gps定位儀的設(shè)計制做畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-06-28 16:10本頁面
【正文】 圖51 硬件系統(tǒng)框圖 硬件組成部分硬件系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計，由四部分組成，名稱作用如下。 單片機通過程序控制，實現(xiàn)單片機控制系統(tǒng)的初始化，控制GPS器件完成數(shù)據(jù)的采集,進行相應(yīng)的信號處理，并通過單片機接口將數(shù)據(jù)輸出至液晶顯示模塊顯示定位數(shù)據(jù)。SIRF Star III GPS信號接收模塊主要由變頻器、信號通道、存儲器、中央處理器和輸入輸出接口構(gòu)成。并利用其串行接口接收SIRF Star III GPS接收模塊輸出的NMEA0183語句數(shù)據(jù)，將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過篩選和處理后發(fā)送到12864液晶顯示器實現(xiàn)定位信息的顯示。 12864點陣液晶顯示模塊引腳與單片機聯(lián)接 圖41 12864液晶顯示電路圖 5 總體方案的設(shè)計該設(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通過軟件篩選編排顯示位置然后通過單片機的并行接口輸出至LCD顯示模塊顯示。19 VLED+ LED電源正（）。RST=L,復(fù)位。916 D0D7 數(shù)據(jù)總線。R/W=1，讀狀態(tài)；R/W=0，寫狀態(tài)。6 DI 數(shù)據(jù)輸入。4 VDD 電源輸入（+5V）。2 CS2 U2片選。（12） 無需片選信號，簡化軟件設(shè)計12864有20接口引腳。（11） 內(nèi)置DCDC轉(zhuǎn)換電路，無需外加負壓（9） 背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10（10） 通訊方式：串行、并口可選（6） 顯示方式：STN、半透、正顯（5）2MHZ時鐘頻率128個168點陣字符（3）內(nèi)置漢字字庫，提供8192個1616點陣漢字(簡繁體可選)（2）顯示分辨率[8]:12864點由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊?？梢燥@示84行1616點陣的漢字，也可完成圖形顯示。顯示分辨率為12864, 內(nèi)置8192個16*16點漢字，和128個16*8點ASCII字符集。 圖34 AT89S52單片機最小系統(tǒng) 4 導(dǎo)航信息顯示系統(tǒng)設(shè)計 12864液晶顯示模塊 概述12864點陣液晶顯示模塊（LCM）就是由128*64個液晶顯示點組成的一個128列*64行的陣列。手動按鍵產(chǎn)生復(fù)位信號，完成單片機啟動，確定單片機的初始狀態(tài)。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動[6]。 （a） 內(nèi)部方式時鐘電路 （b）外部方式時鐘電路 圖32 時鐘電路復(fù)位電路確定單片機工作的起始狀態(tài)，完成單片機的啟動過程。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于12MHz的方波信號。～12MHz之間選擇，電容值在5～30pF之間選擇，電容值的大小可對頻率起微調(diào)的作用[5]。內(nèi)部方式的時鐘電路如圖32 (a)所示，在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。AT89S52單片機有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的反相放大器，XTAL1和XTAL2分別是放大器的輸入、輸出端。時鐘電路就是振蕩電路，向單片機提供一個正弦波信號作為基準，決定單片機的執(zhí)行速度。VSS接地。AT89S52單片機的工作電壓范圍：—， 所以通常給單片機外接5V直流電源。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。RST：復(fù)位輸入。：RD，外部數(shù)據(jù)存儲器的讀取信號。：T1，計時計數(shù)器1輸入。：INT1，外部中斷1輸入。：TXD，串行通信輸出。 P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用， 在flash編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。P2除了當做一般I/O端口使用外，若是在AT89S52擴充外接程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，也提供地址總線的高字節(jié)A8～A15，這個時候P2便不能當做I/O來使用了。 SCK（在系統(tǒng)編程用）。 MOSI（在系統(tǒng)編程用）。引腳號第二功能： T2（定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出。此外，（）和時器/計數(shù)器 2的觸發(fā)輸入（），如下所示。對P1端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。程序校驗時，需要外部上拉電阻。在這種模式下，P0不具有內(nèi)部上拉電阻。對P0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。依此類推。GND: 電源地端。AT89C52單片機有如下特征兼容MCS51174。另外，SIRF star III具備非?？斓氖占盘柕乃俣?，當GPS掉線以后它也能夠快速重新定位。事實上GPS是通過計算衛(wèi)星信號到達接收器所用的時間來確定用戶所在的位置，所以那些反射信號就成為難以擺脫的干擾源。無論在野外還是城市，SIRF star III都不會丟失信號。SIRF Star III 是一個獨立的 GPS 芯片。使用范圍小于海拔高度18000米，移動速度小于515米/秒。定位資料更新一秒一次。C。C，儲存溫度 攝氏–45176。此外，GS87 SIRF Star III GPS接收模塊體積小巧，外形尺寸為30mm30mm,操作溫度攝氏–40176。LED指示燈顯示衛(wèi)星定位狀況。內(nèi)建超大電容，可儲存快速獲取的衛(wèi)星訊號數(shù)據(jù)。訊號微弱時，TTFF(Time to First Fix)定位仍十分迅速。其內(nèi)部的可充電電池，可以保持星歷數(shù)據(jù)，快速定位。所以選擇最新的SIRF Star III 獨立GPS模塊。選擇成品的GPS接收模塊，優(yōu)點是由于現(xiàn)階段GPS接收模塊的制造技術(shù)已經(jīng)相當成熟，使用非常方便并且性能穩(wěn)定，定位成功后直接就可以通過模塊輸出GPS相關(guān)信息。在用機外電池的過程中，機內(nèi)電池自動充電。 GPS接收機一般用蓄電池做電源，同時采用機外機內(nèi)兩種直流電源。對于測地型接收機來說，兩個單元一般分成兩個獨立的部件，觀測時將天線單元安置在測站上，接收單元則置于測站附近的適當?shù)胤剑⒂秒娎|線將兩者連接成一個整機。接收機硬件、機內(nèi)軟件以及GPS數(shù)據(jù)的后處理軟件包構(gòu)成了完整的GPS用戶設(shè)備。本設(shè)計中GPS信號接收模塊所選用的是GS87 SIRF Star III GPS接收模塊。原理圖如下： 圖22 GPS衛(wèi)星接收模塊工作原理
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