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畢業(yè)設(shè)計-基于單片機的gps定位信息顯示系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(參考版)

2024-12-07 18:49本頁面
  

【正文】 畢業(yè)設(shè)計是本科學(xué)習(xí)階段一次非常重要的 理論與實際相結(jié)合的機會,通過本次比較完整的設(shè)計,我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài),通過理論和實際相結(jié)合,鍛煉了我的綜合運用所學(xué)知識的能力,以及解決實際工程的能力,同時也提高了我查閱文獻(xiàn)。 本次畢業(yè)設(shè)計,主要是了解 GPS 的原理,熟悉 GPS 接收機的工作原理及其各部分工作流程。 GPS 已在各個領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用,為促進(jìn)人類發(fā)展作出了不可估量的貢獻(xiàn)。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。經(jīng)過單位換算可知,谷歌地圖顯示的結(jié)果是北緯 31 度 45 分 18 秒,東經(jīng) 117 度 15 分 10 秒。 圖 谷歌 地圖 顯示結(jié)果 GPS 定位顯示系統(tǒng)設(shè)計所測量出來的結(jié)果中,時間是很精確的,但是經(jīng)緯度有所差異,根據(jù)我的裝置顯示的結(jié)果是北緯 31 度 45 分 15 秒,東經(jīng) 117 度 14 分 51 秒。 42 實驗結(jié)果分析 圖 52 所示的實驗結(jié)果是我在合肥學(xué)院竹苑 A 座 419 寢室測試的結(jié)果。 圖 GPS 初始化 時間、經(jīng)緯度顯示結(jié)果如圖 所示。 41 實驗結(jié)果 經(jīng)過軟件 部分 和硬件部分的調(diào)試,最后實現(xiàn)了其功能 。 (3) 通過 GPS 模塊程序和 OLED 液晶顯示模塊程序的結(jié)合, 觀察 OLED 液晶顯示器上的 GPS 顯示信息。 (1) 檢查 OLED 液晶顯示模塊程序,觀察在液晶顯示器上是否能夠顯示相應(yīng)的字符。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試的任務(wù)是利用開發(fā)工具進(jìn)行在線仿真調(diào)試,發(fā)現(xiàn)和糾正程序的錯誤,同時也能發(fā)現(xiàn)硬件的故障。 (3) 將程序代碼經(jīng)過 Keil 軟件仿真生成的( .hex)文件,用編程器將生成的文件導(dǎo)入單片機 STC89C52 中。 測芯片管座與芯片管座之間用導(dǎo)線連接起來的對應(yīng)腳是否導(dǎo)通和截止。 第一步,我用數(shù)字萬用表進(jìn)行了逐一對點的檢查,檢查各導(dǎo)線間是否有短路與開路的故障。 硬件調(diào)試 硬件調(diào)試的主要任務(wù)是排除硬件故障,其中包括設(shè)計的錯誤和工藝性故障等。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。 REV_NO。 //返回初始化 } gps_flag = 0。 error_num = 20。 39 error_num++。 rev_stop = 0。 //顯示 GPS 信息 error_num = 0。GPS)) //解析 GPRMC { RMC_YES。 } } GPS 數(shù)據(jù)接收模塊 首先要對 GPS 接收模塊是否有信號發(fā)送給單片機進(jìn)行識別,而且由于 GPS 接收模塊發(fā)送出來的數(shù)據(jù)不是我們?nèi)啃枰?,所以有必要再對語句進(jìn)行識別,然后取入我們所需要的語句 GPRMC。) { Lcd_WriteDat(str[i])。 while (str[i] != 39。 //顯示地址 } void Lcd_DispLine(uchar line, uchar pos, uchar *str) { int i = 0。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。} else if (X==3) {X=0x98。} else if (X==1) {X=0x90。 } void Lcd_SetPos(uchar X,uchar Y) { uchar pos。 Lcd_WriteCmd(0x01)。 Lcd_WriteCmd(0x0C)。 Lcd_WriteCmd(0x30)。 //并口方式 Lcd_WriteCmd(0x34)。