is one kind of very good information resource by no means that its construction39。s bination. Now various satellite navigation enhancement system emerges one after another incessantly, only says by the macrozonality enhancement system, has US39。 In the bustling streets, the jungle, or in the mask and the environment bad situation, its usability is restricted。在畢業(yè)設(shè)計期間，無論是在資料的查找、原理的講解，還是在做人處世的風格上，都讓我受益匪淺，得到的啟示是難以詳盡。這些對我今后的工作的提高都有所幫助。開發(fā)的 GPS 接收機已經(jīng)可以正常工作，同時顯示的定位精度和定位速度等各方面的指標都滿足要求。 所以本設(shè)計使用 C 語言編程。 3．頁面切換流程圖 28 是 否 有 頁 面 切 換 顯 示 ？P a g e = ! p a g e! p a g e = 1第 二 頁 顯 示清 屏YN 圖 57 頁面切換流程圖 代碼實現(xiàn) 單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。這個要點在前面已有描述 . 1． 顯示總流程圖 開 始定 義 i . B h o u r系 統(tǒng) 初 始 化判 斷 有 無 G P S 信 號 ？顯 示 G P S 信 息經(jīng)度緯度使 用衛(wèi) 星數(shù)衛(wèi) 星總 數(shù)時 間 速 度方 位角結(jié) 束提 示 無 G P S信 號NY 圖 55 顯示流程圖 2． GPRSM 信息顯示流程圖 27 顯 示 時 間是 否 定 位 ？顯 示 速 度顯 示 方 位 角顯 示 . YN 圖 56 GPRSM 信息顯示流程圖 GPS 接收機打開后，如果有 GPS 信號，首先檢測是否有按鍵切換顯示。然后會接收到“ *”，說明整句接收完成并將其置為結(jié)束 模式。此時，當逗號計數(shù)為 2 且位計數(shù)小于 9，就將緯度數(shù)據(jù)一位一位存儲起來（存儲一位后 RI 便置 0 以接收下一位）。 1． 接收總流程圖 23 開 始定 義 t m pR I = 1 ?默 認進 入 命令 模 式命 令 段計 數(shù)結(jié) 束 命令 判 斷判 別R I = 0命 令 類型 判 斷數(shù) 據(jù)儲 存結(jié) 束進 入 命令 模 式進 入數(shù) 據(jù)模 式置 命 令 標 志 圖 52 接收總流程圖 2．命令類型判斷流程 圖（以 GPGGA 為例） 24 接 收 字 符 放 入 類 型 緩存位 計 數(shù) = 4 ?c m d [ 0 ] = ‘ G ’c m d [ 1 ] = ‘ P ’c m d [ 4 ] = ‘ A ’c m d [ 3 ] = ‘ G ’c m d [ 2 ] = ‘ G ’YY置 為 第 一 種 命令置 命 令 模 式逗 號 計 數(shù) 器 清空 圖 53 命令類型判斷流程圖 當類型數(shù)據(jù)接收完畢，先判斷類型。 軟件程序的編寫 初始化模塊 1．單片機 根據(jù) 對單片機串行通信的詳細介紹可知： 本設(shè)計選擇串行通信工作方式 1 并允許接收；選擇定時器 1，模式 2；根據(jù)波特率為4800b/s,計算出定時器計數(shù)初值；啟動定時器 1；開總中斷、串口中斷。 數(shù)據(jù)處理模塊主要是從 GPS 模塊接收數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)的有效性，對有效數(shù) 據(jù)進行22 相應的格式處理，然后等待送液晶顯示器顯示。在等待過程中，單片機響應鍵盤輸入的信息，但鍵盤輸入不是必須的。