基于單片機(jī)的gps畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p>　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）說(shuō) 明 書(shū)</p><p>　題 目：基于單片機(jī)的GPS設(shè)計(jì)</p><p>　系 別：電子與信息工程系</p><p>　專(zhuān)業(yè)班級(jí)：自 動(dòng) 化 2 班</p><p>　學(xué)生姓名：</p><p>　指導(dǎo)教師：</p><p>　教 研 室：

2、自 動(dòng) 化 教 研 室</p><p>　提交時(shí)間：2007年6月13日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)詳細(xì)介紹了一種基于單片機(jī)、GPS接收模塊、1602液晶屏等器件的GPS實(shí)時(shí)顯示功能的實(shí)現(xiàn)。分別從硬件和軟件實(shí)現(xiàn)等方面對(duì)設(shè)計(jì)作了詳細(xì)的闡述，并且結(jié)合硬件的特點(diǎn)研究了MCS－51系列單片機(jī)如何與GPS接收

3、模塊實(shí)現(xiàn)串行通信，該系統(tǒng)是根據(jù)GPS模塊數(shù)據(jù)輸出基本原理設(shè)計(jì)而成的。是一臺(tái)體積小巧、攜帶方便、可以獨(dú)立使用的全天候?qū)崟r(shí)的定位導(dǎo)航設(shè)備。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；GPS；1602液晶屏；串行通信；</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The desingn of GPS(Global Positi

4、oning System )portable receiver is introduced in detail.The receiver has been realized on the basis of MCU,GPS receiver and 1602LCD screen etc.The system is discussed in two aspects,software and hardware.It is widely use

5、d in traveling,navigations,land surveys,prospecting and many other fields.And it is designed based on principles of GPS ,which is small bulk,easy to take and can be independently used. </p><p>　　KEY WORDS: G

6、PS(Global Positioning System )；MCU51；1602LCD screen</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　第1章 引 言

7、1</b></p><p>　　1.1課題的背景及意義1</p><p>　　1.2總體方案的設(shè)計(jì)2</p><p>　　第2章GPS全球定位系統(tǒng)介紹與接收GPS定位信號(hào)方案3</p><p>　　2.1 GPS全球定位系統(tǒng)及GPS接收模塊的研究3</p><p>　　2.1.1 GPS全球定位系

8、統(tǒng)3</p><p>　　2.1.2 GPS接收模塊的研究6</p><p>　　2.2 接收GPS定位信號(hào)方案7</p><p>　　第3章 基于單片機(jī)的GPS硬件設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.1 基于單片機(jī)的GPS硬件總體結(jié)構(gòu)8</p><p>　　3.2 基于單片機(jī)的GPS設(shè)計(jì)硬件部分介紹8<

9、/p><p>　　3.2.1 AT89S51微處理器主要性能8</p><p>　　3.2.2 SERF GS1100 GPS信號(hào)接收模塊介紹10</p><p>　　3.2.3 1602液晶顯示模塊介紹11</p><p>　　3.2.4電平轉(zhuǎn)換電路介紹13</p><p>　　3.2.5 電源13</p

10、><p>　　3.3 基于單片機(jī)的GPS硬件連接介紹13</p><p>　　第4章 基于單片機(jī)的GPS軟件設(shè)計(jì)14</p><p>　　4.1 GPS NAEA 0183數(shù)據(jù)格式介紹14</p><p>　　4.2 基于單片機(jī)的GPS軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境15</p><p>　　4.2.1程序編譯環(huán)境――Keil uVi

11、sion215</p><p>　　4.2.2串口通信調(diào)試工具――COMPort Debuger V2.0016</p><p>　　4.2.3單片機(jī)程序編程軟件――SLISPV1.3.216</p><p>　　4.2.4 GPS接收模塊調(diào)試軟件——uNav Analyzer17</p><p>　　4.3基于單片機(jī)的GPS軟件設(shè)計(jì)

12、思路19</p><p>　　4.4 各模塊軟件設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.4.1 串口初始化模塊20</p><p>　　4.4.2 液晶模塊初始化模塊20</p><p>　　4.4.3 數(shù)據(jù)接收模塊21</p><p>　　4.4.4 數(shù)據(jù)格式調(diào)整送顯模塊23</p><p&

13、gt;　　第五章 設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法27</p><p>　　5.1 液晶屏無(wú)顯示27</p><p>　　5.2 GPS模塊送出數(shù)據(jù)單片機(jī)不能接收27</p><p><b>　　第六章 總結(jié)28</b></p><p><b>　　致 謝29</b></p>

14、<p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　附 錄31</b></p><p><b>　　第1章 引 言</b></p><p>　　1.1課題的背景及意義</p><p>　　1978年2月22日第一顆GPS試驗(yàn)衛(wèi)星的入軌運(yùn)行，開(kāi)創(chuàng)了

15、以導(dǎo)航衛(wèi)星為動(dòng)態(tài)已知點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航定位的新時(shí)代。GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航定位信號(hào)，是一種可供無(wú)數(shù)用戶(hù)共享的空間信息資源。陸地、海洋和空間的廣大用戶(hù)，只要持有一種能夠接收、跟蹤、變換和測(cè)量GPS信號(hào)的接收機(jī)，就可以全天時(shí)、全天候和全球性地測(cè)量運(yùn)動(dòng)載體的七維狀態(tài)參數(shù)和三維狀態(tài)參數(shù)。其用途之廣，影響之大，是任何其他無(wú)線(xiàn)電接收設(shè)備望塵莫及的。不僅如此，GPS衛(wèi)星的入軌運(yùn)行，還為大地測(cè)量學(xué)、地球動(dòng)力學(xué)、地球物理學(xué)、天體力學(xué)、載人航天學(xué)、全球海洋學(xué)和

16、全球氣象學(xué)提供了一種高精度、全天時(shí)、全天候的測(cè)量新技術(shù)?？v觀現(xiàn)狀，GPS技術(shù)有下述用途。</p><p>　　1.GPS技術(shù)的陸地應(yīng)用</p><p>　　各種車(chē)輛的行駛狀態(tài)監(jiān)控；旅游者或旅游車(chē)的景點(diǎn)導(dǎo)游；應(yīng)急車(chē)輛（如公安、急救車(chē)等）的快速引導(dǎo)行駛；高精度時(shí)間比對(duì)和頻率控制；大氣物理觀測(cè)；地球物理資源勘探；工程建設(shè)的施工放樣測(cè)量；大型建筑和煤氣田的沉降檢測(cè)；板內(nèi)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和地殼形變測(cè)量；陸地

