【正文】 ude char xdata rev_buf[80]。在設(shè)計(jì)階段，王老師在資料搜集、程序調(diào)試、論文寫作等方面都給予我嚴(yán)格的要求和關(guān)鍵性的指導(dǎo)，在此衷心感謝幾個(gè)月來王老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。 致謝本課題是在王慶龍老師的悉心指導(dǎo)下完成的，論文從選題到寫作及最后成稿，王老師都給予了我精心的指導(dǎo)和極大的幫助。本設(shè)計(jì)只是GPS入門級(jí)的設(shè)計(jì)，不能滿足現(xiàn)在市場(chǎng)上日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，實(shí)用性還有待提高，功能也有待完善。提高是有限的但也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好地被知識(shí)武裝起來，讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中有更好的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)階段一次非常重要的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過本次比較完整的設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過理論和實(shí)際相結(jié)合，鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，以及解決實(shí)際工程的能力，同時(shí)也提高了我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及繪圖的水平，而且通過對(duì)整體的掌控，對(duì)局部的取舍，以及對(duì)細(xì)節(jié)的斟酌處理，都能使我的能力得到提升，經(jīng)驗(yàn)得到豐富。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，主要是了解GPS的原理，熟悉GPS接收機(jī)的工作原理及其各部分工作流程。GPS已在各個(gè)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)。由于我所選用的GPS接收模塊的版本比較低，而且在實(shí)驗(yàn)過程中有其他因素干擾，比如天氣方面和電離層的影響，以及在谷歌地圖上點(diǎn)選的位置有誤差，最終使得我所測(cè)量的結(jié)果與谷歌地圖之間有些許誤差，但是誤差是能夠被接受的，因此，本次試驗(yàn)結(jié)果是可靠、有效的，滿足設(shè)計(jì)要求。 谷歌地圖顯示結(jié)果GPS定位顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)所測(cè)量出來的結(jié)果中，時(shí)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。 GPS初始化時(shí)間、。(3) 通過GPS模塊程序和12864液晶顯示模塊程序的結(jié)合，觀察12864液晶顯示器上的GPS顯示信息。(1) 檢查12864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(cuò)誤，同時(shí)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(jī)STC89C52中。測(cè)芯片管座與芯片管座之間用導(dǎo)線連接起來的對(duì)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(duì)點(diǎn)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(jì)的錯(cuò)誤和工藝性故障等。 }程序代碼詳見附錄。 rev_stop = 0。 GPS_Init()。 if (error_num = 20) //如果數(shù)據(jù)無效超過20次 { RMC_NO。 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(duì)GPS接收模塊是否有信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)進(jìn)行識(shí)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?duì)語句進(jìn)行識(shí)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。} pos = X+Y 。} else if (X==2) {X=0x88。 if (X==0) {X=0x80。 //清除LCD的顯示內(nèi)容 delay(5)。 //顯示開，關(guān)光標(biāo) delay(5)。 //基本指令操作 delay(5)。 //擴(kuò)充指令操作 delay(5)。 }void Lcd_Init(void){ LCD_PSB = 1。 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。 Lcd_WriteCmd(0x01)。 Lcd_WriteCmd(0x30)。圖 模塊軟件設(shè)計(jì) 液晶模塊初始化模塊在該設(shè)計(jì)中所使用的是12864液晶顯示模塊，其初始化程序如下所示：include void clr_screen(){ Lcd_WriteCmd(0x34)。