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。 DelayNOP()。 DelayNOP()。 LCD_EN = 0。 } void Lcd_WriteDat(uchar dat) { LCD_RS = 1。 DelayNOP()。 DelayNOP()。 _nop_()。 LCD_EN = 0。 } void Lcd_WriteCmd(uchar cmd) { LCD_RS = 0。 36 Lcd_WriteCmd(0x01)。 //基 本指令操作 delay(5)。 //擴充指令操作 delay(5)。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。 該軟件 模塊設(shè)計分為 液晶模塊初始化模塊, GPS 數(shù)據(jù)接收模塊, 單片機模塊 這 三 個主要模塊。 34 圖 生成 文件 基于單片機的 GPS 軟件設(shè)計思路 該 GPS 設(shè)計的核心部分是 GPS 接收模塊與單片機的通訊,以及單片機將收到的信息篩選編排顯示位置后送到 LCD 液晶 顯示 模塊 顯示 。生成的*.HEX文件即可作為下載程序使用 [13]。 圖 加入源文件界面 (6) 進(jìn)行輸出文件設(shè)置,進(jìn)入菜單 project/options for target選擇 OUTPUT選項卡,勾選 Crest HEX File項,如圖 。如還沒有源文件請先進(jìn)入菜單 File/New生成一個 *.C格式完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。 圖 保存路徑 (4) 根據(jù)使用 的單片機 選擇相應(yīng)的型號,如圖 。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。 (1) 運行 Keilc51進(jìn)入編 輯界面,如圖 。 本次設(shè)計 軟件 采用了 C語言程序編寫,并在 Keil uVision2開發(fā)環(huán)境下編譯、調(diào)試。 MCB517AC板含高性能 InfineonC517A單片機 ,它提供標(biāo)準(zhǔn) 8052外圍設(shè)備和 A/D轉(zhuǎn)換器 ,PWM,搜索 / 比較 ,8位數(shù)據(jù)指針 ,一個高速運算單元 [15]。每一個啟動工具包括一套 2K字節(jié)的開發(fā)工具和許多可快速運行的舉例程序。 (3) MCB517/251啟動工具包 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。監(jiān)控器用 uVision2的調(diào)試器直接工作 ,可支持代碼區(qū)。 (1) CPU和外設(shè)模擬裝置 uVision2為 8051及衍生產(chǎn)品提供了高速 CPU模擬功能和片上擴展口 .在對話框內(nèi)可直接觀察和修改 I/O值 ,也可以用預(yù)裝的 CLIKE宏指令書寫符號函數(shù)來提供動態(tài)輸入。 測試程序 uVision2調(diào)試器具備所有常規(guī)源極調(diào)試,符號調(diào)試特性以及歷史跟蹤,代碼覆蓋,復(fù)雜斷點等功能。 (3) 變量和存儲器 用戶可以在編 輯器中選中變呈來觀察其取值。 (2) 調(diào)試函數(shù)語言 uVision2 中,你可以編寫或使用類似 C 的數(shù)語言進(jìn)行調(diào)試。斷點 可設(shè)置為條件表達(dá)式,變量或存儲器訪問,斷點被觸發(fā)后,調(diào)試器命令或調(diào)試功能即可執(zhí)行。 (2) 斷點 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。彩色語法顯像和文件辯識都對 C 源代碼進(jìn)行和優(yōu)化。 DAVE工程可被直接輸入uVision2。 集成源極瀏覽器利用符號數(shù)據(jù)庫使用戶可以快速瀏覽源文件。 uVision2可以為片外存儲器產(chǎn)生必要的連接選項:確定起始地址和規(guī)模 [13]。 uVision2包含一個器件數(shù)據(jù)庫 (device database),可以自動設(shè)置匯編器、編譯器、連接定位器及調(diào)試器選項,來滿足用戶充分利用特定 微控制器的要求。產(chǎn)生目標(biāo)程序的源文件構(gòu)成 “ 組 ” 。 29 uVision2 集成開發(fā)環(huán)境 (1) 項目管理 工程( project)是由源文件、開發(fā)工具選項以及編程說明三部分組成的。 