17、以及海洋大地測(cè)量基準(zhǔn)的測(cè)定；工程、區(qū)域、國(guó)家等各種類(lèi)型大地測(cè)量控制網(wǎng)的測(cè)量和建設(shè)；請(qǐng)求救援在途實(shí)時(shí)報(bào)告；引導(dǎo)盲人行走；平整路面的實(shí)時(shí)監(jiān)控，精細(xì)農(nóng)業(yè)。</p><p>　　2.GPS技術(shù)的海洋應(yīng)用</p><p>　　遠(yuǎn)洋船舶的最佳航線(xiàn)測(cè)定；遠(yuǎn)洋船隊(duì)在途中航行的實(shí)時(shí)調(diào)度和監(jiān)測(cè)；內(nèi)河船只的實(shí)時(shí)調(diào)度和自主導(dǎo)航測(cè)量；海洋救援的搜索和定點(diǎn)測(cè)量；遠(yuǎn)洋漁船的結(jié)隊(duì)航行和作業(yè)調(diào)度；海洋油氣平臺(tái)的就位和復(fù)位測(cè)

18、定；海底沉船位置的精確探測(cè)；海底管道鋪設(shè)測(cè)量；海岸地球物理勘探；水文測(cè)量；海底大地測(cè)量控制網(wǎng)的布測(cè)；海底地形的精細(xì)測(cè)量；船運(yùn)貨物失竊報(bào)警；凈化海洋（如海洋溢油的跟蹤報(bào)告）；海洋糾紛或海損事故的定點(diǎn)測(cè)定；浮筒拋設(shè)和暗礁爆破等海洋工程的精確定位；港口交通管制；海洋災(zāi)難檢測(cè)。</p><p>　　3.GPS技術(shù)的航空應(yīng)用</p><p>　　民航飛機(jī)的在途自主導(dǎo)航；飛機(jī)精密著陸；飛機(jī)空中加油控制

19、；飛機(jī)編隊(duì)飛行的安全保護(hù)；航空援救的搜索和定點(diǎn)測(cè)量；機(jī)載地球物理勘探；飛機(jī)探測(cè)災(zāi)區(qū)大小和標(biāo)定測(cè)量；攝影和遙感飛機(jī)的七維狀態(tài)參數(shù)和三維姿態(tài)參數(shù)測(cè)量。</p><p>　　4．GPS技術(shù)的航天應(yīng)用</p><p>　　低軌道通訊衛(wèi)星群的實(shí)時(shí)軌道測(cè)量；衛(wèi)星入軌和衛(wèi)星回收的實(shí)時(shí)點(diǎn)位測(cè)量；載入航天器的在軌防護(hù)探測(cè)；星載GPS的遮掩天體大小和大氣參數(shù)測(cè)量；對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的七維狀態(tài)參數(shù)和三維姿態(tài)參數(shù)測(cè)量。

20、</p><p>　　由此可見(jiàn)GPS技術(shù)已經(jīng)延伸到各個(gè)領(lǐng)域的方方面面，但是要完成以上所述的各種用途，最基本的就是要具備能夠接收GPS信號(hào)并且能夠調(diào)制輸出的設(shè)備，而設(shè)備最基本的功能就是能顯示當(dāng)時(shí)所處地點(diǎn)的經(jīng)緯度以及UTC標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間?，F(xiàn)在世面上已經(jīng)有許多基于GPS接收模塊所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，GPS手持機(jī)、車(chē)載GPS導(dǎo)航儀等等，雖然其功能強(qiáng)大，如車(chē)載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)都帶有大比例尺地圖，但價(jià)格都比較昂貴，而且對(duì)于普通應(yīng)用完全沒(méi)有必

21、要。所以基于這種情況本次設(shè)計(jì)針對(duì)普通用戶(hù)使用GPS的切實(shí)需要，設(shè)計(jì)并制作實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)采集與顯示GPS定位信息的低成本手持GPS設(shè)備。 </p><p>　　1.2總體方案的設(shè)計(jì)</p><p>　　該手持GPS設(shè)備硬件主要由GPS信號(hào)接收部分（SERF GS1100 GPS信號(hào)接收模塊）、控制芯片（AT89S51單片機(jī)）、顯示部分（1602LCM液晶顯示模塊）、電平轉(zhuǎn)換電路（MAX

22、232）構(gòu)成。</p><p>　　GPS接收模塊將收到的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航電文調(diào)制解碼，轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式后送到電平轉(zhuǎn)換電路再由MAX232芯片進(jìn)行RS-232——TTL的電平轉(zhuǎn)換，再送給單片機(jī)串口接收，當(dāng)單片機(jī)收到GPS發(fā)送過(guò)來(lái)的導(dǎo)航電文后，經(jīng)過(guò)片內(nèi)程序的識(shí)別篩選，將篩選出來(lái)的導(dǎo)航電文送到顯示模塊，并且最后通過(guò)液晶顯示器按照要求的編排格式所顯示。</p><p>　　第2章GPS全球定位系統(tǒng)介

23、紹與接收GPS定位信號(hào)方案</p><p>　　2.1 GPS全球定位系統(tǒng)及GPS接收模塊的研究</p><p>　　2.1.1 GPS全球定位系統(tǒng)</p><p>　　全球定位系統(tǒng)(GPS)是本世紀(jì)70年代由美國(guó)陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一

24、些軍事目的，是美國(guó)獨(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。 全球定位系統(tǒng)由三部分構(gòu)成：(1)地面控制部分，由主控站(負(fù)責(zé)管理、協(xié)調(diào)整個(gè)地面控制系統(tǒng)的工作)、地面天線(xiàn)(在主控站的控制下，向衛(wèi)星注入尋電文)、監(jiān)測(cè)站(數(shù)據(jù)自動(dòng)收集中心)和通訊輔助系統(tǒng)(數(shù)據(jù)傳輸)組成；(2)空間部分，由24顆衛(wèi)星組成，分布在6個(gè)道平面上；(3)用戶(hù)裝置部分

25、， 主要由GPS接收機(jī)和衛(wèi)星天線(xiàn)組成。其系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2－1所示。</p><p>　　圖2－1由三大部分構(gòu)成的GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)</p><p>　　1978年2月22日，第一顆GPS試驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)射成功，標(biāo)志著工程研制階段的開(kāi)始。1989年2月14日，第一顆GPS工作衛(wèi)星的發(fā)射成功，宣告GPS系統(tǒng)進(jìn)入了生產(chǎn)作業(yè)階段。GPS系統(tǒng)經(jīng)過(guò)16年來(lái)的發(fā)射試驗(yàn)衛(wèi)星，到開(kāi)發(fā)GPS信號(hào)應(yīng)用，進(jìn)而