高電平表示有效，低電平則無效 指令 4：顯示開關(guān)控制。先設(shè)定 TH1 和 TL1 定時計數(shù)初值為 X，那么每過（ 256X）個機器周期，定時器就會產(chǎn)生一次溢出。異步通信的傳送速率為 50— 19200b/ 1，這里只介紹方式 1 的波特率設(shè)置規(guī)則。其中最高 位是 SMOD。 RI 置位表示一幀數(shù)據(jù)接收完畢，可用查詢的辦法獲知或者用中斷的辦法獲知。 TI 必須用軟件清 0。 TI：發(fā)送中斷標志。 1． SCON 用于定義串行口的工作方式及實施 中斷 接收和發(fā)送控制。 通過管腳 RXD（ ，串行數(shù)據(jù)接收端）和管腳 TXD（ ，串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界通信。 如表 34所示： 17 表 34 工作方式選擇 M1M0 工作方式 功能描述 00 工作方式 0 13 位計數(shù)器 01 工作方式 1 16 位計數(shù)器 10 工作方式 2 自動再裝入 8 位計數(shù)器 11 工作方式 3 定時器 0：分成兩個 8 位計數(shù)器； 定時器 1：停止計數(shù) 定時器 /計數(shù)器方式控制寄存器 TMOD 不能進行位尋址，只能用字節(jié)傳送指令設(shè)置定時器工作方式，低半字節(jié)定義為定時器 0，高半字節(jié)定義為定時器 1。所以檢測一個由 1 至 0 的跳 變需要兩個機器周期，故外部事年的最高計數(shù)頻率為振蕩頻率的 1/24。如果晶振為 12MHz，則計數(shù)周期為： T=1/（ 12106 ） Hz1/12=1μs ；當定時器 /計數(shù)器為計數(shù)工作方式時，通過引腳 T0 和 T1 對外部信號計數(shù)，外部脈沖的下降沿將觸發(fā)計數(shù)。 C/T＝ 1，為計數(shù)器方式； C／ T＝ 0，為定時器方式。 T0/T1 中斷控制寄存器 — TCON： 表 32 中斷控制寄存器 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 除了 TR1 和 TR0，其余 6 個用于中斷控制，由于本設(shè)計中未使用定時器做中斷，在此不予詳細介紹。 EA＝ 0，關(guān)閉全部中斷； EA＝ 1，打開全局中斷控制，在此條件下，由各個中斷控制位確定相應中斷的打開 或關(guān)閉。 根據(jù)需要，本設(shè)計只應用了 TI/RI 一個 中斷源 。 INT1：外部中斷 1，由 P3． 3 端口線引入，低電平或下跳沿引起。接收設(shè)備收到停止位后，通信線路上便又恢復邏輯 1 狀態(tài)，直至下一個字符數(shù)據(jù)的起始位到來。 2． 數(shù)據(jù)位 當接收設(shè)備收到起始位后，緊接著就會接收數(shù)據(jù)位。 異步通信協(xié)議 1． 起始位 通信上沒有數(shù)據(jù)被傳送時，處于邏輯 1 狀態(tài)。由于本設(shè)計只涉及異步通信，所以重點介紹異步通信（以 AT89C51 為例）。NMEA0183 輸出數(shù)據(jù)為 ASCII 碼 ,常用語句包括 GPGG A、 GPGLL、 GPGSA、 GPRMC 等 ,其內(nèi)容主要有經(jīng)度、緯度、高度、速度、時間等 [4]。切換鍵盤輸入信息的過程是：首先，單片機判斷是否有鍵按下；然后，單片機把該鍵代表的信息轉(zhuǎn)換成相應的代碼 ,如圖 23 所示。其主要原理是把單相交流經(jīng)過電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓。從性價比等方面考慮，這里選用長沙太陽人電子有限公司生產(chǎn)的字符型液晶顯示模塊 SMC1602，它是一種用 5x7 位圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個字、 2 行 16 個字、 2 行 20 個字 等等。 