Keil uVision2與同類開發(fā)環(huán)境具有以下優(yōu)點: (1) 真正的集成調(diào)試環(huán)境 ,集成了編緝器、編譯器、調(diào)試器; (2) 眾多強大軟硬件調(diào)試手段 ,包括邏輯分析儀、跟蹤器、邏輯筆、波形發(fā)生器、影子存儲器、記時器、程序時效分析、 數(shù)據(jù)時效分析、硬件測試儀、事件觸發(fā)器; (3) 所有類型的單片機集成在一個調(diào)試環(huán)境下 ,支持匯編、 C、 PL/M源程序混合調(diào)試; (4) 支持軟件模擬,支持項目管理; (5) 支持點屏功能 ,直接點擊屏幕就可以觀察變量的值 ,方便快捷; (6) 功能強大的觀察窗口 ,支持所有的數(shù)據(jù)類型; (7) 樹狀結(jié)構(gòu)顯示,一目了然; (8) 在線直接修改、編譯、調(diào)試源程序,錯誤指令定位 [12]。 C51 已被完全集成到 uVision2 的集成開發(fā)環(huán)境中,這個集成開發(fā)環(huán)境包括:編譯器,匯編器,實時操作系統(tǒng),項目管理器,調(diào)試器。 KeilC51標(biāo)準(zhǔn) C編譯器為 8051 微控制器的軟件開發(fā)提供了 C 語言環(huán)境 ,同時保留了匯編代碼高效 ,快速的特點。 需要注意的是, 測試時 GPS 的天線一 定要朝上,而且放到越空曠的地方效果越好。 27 JNav GPS Analyzer 收到數(shù)據(jù)包 (定位成功 ) 所示界面定位 7 顆有效衛(wèi)星,當(dāng)定位到無效衛(wèi)星時綠色的柱狀條呈灰 色,我測試是使用的 REB3571 開發(fā)板凌晨 1 點多測試的,天線放置在陽臺上, 買 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。 只需在軟件中設(shè)置串口號和波特率并打開串口就可以了,需要注意的是, JNav GPS Analyzer 有一個自動波特率選擇功能,可以自動找到 GPS 的波特率, 如下圖所示。 25 JNav GPS Analyzer 軟件測試 GPS 如果上述步驟一步一步完成了的話這一步就很容易了,打開 JNav GPS Analyzer 軟件,藍(lán)色圖標(biāo) 的這個。因為 sirf GPS 在有信號的地方冷啟動需要 40 秒左右,上面的圖片就是在冷啟動的時候截的圖,接下來看定位成功后的數(shù) 據(jù),你應(yīng)該能夠發(fā)現(xiàn)不同了。 (3)打開串口 點擊打開串口如果波特率和端口都設(shè)置正確了的話即可獲得數(shù)據(jù)包,如下圖所示: 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。即可查看到端口號。 完成上敘步驟后就可以連接電腦了,將 USB 轉(zhuǎn) TTL 小板插到電腦的 USB 口或者將串口線接到臺式機的 DB9 串口上,打開軟件,如下圖所示: 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。 注意:模塊本身是 供電的 (USB 轉(zhuǎn) TTL 小板有 電源電壓輸出 ),引腳說明請看圖一。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。 拔下開發(fā)板電源線,并取下單片機。 注意: 在接好 GPS 的 TXA 腳以后要保證 GPS 的負(fù)極和轉(zhuǎn)接小板的負(fù)極是連在 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。 拔下開發(fā)板電源線,并取下單片機。 20 使用 軟件通過電腦測試 GPS 。 ,指的是偏離正北的角度 ,這個日期是準(zhǔn)確的,不需要轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)詳解 : $GPGGA,1,2,3,4,5,6,7,8,9,M,10,M,11,12*xxCR LF $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,格式為 ; 2緯度,格式為 (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,格式為 (第一位零也將傳送 ); 5經(jīng)度半球, E 或 W(東經(jīng)或西經(jīng) ) 6定位質(zhì)量指示, 0=定位無效, 1=定位有效; 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 12差分參考基站標(biāo)號,從 0000 到 1023(首位 0 也將傳送 )。 完整源代碼及整套相關(guān)文件 68661508,完整電路設(shè)計圖紙,程序設(shè)計源代碼請聯(lián)系本人,參見備注和信息。
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