26、發(fā)射工作衛(wèi)星，終于在1994年3月建成了信號(hào)覆蓋律達(dá)到了98％的GPS工作星座它由9顆Block2衛(wèi)星和15顆Block2A衛(wèi)星組成。1985年11月以前發(fā)射的11顆Block1 GPS試驗(yàn)衛(wèi)星已經(jīng)完成了它們的歷史使命，于1993年12月31日全部停止了工作。</p><p>　　圖2－2 BlockⅡ/ⅡR衛(wèi)星 全球定位系統(tǒng)的主要特點(diǎn)：(1)全天候；(2) 全球覆蓋；(3)三維定速定時(shí)高精度；(4)快速

27、省時(shí)高效率：(5)應(yīng)用廣泛多功能。</p><p>　　24顆GPS衛(wèi)星在離地面2萬(wàn)公里的高空上，以12小時(shí)的周期環(huán)繞地球運(yùn)行，使得在任意時(shí)刻，在地面上的任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星。</p><p>　　圖2－3 GPS衛(wèi)星工作星座圖 由于衛(wèi)星的位置精確可知，在GPS觀測(cè)中，我們可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，利用三維坐標(biāo)中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個(gè)方程式，解出

28、觀測(cè)點(diǎn)的位置(X,Y,Z)?？紤]到衛(wèi)星的時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差，實(shí)際上有4個(gè)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(gè)方程式進(jìn)行求解，從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。 事實(shí)上，接收機(jī)往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星，這時(shí)，接收機(jī)可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過(guò)算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。 由于衛(wèi)星運(yùn)行軌道、衛(wèi)星時(shí)鐘存在誤差，大氣對(duì)流層、電離層對(duì)信號(hào)的影響，以及人為的SA

29、保護(hù)政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。美國(guó)政府宣布2000年起，在保證美國(guó)國(guó)家安全不受威脅的前提下，取消SA政策，GPS民用信號(hào)精度在全球范圍內(nèi)得到改善，利用C/A碼進(jìn)行單點(diǎn)定位的精度由100米提高到20米。為了達(dá)到更高的定位精度，往往還采用了差分GPS(DGPS)技術(shù)，建立基準(zhǔn)站(差分臺(tái))進(jìn)行GPS觀測(cè)，利用已知的基準(zhǔn)站精確坐標(biāo)，與觀測(cè)值進(jìn)行比較，從而得出一修正數(shù)，并對(duì)</p><p>　　2.1.2

30、 GPS接收模塊的研究</p><p>　　GPS接收模塊是接收機(jī)的關(guān)鍵模塊，而且型號(hào)很多，功能各異，一般的組成結(jié)構(gòu)主要由低噪聲下變頻器、并行信號(hào)通道、CPU、儲(chǔ)存器等組成。</p><p>　　GPS接收模塊的工作原理是它接收天線(xiàn)獲取的衛(wèi)星信號(hào)，進(jìn)過(guò)變頻、放大、濾波、相關(guān)、混頻等一系列處理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天線(xiàn)視界內(nèi)衛(wèi)星的跟蹤、鎖定和測(cè)量。在獲取了衛(wèi)星的位置信息和測(cè)算出衛(wèi)星信號(hào)傳播時(shí)間之后，即

31、可計(jì)算出天線(xiàn)位置。用戶(hù)通過(guò)輸入輸出接口，采用異步異步串行通信方式與GPS接收模塊進(jìn)行信息交換。</p><p>　　圖2－4 GPS接收模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.2 接收GPS定位信號(hào)方案</p><p>　　要實(shí)現(xiàn)在液晶顯示器上顯示出接收到的GPS地理信息，首先要實(shí)現(xiàn)GPS信號(hào)的接收和調(diào)制。在接收GPS方案上我們可以有兩種選擇。</p>

32、<p>　　第一種方案是選擇GPS接收芯片然后再根據(jù)芯片設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)外圍電路和安裝天線(xiàn)等，選擇這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)是可以掌握到GPS接收部分的電路設(shè)計(jì)技術(shù)，但是這個(gè)方案的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，首先實(shí)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(dú)采購(gòu)價(jià)格會(huì)很高。</p><p>　　第二種方案是選擇成品的GPS接收模塊，采用這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)是由于現(xiàn)階段GPS接收模塊的制造技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟

33、，性能穩(wěn)定并且使用非常方便，定位成功后直接就可以通過(guò)模塊的串口輸出GPS地理信息。當(dāng)然其缺點(diǎn)就體現(xiàn)在，由于GPS接收模塊已經(jīng)由廠家完成了設(shè)計(jì)與封裝，所以其核心技術(shù)我們就不得而知。不過(guò)對(duì)于我們也并不影響其應(yīng)用。并且在經(jīng)過(guò)大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn)后價(jià)格已經(jīng)很低，這些模塊在市面上也能夠非常容易的購(gòu)買(mǎi)到。</p><p>　　從上面的分析可以知道， GPS接收模塊就能夠很好的作為本次設(shè)計(jì)接收GPS定位信號(hào)的解決方案，經(jīng)過(guò)大規(guī)模

34、工廠生產(chǎn)后價(jià)格已經(jīng)很低，并且這些模塊在市面上也能夠非常容易的購(gòu)買(mǎi)到。</p><p>　　第3章 基于單片機(jī)的GPS硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 基于單片機(jī)的GPS硬件總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案，該基于單片機(jī)的GPS硬件設(shè)計(jì)主要由GPS信號(hào)接收部分（SERF GS1100 GPS信號(hào)接收模塊）、控制芯片（AT89S51單片機(jī)）、顯示部分（

35、1602LCM液晶顯示模塊）、電平轉(zhuǎn)換電路（MAX232）這幾部分構(gòu)成。其大體結(jié)構(gòu)框圖如下。</p><p>　　圖3－1基于單片機(jī)的GPS硬件總體結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　3.2 基于單片機(jī)的GPS設(shè)計(jì)硬件部分介紹</p><p>　　3.2.1 AT89S51微處理器主要性能</p><p>　　AT89S51是一個(gè)低電壓，高性能CM

36、OS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器（Flash）和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8 位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51提供了高性?xún)r(jià)比的解決方案。AT89S51 是一個(gè)低功耗高性能單片機(jī)，40 個(gè)引腳，32 個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)

37、內(nèi)含2個(gè)外中斷口，2個(gè)16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，AT89S51可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線(xiàn)編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。</p><p>　　圖3－2 AT89S51管腳示意圖</p><p>　　AT89S51的主要特性：</p><p>　　·