STN 型 可以設(shè)計成單色多級灰度 LCD 和偽彩色 LCD， TFT 型常用作真彩色 LCD。 復位 ： 復位輸入 顯示部分 液晶顯示 LCD（ Liquid Crystal Display） ，是利用液晶材料在電場作用下發(fā)生位置變化，而遮蔽 /通透光線的性能制作成為一種重要平板顯示器件。 GR87 運用最初的數(shù)據(jù)，例 如前被存放的位置、日期和衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)，完成最大獲取。 HOLUX GR87 是 一個 高性能，低功耗，小型 的并且很 容易聯(lián)合 的 GPS 模塊，它 每次將跟蹤 12 枚衛(wèi)星 ，應用廣泛 。因此，筆者選擇了 AT89C51 單片機作為微控制器。 本課題設(shè)計的硬件系統(tǒng)主要由：單片機、 GPS 模塊、顯示部分等組成。 可以看出方案二更加實用，根據(jù)現(xiàn)實生活的需要 ,設(shè)計采用此方案。該芯片每次將跟蹤 12 枚衛(wèi)星，應用廣泛。 SED1335 彩色液晶顯示器其有效顯示點陣為 320 240 ,顯示顏色為 4 色，但根據(jù)我們設(shè)計要求，單色顯示完全可以。通過按鍵可以進行復位與頁面切換功能。 GPS 定位基本原理 GPS 定位技術(shù)的基本原理是采用測量學中通用的測距交會方法． GPS 接收機在某一時刻接收到 4 顆以上的 GPS 衛(wèi)星信號導航電文 , 通過變頻、放大、 濾波等一系列處理過程 ,實現(xiàn)對 GPS 衛(wèi)星號的跟蹤、鎖定、測量 ,從而 產(chǎn)生計算位置的數(shù)據(jù)信息 (包括 :緯度、經(jīng)度、高度、速度、日期、時間、航向、衛(wèi)星狀況等 ),經(jīng)由 I/O 口輸出串行數(shù)據(jù)． GPS 接收機定位流程 1． 搜索可用衛(wèi)星，接收衛(wèi)星信號，與衛(wèi)星信號同步，提取導航電文信息； 2． 從導航電文中獲取計算位置所需的信息，這些信息應該包括時鐘信息和星歷等數(shù)據(jù)； 6 3． 計算衛(wèi)星的準確位置，這包括計算衛(wèi)星的高度和方位角，從而進行必要的對流層校正； 4．計算偽距，并進行電離層校正等； 5．重復上述過程，對所有可用衛(wèi)星進行相應的計算； 6．進行其他必要的校正，例如根據(jù)衛(wèi)星信號到達 GPS 接收機的時間，校正地球旋轉(zhuǎn)所造成的衛(wèi)星位置的偏差； 7．根據(jù)定位原理，計算出 GPS 接收機的初始位置，并將其轉(zhuǎn)換成所需的坐標格式進行顯示或輸出； 8．加入閏秒和 UTC（標準世界時）時間補償計算當前精確的時間； 9．分析可用衛(wèi)星的信息，計算最好的 DOP(Dilution of Precision)，進行選星，并計算和修正 GPS 接收機的位置，給出 GPS 接收機的三維坐標和準確的時間信息。 PPS授權(quán)的精密定位系統(tǒng)用戶需要密碼設(shè)備和特殊的接收機。 5 第 1 章 GPS 系統(tǒng)簡介及設(shè)計方案選擇 GPS 系統(tǒng)簡介 GPS 由來及發(fā)展 導航衛(wèi)星定時測距全球定位系統(tǒng) (Navigation Satellite Timing and Ranging Global Position System GPS)是美國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)。并且設(shè)置了所需的外圍電路。這一方面為用戶提供了極大的方便 但 GPS 定位接收機價格比較昂貴而且使用靈活性低 ,難以滿足特定條件下的應用需求 ,造成了資金浪費。 它可以實時提供全天候、全球性的三維定位、 測速與授時功能的衛(wèi)星系統(tǒng) ,具有測量精度高、速度快、用戶數(shù)量不限、抗干擾能力強等一系列優(yōu)點 ,除了可用于軍事領(lǐng)域外 ,還可以廣泛用于工農(nóng)業(yè)生