在設(shè)計(jì)該軟件時(shí)采用了模塊化的思想，之所以采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，主要是想到了軟件模塊化后方便軟件的調(diào)試，同時(shí)也方便了該軟件的移植，在不同的硬件平臺(tái)上運(yùn)行該軟件只需要更改相應(yīng)的軟件模塊就可以實(shí)現(xiàn)。生成的*.HEX文件即可作為下載程序使用[13]。 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(xiàng)卡，勾選Crest HEX File項(xiàng)。 選擇單片機(jī)型號(hào)(5) 單擊“Target 1”前面的“+”號(hào)，然后在“Source Group 1”上單擊右鍵。 建立新工程(3) 選擇要保存的路徑，輸入工程文件的名字，如圖43所示。(1) 運(yùn)行Keilc51進(jìn)入編輯界面。本次設(shè)計(jì)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(jī),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(gè)高速運(yùn)算單元[15]。每一個(gè)啟動(dòng)工具包括一套2K字節(jié)的開發(fā)工具和許多可快速運(yùn)行的舉例程序。它要求目標(biāo)系統(tǒng)具備6字節(jié)堆?？臻g,6KB的代碼ROM和256字節(jié)Xdata RAM。 (2) 目標(biāo)監(jiān)控器 uVision2含一個(gè)可配置的監(jiān)控器,可測(cè)試目標(biāo)器件上的軟件體。DDE界面和shift語言支持自動(dòng)程序測(cè)試。雙層窗口顯示，可進(jìn)行以下調(diào)整： 當(dāng)前函數(shù)的局部變量； 用戶在兩個(gè)不同watch窗口頁面上的自定義變量；堆棧調(diào)用(call stack)頁面上的調(diào)用記錄（樹）(call tree)； 不同格式的四個(gè)存儲(chǔ)區(qū)[14]。 內(nèi)部函數(shù)：如printf, memset, rand及其它功能的函數(shù)； 信號(hào)函數(shù)：模擬產(chǎn)生CPU的模擬信號(hào)和脈沖信號(hào)； 用戶函數(shù)：擴(kuò)展指令范圍，合并重復(fù)動(dòng)作。 在屬性框(attributes column)中可以快速瀏覽斷點(diǎn)設(shè)置情況和源程序行的位置，代碼覆蓋率信息可以讓你區(qū)分程序中已執(zhí)行和未執(zhí)行的部分。 (2) 斷點(diǎn) uVision2允許用戶在編輯時(shí)設(shè)置程序斷點(diǎn)（甚至在源代碼未經(jīng)編譯和匯編之前），用戶啟動(dòng)V2調(diào)試器之后，斷點(diǎn)即被激活。彩色語法顯像和文件辯識(shí)都對(duì)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(hào)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(chǔ)器產(chǎn)生必要的連接選項(xiàng)：確定起始地址和規(guī)模[13]。uVision2包含一個(gè)器件數(shù)據(jù)庫(device database)，可以自動(dòng)設(shè)置匯編器、編譯器、連接定位器及調(diào)試器選項(xiàng)，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”。 uVision2集成開發(fā)環(huán)境(1) 項(xiàng)目管理工程（project）是由源文件、開發(fā)工具選項(xiàng)以及編程說明三部分組成的。uVision2 IDE可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境[11]。C51編譯器功能的不斷增強(qiáng)，使我們可以更加貼近CPU本身及其他的衍生品。 基于單片機(jī)的GPS定位系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境―Keil uVision2 8051開發(fā)工具Keil uVision2是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，使用接近于傳統(tǒng)C語言的語法來開發(fā)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，它還能嵌入?yún)R編，您可以在關(guān)鍵的位置嵌入。$GPRMC語句數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容為：1定位點(diǎn)的協(xié)調(diào)世界時(shí)間（UTC），hhmmss（時(shí)分秒）格式；2定位狀態(tài)，A＝有效定位，V＝無效定位；3定位點(diǎn)緯度，（度分）格式；4緯度半球，N（北半球）或S（南半球）；5定位點(diǎn)經(jīng)度，（度分）格式。