38、與MCS-51 兼容</p><p>　　·4K字節(jié)可編程Flash存儲(chǔ)器 ；壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán)；數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年</p><p>　　·全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz</p><p>　　·最高工作頻率為33MHz</p><p>　　·ISP在線(xiàn)編程功能</p><p&g

39、t;　　·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定</p><p>　　·128*8位內(nèi)部RAM</p><p>　　·32可編程I/O線(xiàn)</p><p>　　·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　·5個(gè)中斷源</b></p><p>　　·

40、內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器</p><p><b>　　·雙數(shù)據(jù)指示器</b></p><p><b>　　·電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)</b></p><p><b>　　·全新的加密算法</b></p><p>　　·具有雙工UART串行通道</p

41、><p><b>　　·可編程串行通道</b></p><p>　　·低功耗的內(nèi)置和掉電模式</p><p>　　·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路</p><p>　　3.2.2 SERF GS1100 GPS信號(hào)接收模塊介紹</p><p>　　該設(shè)計(jì)中GPS信號(hào)接收模塊所選用的

42、是SERF GS1100 GPS接收模塊，該模塊是由深圳市瑟孚電子有限公司所生產(chǎn)。模塊具有12通道并行接收能力，所接收的GPS信號(hào)屬于民用頻段的L1信號(hào)（1575.42MHz），在沒(méi)有SA干擾的情況下平均定位誤差為10米，動(dòng)態(tài)速度誤差為0.1米/秒，信號(hào)靈敏度更是高達(dá)－153dBm，冷啟動(dòng)定位時(shí)間為50秒，熱啟動(dòng)時(shí)間為35秒，重新定位時(shí)間僅僅需要8秒。</p><p>　　而在數(shù)據(jù)輸出方面信號(hào)電平是采用的標(biāo)準(zhǔn)的R

43、S－232電平，為應(yīng)用的通用性提供了便利，其波特率為常用的9600，GPS數(shù)據(jù)輸出格式為標(biāo)準(zhǔn)的NMEA0183V3.0標(biāo)準(zhǔn)，采集地理信息的更新速率為每秒一次，地圖坐標(biāo)系為WGS－84坐標(biāo)系。</p><p>　　天線(xiàn)采用的是體積小、可靠性高、靈敏度高的微帶天線(xiàn)，該天線(xiàn)與整個(gè)模塊封裝在防水的塑料外殼里，更進(jìn)一步的提高了整個(gè)模塊的可靠性。</p><p>　　工作電壓為5V±％10，

44、工作電流僅為60mA，其優(yōu)異的節(jié)能特性完全可以和AT89S51等芯片共用一組電池電源，使得這一模塊在移動(dòng)手持設(shè)備上有了更廣泛的用途。</p><p>　　圖3－3 SERF GS1100 GPS信號(hào)接收模塊</p><p>　　3.2.3 1602液晶顯示模塊介紹</p><p>　　主要技術(shù)參數(shù)數(shù)和顯示特性：</p><p>　　顯示容量：

45、16×2個(gè)字符</p><p>　　芯片工作電壓：4.5～5.5V</p><p>　　工作電流：2.0mA（5.0V）</p><p>　　模塊最佳工作電壓：5.0V</p><p>　　字符尺寸：2.95×4.35（W×H）mm</p><p><b>　　配置LED背光&l

46、t;/b></p><p>　　內(nèi)帶字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM，CGRAM) 能夠顯示160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形</p><p>　　多種軟件功能：光標(biāo)顯示、畫(huà)面移位、自定義字符</p><p>　　其字符與圖形在CGROM和CGRAM中的對(duì)應(yīng)的關(guān)系如表3－1所示。</p><p>　　圖3－4 1602液晶顯示模塊</p>

47、;<p>　　表3－1 CGROM和CGRAM中字符代碼與字符圖形對(duì)應(yīng)的關(guān)系</p><p>　　1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中: </p><p>　　第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)

48、選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。</p><p>　　第15～16腳：空腳。</p><p>　　第7～14

49、腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)。</p><p>　　根據(jù)編程時(shí)我所采用的方法，決定采用圖3－6的連接方式連接單片機(jī)和1602LCM液晶顯示模塊。</p><p>　　圖3－6 AT89S51與1602LCM液晶顯示模塊的連接方式</p><p>　　3.2.4電平轉(zhuǎn)換電路介紹</p><p>　　由于我們所采用的SERF GS1100 G

50、PS信號(hào)接收模塊輸出信號(hào)為RS－232電平，而AT89S51單片機(jī)串口所使用的電平為T(mén)TL電平，所以為了能使單片機(jī)正常的與SERF GS1100 GPS信號(hào)接收模塊進(jìn)行通訊，故需要對(duì)電平進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換，經(jīng)查閱資料后決定采用MAXIM公司生產(chǎn)的MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片。</p><p>　　圖3－7 MAX232芯片在單片機(jī)中的典型應(yīng)用</p><p>　　該電路就可以實(shí)現(xiàn)GPS接收模塊與AT

51、89S51單片機(jī)之間的通訊。</p><p><b>　　3.2.5 電源</b></p><p>　　考慮到該系統(tǒng)的移動(dòng)便攜性，因此決定使用電池作為電源，在電池的選擇上我參考了單片機(jī)、液晶模塊、GPS接收模塊、232電平轉(zhuǎn)換電路的最佳工作電壓，選擇了四節(jié)鎳氫電池串連作為電源，該電池在充滿(mǎn)電后實(shí)測(cè)電壓為1.4V左右，四節(jié)電池串連后電壓為5.6V左右，其最佳供電電壓平臺(tái)

52、在5.2V左右，足以滿(mǎn)足上述模塊的電壓要求。鎳氫電池可以反復(fù)充電，從而降低了該系統(tǒng)的使用成本。</p><p>　　3.3 基于單片機(jī)的GPS硬件連接介紹</p><p>　　整個(gè)硬件設(shè)計(jì)要求GPS接收模塊輸出的信號(hào)通過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路及必要的連接器件將MCU（AT89C51）、GPS信號(hào)接收模塊、液晶顯示模塊、電源相連接實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。硬件電路設(shè)計(jì)詳圖請(qǐng)見(jiàn)附錄一。</p><

53、;p>　　第4章 基于單片機(jī)的GPS軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 GPS NAEA 0183數(shù)據(jù)格式介紹</p><p>　　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。它是在過(guò)去海用電子設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)格式0180和0182的基礎(chǔ)上，增加了GPS接收機(jī)輸出的內(nèi)容而完成的。目

54、前廣泛采用的是Ver 2.00版本?，F(xiàn)在除少數(shù)早期的GPS接收機(jī)外，幾乎所有的GPS接收機(jī)均采用了這一格式。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)。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。</p><p>　　這種格式所輸出的語(yǔ)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。語(yǔ)句多達(dá)10余種，由于在此次設(shè)計(jì)中只運(yùn)用到了$GPRM

55、C定位數(shù)據(jù)語(yǔ)句，其結(jié)構(gòu)為：</p><p>　　$GPRMC,<1>,<2>,<2>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>*hh<CR><LF></p><p>　　其中“GP”為交談識(shí)別符；“RMC”為語(yǔ)

56、句識(shí)別符；“hh”為校驗(yàn)和，其代表了“$”與“*”之間所有字符的按位異或值（不包括這兩個(gè)字符）。</p><p>　　$GPRMC語(yǔ)句數(shù)據(jù)區(qū)的內(nèi)容為：</p><p>　　<1>定位點(diǎn)的協(xié)調(diào)世界時(shí)間（UTC），hhmmss（時(shí)分秒）格式；</p><p>　　<2>定位狀態(tài)，A＝有效定位，V＝無(wú)效定位；</p><p>

57、;　　<3>定位點(diǎn)緯度，ddmm.mmmm（度分）格式；</p><p>　　<4>緯度半球，N（北半球）或S（南半球）；</p><p>　　<5>定位點(diǎn)經(jīng)度，dddmm.mmmm（度分）格式;</p><p>　　<6>經(jīng)度半球，E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）；</p><p>　　<7>

58、;地面速率，000.0節(jié)～999.9節(jié)；</p><p>　　<8>地面航向，000.0度～359.9度；</p><p>　　<9>UTC日期，ddmmyy（日月年）格式；</p><p>　　<10>磁偏角，000.0度～180度；</p><p>　　<11>磁偏角方向，E（東）或W（西）

59、。</p><p>　　4.2 基于單片機(jī)的GPS軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境</p><p>　　4.2.1程序編譯環(huán)境――Keil uVision2</p><p>　　該軟件采用了匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，并在Keil uVision2開(kāi)發(fā)環(huán)境下編譯、調(diào)試。</p><p>　　Keil uVision2與同類(lèi)開(kāi)發(fā)環(huán)境具有以下優(yōu)點(diǎn)：</p><

60、p>　　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；</p><p>　?、诒姸鄰?qiáng)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</p><p>　　存儲(chǔ)器、記時(shí)器、程序時(shí)效分析、 數(shù)據(jù)時(shí)效分析、硬件測(cè)試儀、事件觸發(fā)器；</p><p>　?、鬯蓄?lèi)型的單片機(jī)集成在一個(gè)調(diào)試環(huán)境下,支持匯編、C、PL/M源程序混合調(diào)試；</p&

61、gt;<p>　?、苤С周浖M，支持項(xiàng)目管理；</p><p>　?、葜С贮c(diǎn)屏功能,直接點(diǎn)擊屏幕就可以觀察變量的值,方便快捷；</p><p>　　⑥功能強(qiáng)大的觀察窗口,支持所有的數(shù)據(jù)類(lèi)型；</p><p>　　⑦樹(shù)狀結(jié)構(gòu)顯示，一目了然；</p><p>　　⑧在線(xiàn)直接修改、編譯、調(diào)試源程序，錯(cuò)誤指令定位</p>

62、<p>　　開(kāi)發(fā)界面如圖4－1所示。</p><p>　　圖4－1 Keil uVision2界面圖</p><p>　　4.2.2串口通信調(diào)試工具――COMPort Debuger V2.00</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)要涉及到串口與單片機(jī)的數(shù)據(jù)通訊，所以在調(diào)試的時(shí)候有必要使用一款串口調(diào)試軟件輔助軟件的調(diào)試，我所選用的是COMPort Debu

63、ger V2.00。</p><p>　　該軟件具有串口端口選擇，波特率選擇，數(shù)據(jù)位選擇，停止和校驗(yàn)位選擇等等，而且在發(fā)送區(qū)域內(nèi)還可以設(shè)定自動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔，這些功能已經(jīng)完全滿(mǎn)足對(duì)串口進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)試。</p><p>　　如圖4－2，正在使用該軟件模擬GPS向單片機(jī)發(fā)送GPS地理數(shù)據(jù)，以輔助調(diào)試程序和硬件。</p><p>　　圖4－2 COMPort Deb

64、uger V2.00界面圖</p><p>　　4.2.3單片機(jī)程序編程軟件――SLISPV1.3.2</p><p>　　在調(diào)試程序的過(guò)程中，通常要將已經(jīng)用Keil uVision2編譯連接好的程序?qū)懙絾纹瑱C(jī)上去，然后安裝在硬件系統(tǒng)上進(jìn)行整體的調(diào)試，這時(shí)就需要一款編程軟件和編程器來(lái)完成以上工作，由于選用的單片機(jī)是AT89S51（支持在系統(tǒng)ISP編程），所以我選擇了SLISPV1.3.2這

65、款編程配合燒錄程序。</p><p>　　圖 4－3 SLISPV1.3.2界面圖</p><p>　　4.2.4 GPS接收模塊調(diào)試軟件——uNav Analyzer</p><p>　　由于該GPS接收模塊在第一次使用時(shí)需要在電腦上進(jìn)行初始化串口輸率和測(cè)試接收GPS地理數(shù)據(jù)，故需要選擇一款軟件來(lái)配合。SERF GS1100 GPS信號(hào)接收模塊生產(chǎn)商推薦的是uN

66、av Analyzer。該軟件可以對(duì)SERF GS1100 GPS信號(hào)接收模塊進(jìn)行波特率選擇，輸出語(yǔ)句選擇等設(shè)置。還可以在GPS信號(hào)接收模塊接收到GPS數(shù)據(jù)后，進(jìn)行數(shù)據(jù)文本輸出，衛(wèi)星狀態(tài)查看（衛(wèi)星數(shù)量、可用數(shù)、信號(hào)強(qiáng)度），GPS信號(hào)漂移分析等。</p><p>　　圖 4－4 uNav Analyzer 接收GPS地理數(shù)據(jù)</p><p>　　圖 4－5 uNav Analyzer G

67、PS衛(wèi)星信號(hào)以及漂移情況</p><p>　　4.3基于單片機(jī)的GPS軟件設(shè)計(jì)思路</p><p>　　該GPS設(shè)計(jì)的核心部分是GPS接收模塊與單片機(jī)的通訊，以及單片機(jī)將收到的信息篩選編排顯示位置后送到LCM液晶模塊顯示。</p><p>　　在設(shè)計(jì)該軟件時(shí)采用了模塊化的思想，之所以采用的模塊化的設(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