（2） 可視衛(wèi)星狀態(tài)輸出語句（GPGSV），其結(jié)構(gòu)為：$GPGSV,1,2,3,4,5,6,7,...,4,5,6,7*8CRLF 　　1 總的GSV語句電文數(shù)； 　　2 當(dāng)前GSV語句號(hào)； 　　3 可視衛(wèi)星總數(shù)，00至12； 　　4 衛(wèi)星編號(hào)，01至32； 　　5 衛(wèi)星仰角，00至90度； 　　6 衛(wèi)星方位角，000至359度,實(shí)際值； 　　7 信噪比（C/No），00至99dB；無表未接收到訊號(hào)；　　8 校驗(yàn)和?？赏ㄟ^GPS串口調(diào)試軟件發(fā)送相應(yīng)的命令語句給SiRF Star II芯片，此后芯片會(huì)根據(jù)命令語句設(shè)置參數(shù)。 ＄GPRMI，1，2，3，4，5，6，7*hhCRLF1（度分）格式（前面的0也將被傳輸）； 2緯度半球N（北半球）或S（南半球）； 3（度分）格式（前面的0也將被傳輸）； 4經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）； 5UTC日期，ddmmyy（日月年）格式； 6UTC時(shí)間，hhmmss（時(shí)分秒）格式； 7接收機(jī)命令，A=自動(dòng)定位，R=機(jī)器重新啟動(dòng)。這些語句是GPS接收機(jī)可以接受的語句。 輸入語句NMEA0183輸入語句是指GPS接收模塊可以接收的語句。幀格式形如：$aaccc,ddd,ddd,…,ddd*hhCRLF 　　(1) “$”：幀命令起始位；　　(2) aaccc：地址域，前兩位為識(shí)別符，后三位為語句名；　　(3) ddd…ddd：數(shù)據(jù)； 　　(4) “*”：校驗(yàn)和前綴； 　　(5) hh:校驗(yàn)和（check sum），$與*之間所有字符ASCII碼的校驗(yàn)和（各字節(jié)做異或運(yùn)算，得到校驗(yàn)和后，再轉(zhuǎn)換16進(jìn)制格式的ASCII字符。這種格式所輸出的語句采用的是ASCII字符碼，包含了緯度、經(jīng)度、速度、日期、時(shí)間、航向、以及衛(wèi)星信號(hào)情況等信息。此協(xié)議是為了在不同的GPS導(dǎo)航設(shè)備中建立統(tǒng)一的RTCM標(biāo)準(zhǔn)。目前廣泛采用的是Ver 。 GPS硬件電路圖第四章 基于單片機(jī)的GPS軟件設(shè)計(jì) NMEA0183數(shù)據(jù)格式NMEA－0183是美國(guó)國(guó)家海洋電子協(xié)會(huì)（National Marine Electronics Association）為海用電子設(shè)備制定的標(biāo)準(zhǔn)格式。20VLEDLED電源地。18VEE液晶驅(qū)動(dòng)電源。17RST液晶模組復(fù)位。8E讀寫使能。7R/W讀寫選擇。5VO液晶顯示對(duì)比度調(diào)節(jié)。3VSS電源地。 12864引腳說明引腳序號(hào)名稱說明1CS1U1片選。 12864液晶顯示電路圖主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性: 電源：VDD ～5V( 內(nèi)置升壓電路，無需負(fù)壓)； 顯示內(nèi)容：128 列 64 行； 顯示顏色：黃綠； 顯示角度：6：00鐘直視；LCD 類型：STN； 與MCU 接口：8位或4位并行/3位串行；配置LED 背光； 多種軟件功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、自定義字符、睡眠模式等；邏輯工作電壓(VDD)：～； 電源地(GND)：0V； 工作溫度(Ta)：0～60℃(常溫) / 20～75℃（寬溫）[9]。將IF濾波器集成到射頻芯片內(nèi)而無需新增外部濾波器, 從而進(jìn)一步降低了元件的數(shù)目并增加了可靠性。SiRF Star II除增加了中央處理器和衛(wèi)星信號(hào)追蹤引擎, SiRF Star II在芯片組中集成了兆位存儲(chǔ)器(DRAM) , 這個(gè)是其它同類產(chǎn)品的八倍。GRF2i主要由片內(nèi)壓控振蕩器和基準(zhǔn)振蕩器、集成中頻濾波器(IF)、集成LNA和數(shù)字接口等組成。 GPS接收模塊－，工作電流僅為75mA，它由GSP2e數(shù)字IC、GRF2i射頻IC和GSW2模塊化軟件組成。 SiRF Star II引腳圖GPS數(shù)據(jù)輸出格式為標(biāo)準(zhǔn)的NMEA－0183標(biāo)準(zhǔn)，采集地理信息的更新速率為每?jī)擅胍淮?，地圖坐標(biāo)系為WGS－84坐標(biāo)系[8]。 SiRF Star II GPS信號(hào)接收模塊該設(shè)計(jì)中GPS信號(hào)接收模塊所選用的是SiRF Star II GPS接收模塊，該模塊是由美國(guó)瑟孚科技有限公司所生產(chǎn)。整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩周期(即二個(gè)機(jī)器周期)以上。除PC之外，復(fù)位操作還對(duì)其他一些寄存器有影響。其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘P1和P2，供單片機(jī)使用。（b）所示，RXD接地，TXD接外部振蕩器。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。(4) 可編程輸入/輸出引腳（32根）：STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別為P0、PPP3口，每個(gè)口有8根引腳，共32根。(2) 外接晶振引腳（2根）：XTA