68、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)。該軟件分為了串口初始化模塊，液晶模塊初始化模塊，數(shù)據(jù)接收模塊，數(shù)據(jù)格式調(diào)整送顯模塊這四個(gè)主要模塊。</p><p>　　該系統(tǒng)具體程序詳見(jiàn)附錄二。</p><p>　　圖 4－6軟件程序流程圖</p><p>　　4.4 各模塊軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.4.1 串口

69、初始化模塊</p><p>　　在該模塊中設(shè)置的波特率為9600（晶振頻率為11.0592Mhz），所以選擇定時(shí)器工作為工作方式2，給定時(shí)器1高位低位分別賦值#0FDH。</p><p><b>　　其程序如下：</b></p><p>　　MOV TMOD,#20H;定時(shí)器工作方式選擇</p><p>　　MOV TH

70、1,#0FDH;定時(shí)器初始賦值</p><p>　　MOV TL1,#0FDH;</p><p>　　MOV PCON,#00H;串口工作方式選擇</p><p><b>　　SETB TR1</b></p><p>　　MOV SCON,#70H;串口工作方式選擇</p><p>　　4.4.2

71、 液晶模塊初始化模塊</p><p>　　在該設(shè)計(jì)中所使用的是1602液晶模塊，其初始化方法參閱了該模塊的通用說(shuō)明書(shū)，其標(biāo)準(zhǔn)初始化描述如下：</p><p><b>　　延時(shí)15ms</b></p><p>　　寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）</p><p><b>　　延時(shí)15ms</b></

72、p><p>　　寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）</p><p><b>　　延時(shí)15ms</b></p><p>　　寫(xiě)指令38H（不檢測(cè)忙信號(hào)）</p><p><b>　　寫(xiě)指令38H</b></p><p>　　寫(xiě)指令38H：顯示模式設(shè)置</p><p&g

73、t;　　寫(xiě)指令08H：顯示關(guān)閉</p><p>　　寫(xiě)指令01H：顯示清屏</p><p>　　寫(xiě)指令06H：顯示關(guān)標(biāo)移動(dòng)設(shè)置</p><p>　　寫(xiě)指令0CH：顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置</p><p>　　其中在實(shí)際使用中延時(shí)段程序的實(shí)際延時(shí)可以比15ms長(zhǎng)些，對(duì)初始化并無(wú)影響。</p><p><b>　　程序如

74、下：</b></p><p>　　MOV P0,#0H;清屏</p><p>　　ACALL ENABLE</p><p>　　CALL delay1</p><p>　　MOV P0,#38H</p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　MOV P0,#38

75、H</p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　MOV P0,#38H</p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　MOV P0,#8H</p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　MOV P0,#1H</p>

76、<p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　MOV P0,#6H</p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　MOV P0,#0cH</p><p>　　ACALL ENABLE</p><p>　　4.4.3 數(shù)據(jù)接收模塊</p><p>　

77、　首先要對(duì)GPS接收模塊串口是否有信號(hào)發(fā)送給單片機(jī)進(jìn)行識(shí)別，而且由于GPS接收模塊通過(guò)串口發(fā)送出來(lái)的數(shù)據(jù)不是我們?nèi)啃枰模杂斜匾賹?duì)語(yǔ)句進(jìn)行識(shí)別，然后取入我們所需要的語(yǔ)句$GPRMC，…………。由于這些語(yǔ)句都是已$GP開(kāi)頭的，并且$GPRMC這條語(yǔ)句與別的語(yǔ)句差別的地方就是MC這兩個(gè)字母，故從精簡(jiǎn)程序和節(jié)約CPU資源的角度考慮，在程序中也只判斷M和C這兩個(gè)字母。</p><p>　　其識(shí)別和儲(chǔ)存的程序如下：

78、</p><p><b>　　read:</b></p><p><b>　　call rec</b></p><p>　　cjne A,#04dH,read;'M'?;判斷是否M</p><p><b>　　call rec</b></p>&l

79、t;p>　　cjne A,#043H,read;'C'?; 判斷是否C</p><p><b>　　call rec</b></p><p>　　mov r0,#10h;數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起始地址</p><p>　　mov r1,#42h;數(shù)據(jù)位數(shù)</p><p>　　store: ;儲(chǔ)存</p>

80、;<p><b>　　call rec</b></p><p><b>　　mov @r0,a</b></p><p><b>　　inc r0</b></p><p>　　djnz r1,store</p><p><b>　　RET</b>

81、;</p><p><b>　　rec:</b></p><p>　　JB RI,goout</p><p><b>　　inc r2</b></p><p>　　cjne r2,#255,rec</p><p>　　mov r2,#0h</p><p&g

82、t;<b>　　inc r3</b></p><p>　　cjne r3,#255,rec</p><p>　　mov r3,#0h</p><p><b>　　inc r4</b></p><p>　　cjne r4,#5,rec</p><p>　　mov r4,#0h&

83、lt;/p><p>　　call nosignal</p><p><b>　　jmp wait</b></p><p><b>　　goout:</b></p><p><b>　　CLR RI</b></p><p>　　mov r2,#0h</p

84、><p>　　mov r3,#0h</p><p>　　mov r4,#0h</p><p>　　mov r5,#0h</p><p>　　MOV A,SBUF</p><p><b>　　RET</b></p><p>　　4.4.4 數(shù)據(jù)格式調(diào)整送顯模塊</p>

85、<p>　　對(duì)于前面程序模塊取入的數(shù)據(jù)，還要通過(guò)數(shù)據(jù)格式調(diào)整才能送到顯示模塊進(jìn)行顯示，在4.1GPS NAEA 0183語(yǔ)句中我們已經(jīng)知道，所取入的GPRMC中包含了很多的地理信息，但是由于我們的應(yīng)用所限，往往只能用到其中的一部分，比如我們所用到的緯度、經(jīng)度、UTC時(shí)間和UTC日期，由于我們?cè)谏厦鏀?shù)據(jù)接收模塊程序中已經(jīng)把GPRMC所包含的所有數(shù)據(jù)已經(jīng)順序存放在單片機(jī)中，所以我們只需要按照NAEA 0183語(yǔ)句所提供的格式按

86、位選取出緯度、經(jīng)度、UTC時(shí)間和UTC日期就可以了。對(duì)于我們已經(jīng)選取出的將要送去顯示的數(shù)據(jù)，為了在液晶屏上能及時(shí)清晰地顯示出來(lái)，再經(jīng)過(guò)一定的格式調(diào)整，最后再送液晶屏顯示。</p><p><b>　　其程序模塊如下：</b></p><p>　　time:;時(shí)間格式調(diào)整模塊</p><p>　　MOV R2 ,#0C0H</p&g

87、t;<p>　　LCALL ENABLE</p><p>　　LCALL WRITE</p><p>　　mov p0,#01h;清屏 </p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　mov 60h ,#20h</p><p>　　mov 61h ,#20h</

88、p><p>　　mov 62h ,#20h</p><p>　　mov 63h ,#20h </p><p>　　mov 64h ,10h;時(shí)</p><p>　　mov 65h ,11h;</p><p>　　mov 66h ,#":" ;</p><p>　

89、　mov 67h ,12h;分</p><p>　　mov 68h ,13h;</p><p>　　mov 69h ,#":"</p><p>　　mov 6ah ,14h;秒</p><p>　　mov 6bh ,15h;</p><p>　　mov 6ch ,#20h&l

90、t;/p><p>　　mov 6dh ,#20h</p><p>　　mov 6eh ,#20h</p><p>　　mov 6fh ,#20h</p><p>　　MOV R0 ,#60H</p><p>　　MOV R3 ,#10H</p><p>　　call

91、dis</p><p>　　dat: ;日期格式調(diào)整模塊</p><p>　　MOV R2 ,#80H</p><p>　　LCALL ENABLE</p><p>　　LCALL WRITE</p><p>　　mov 63h ,#32h</p><p>　　mov 64h ,

92、#30h</p><p>　　mov 65h ,44h</p><p>　　mov 66h ,45h</p><p>　　mov 67h ,#"/"</p><p>　　mov 68h ,42h</p><p>　　mov 69h ,43h</p><p>　　mo

93、v 6ah ,#"/"</p><p>　　mov 6bh ,40h</p><p>　　mov 6ch ,41h</p><p>　　mov 6dh,#20h</p><p>　　mov 6eh ,#20h</p><p>　　mov 6fh ,#20h</p><

94、p>　　MOV R0 ,#60H</p><p>　　MOV R3 ,#10H</p><p>　　call dis</p><p>　　lon: ;緯度格式調(diào)整模塊</p><p>　　MOV R2 ,#0C0H</p><p>　　LCALL ENABLE</p><

95、;p>　　LCALL WRITE1</p><p>　　mov p0,#01h;清屏 </p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　mov 70h,#20h</p><p>　　mov 71h,#20h</p><p>　　mov 72h ,#4eh<

96、/p><p>　　mov 73h ,#":"</p><p>　　mov 74h ,#20h</p><p>　　mov 75h ,1ch</p><p>　　mov 76h ,1dh</p><p>　　mov 77h ,#2eh</p><p>　　mov 7

97、8h ,1eh</p><p>　　mov 79h ,1fh</p><p>　　mov 7ah ,20h</p><p>　　mov 7bh ,21h</p><p>　　mov 7ch ,22h</p><p>　　mov 7dh ,23h</p><p>　　mov 7

98、eh ,24h</p><p>　　mov 7fh ,#20h</p><p>　　MOV R0 ,#70H</p><p>　　MOV R3 ,#10H</p><p>　　call dis</p><p>　　lat: ;經(jīng)度格式調(diào)整模塊 </p>

99、;<p>　　MOV R2 ,#080H</p><p>　　LCALL ENABLE</p><p>　　LCALL WRITE1</p><p>　　mov 60h ,#20h</p><p>　　mov 61h ,#20h</p><p>　　mov 62h,#45h</p>

100、;<p>　　mov 63h ,#":"</p><p>　　mov 64h,28h</p><p>　　mov 65h,29h</p><p>　　mov 66h,2ah</p><p>　　mov 67h,#2eh</p><p>　　mov 68h,2bh</p&

101、gt;<p>　　mov 69h,2ch</p><p>　　mov 6ah,2dh</p><p>　　mov 6bh,2eh</p><p>　　mov 6ch,2fh</p><p>　　mov 6dh,30h</p><p>　　mov 6eh,31h</p><p

102、>　　mov 6fh ,#20h</p><p>　　MOV R0 ,#60H</p><p>　　MOV R3 ,#10H</p><p>　　call dis</p><p>　　第五章 設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法</p><p>　　5.1 液晶屏無(wú)顯示</p>&l

103、t;p>　　在焊接好電路板后就開(kāi)始對(duì)電路部分進(jìn)行測(cè)試，首先在AT89S51上寫(xiě)了一個(gè)可讓液晶屏顯示數(shù)字的小程序，可是通電后發(fā)現(xiàn)液晶屏除了背光點(diǎn)亮（通電后就會(huì)亮），根本沒(méi)有顯示。在檢查電路的過(guò)程中首先懷疑有可能電路連接有問(wèn)題，使得單片機(jī)沒(méi)有工作，后用萬(wàn)用表測(cè)量晶振兩腳，發(fā)現(xiàn)起振電壓正常，說(shuō)明單片機(jī)正常工作。后又懷疑單片機(jī)P0口數(shù)據(jù)電纜和液晶屏沒(méi)有連接好，又用萬(wàn)用表測(cè)試，結(jié)果都連接良好。經(jīng)過(guò)分析后覺(jué)得這個(gè)問(wèn)題不應(yīng)該出在液晶屏和單片機(jī)上

104、，而有可能是在一些輔助器件上發(fā)生了問(wèn)題，果然經(jīng)過(guò)檢查后發(fā)現(xiàn)液晶模塊對(duì)比度調(diào)節(jié)電阻（5K）有問(wèn)題，電阻始終很大且無(wú)法調(diào)小（始終在1K以上），后更換一個(gè)同型號(hào)可變電阻，問(wèn)題解決。</p><p>　　5.2 GPS模塊送出數(shù)據(jù)單片機(jī)不能接收</p><p>　　在調(diào)試軟件的時(shí)候用到了串口調(diào)試軟件輔助軟件的調(diào)試，并且通過(guò)電腦的串口成功的向單片機(jī)發(fā)送了模擬的GPS數(shù)據(jù)，單片機(jī)也成功接收并且液晶屏也

105、有了顯示，后為了進(jìn)一步的調(diào)試軟硬件便使用了GPS信號(hào)接收模塊向單片機(jī)發(fā)送地理數(shù)據(jù)，結(jié)果這時(shí)液晶屏卻沒(méi)有了顯示，開(kāi)始以為是使用串口調(diào)試軟件模擬GPS輸出數(shù)據(jù)格式有誤，所以造成了使用真正的GPS模塊接收數(shù)據(jù)時(shí)程序不能匹配。分析后覺(jué)得開(kāi)始的判斷不對(duì)，就算模擬時(shí)格式不對(duì)也起碼應(yīng)該有顯示。之前在換用GPS模塊時(shí)對(duì)硬件有過(guò)一次改動(dòng)，就是原先使用電腦串口模擬GPS向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，單片機(jī)串口接口使用的是9針的母頭，其數(shù)據(jù)線(xiàn)接具體連接是串口的5號(hào)針腳連

106、接MAX232芯片15腳（接地），串口的3號(hào)針腳連接MAX232芯片8腳（串口數(shù)據(jù)接收），串口的2號(hào)針腳連接MAX232芯片7腳（串口數(shù)據(jù)發(fā)送）。由于要使用GPS接收模塊，以為模塊的串口接口為母頭故需要將單片機(jī)接收串口接口改為公頭，在改的時(shí)候也按照了上述的連接方法，由于串口在更換公頭后接線(xiàn)方式應(yīng)該按照母頭接線(xiàn)方式鏡像連接，在實(shí)際連接時(shí)忽略了這點(diǎn)結(jié)果造成了不能接收串口數(shù)據(jù)的問(wèn)題。經(jīng)重新連接后問(wèn)題解決。</p><p&g

107、t;<b>　　第六章 總結(jié)</b></p><p>　　隨著GPS的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，GPS設(shè)備普及速度也將大大加快，在我們國(guó)內(nèi)GPS產(chǎn)業(yè)才剛剛起步，GPS產(chǎn)業(yè)的興起勢(shì)必也將大大的推進(jìn)GPS在民間的應(yīng)用。GPS已在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，為促進(jìn)人類(lèi)發(fā)展作出了不可估量的貢獻(xiàn)。</p><p>　　不過(guò)由于專(zhuān)業(yè)GPS設(shè)備價(jià)格昂貴，普通消費(fèi)者難以承受，所以也限制了GPS在

108、民間的大量應(yīng)用，現(xiàn)在各個(gè)GPS廠商的當(dāng)務(wù)之急便是降低GPS的制造成本，削減一些普通消費(fèi)者平時(shí)用不到的專(zhuān)業(yè)功能，保留一些基本的實(shí)用功能，以加快GPS在民間普及的速度。這次我的課程設(shè)計(jì)的基本設(shè)計(jì)思想原意在此，通過(guò)這次設(shè)計(jì)制作GPS最小系統(tǒng)，也驗(yàn)證了這種低成本設(shè)計(jì)的可行性，也達(dá)到了基本滿(mǎn)意的使用效果。</p><p>　　由于時(shí)間和技術(shù)的原因，此系統(tǒng)設(shè)計(jì)還存在很多不足之處，程序設(shè)計(jì)上缺乏靈活性，并沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)GPS的所

109、有功能，今后將進(jìn)一步拓展該系統(tǒng)的其他功能，例如高度顯示、BJT時(shí)間轉(zhuǎn)換、衛(wèi)星信號(hào)情況等等以增強(qiáng)系統(tǒng)的實(shí)用性。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文是在xx老師的悉心指導(dǎo)下完成的，xx老師淵博的科學(xué)知識(shí)、遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)的科學(xué)創(chuàng)新和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度都給了我深遠(yuǎn)的影響。在設(shè)計(jì)階段xx老師在資料搜集、程序調(diào)試、論文寫(xiě)作等方面都給予我嚴(yán)格的要求和關(guān)鍵性

110、的指導(dǎo)，在此衷心感謝三個(gè)月來(lái)xx老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)。</p><p>　　感謝電信系所有老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間為我們提供良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。</p><p>　　此外，我還要對(duì)在這次設(shè)計(jì)中，幫助和支持我的同學(xué)，表示感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 劉基余.GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與

111、方法[M].北京：科學(xué)出版社，2003</p><p>　　[2] 劉基余，李征航.全球定位系統(tǒng)原理及其應(yīng)用[M].北京：測(cè)繪出版社，1993</p><p>　　[3]王惠南，GPS導(dǎo)航原理與應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2003</p><p>　　[4] Encyclopædia Britannica 2007 Ultimate Reference

112、Suite.Version.2007.01.00.000000000 Encyclopædia Britannica, Inc.2007.01</p><p>　　[5] 潘永雄.新編單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003</p><p>　　[6] 張鵬.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].成都：電子科技大學(xué)出版社，2004.8</p><p&g

113、t;　　[7]賈金玲.微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2001.12</p><p>　　[8] GS1100 Seriers Operational manual.Verison1.0.Serf Company.2004.11</p><p>　　[9] MAX220-MAX249+5V供電、多通道RS-232驅(qū)動(dòng)器/接收器.Rev15. Maxim I

114、ntegrated Products, Inc.2006.01</p><p>　　[10] NMEA Protocol Specification . Verison1.31. Fastrax Oy.2003.06</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　RS bit P2.0 ;設(shè)置LCM控制線(xiàn)端口</p>

115、;<p>　　RW bit P2.1 </p><p>　　E bit P2.2 </p><p>　　ORG 00120h</p><p>　　;**************************************液晶屏初始化</p><p>　　MOV P0,#0h;清屏</p><p>　　

116、ACALL ENABLE</p><p>　　CALL delay1</p><p>　　MOV P0,#38H;液晶屏初始化.</p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　MOV P0,#38H;設(shè)為8位，5＊7字　型兩行</p><p>　　ACALL ENABLE </p>

117、<p>　　MOV P0,#38H</p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　MOV P0,#8H</p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　MOV P0,#1H</p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　M

118、OV P0,#6H</p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　MOV P0,#0cH</p><p>　　ACALL ENABLE </p><p>　　;**************************************串口初始化</p><p>　　CLR EA ;關(guān)中斷<

119、/p><p>　　mov TMOD,#20H</p><p>　　MOV TH1,#0FDH;波特率9600，晶體振蕩器11.0592Mhz</p><p>　　MOV TL1,#0FDH;設(shè)置速率</p><p>　　MOV PCON,#00H</p><p><b>　　SETB TR1</b>&

120、lt;/p><p>　　MOV SCON,#70H</p><p>　　mov r0,#10h</p><p><b>　　logo1:</b></p><p>　　MOV P0,#080H</p><p>　　ACALL ENABLE</p><p>　　mov p0,#01

121、h;清屏 </p><p>　　ACALL ENABLE</p><p>　　mov r2,#0h</p><p>　　mov dptr,#flog</p><p>　　call circle</p><p>　　;**************************************開(kāi)機(jī)LOGO</p&g