簡(jiǎn)易GPS定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)簡(jiǎn)易簡(jiǎn)易 gps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)生姓名畢業(yè)生姓名：專業(yè)專業(yè)：學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師：所屬系（部）所屬系（部）：二二一一年六月一一年六月簡(jiǎn)易型 gps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱書(shū)題目：題目： 簡(jiǎn)易簡(jiǎn)易 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系系 專業(yè)專業(yè) 姓名姓名 設(shè)計(jì)時(shí)間：設(shè)計(jì)時(shí)間： 評(píng)閱意見(jiàn)：評(píng)閱意見(jiàn)：成績(jī)：成績(jī)： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：（簽字）（簽字） 職職務(wù)：務(wù)：200 年年月月日日簡(jiǎn)易型 gps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)i畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯記錄卡 系系 專業(yè)專業(yè) 姓

2、名姓名 答答 辯辯 內(nèi)內(nèi) 容容問(wèn)問(wèn) 題題 摘摘 要要評(píng)評(píng) 議議 情情 況況 記錄員：記錄員： （簽（簽名）名）成成 績(jī)績(jī) 評(píng)評(píng) 定定指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)答辯組評(píng)定成績(jī)答辯組評(píng)定成績(jī)綜合成績(jī)綜合成績(jī)注：評(píng)定成績(jī)?yōu)樽ⅲ涸u(píng)定成績(jī)?yōu)?100 分制，指導(dǎo)教師為分制，指導(dǎo)教師為 30%，答辯組為，答辯組為 70%。 專業(yè)答辯組組長(zhǎng)：專業(yè)答辯組組長(zhǎng)：（簽名）（簽名） 200 年年月月簡(jiǎn)易型 gps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)前言前言gps 作為最先進(jìn)的空間定位技術(shù)，在社會(huì)建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。隨著 gps定位技術(shù)的快速發(fā)展，其功能越來(lái)越強(qiáng)，精度越來(lái)越高，在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。本文討論了簡(jiǎn)易 g

3、ps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì), 提出了對(duì) gps 全球定位系統(tǒng)定位信息的接收以及對(duì)各定位參數(shù)數(shù)據(jù)的提取方法。在硬件方面，采用了 gps25-lvs作為衛(wèi)星信息接收器；控制器選用 at89c52 單片機(jī)，以串口方式 1 接收 gps 信息；設(shè)計(jì)了由 7 段共陽(yáng) led 組成的顯示器。在軟件方面，進(jìn)行了單片機(jī)的信息接收處理，對(duì)內(nèi)存中的信息存放地址進(jìn)行了分配，并編制控制程序。最后對(duì)硬件和軟件進(jìn)行了綜合調(diào)試。實(shí)現(xiàn)了 led 顯示器輪流顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、緯度、經(jīng)度。該系統(tǒng)的時(shí)間為原子鐘時(shí)間，因此非常精確。能滿足一般應(yīng)用項(xiàng)目的使用。簡(jiǎn)易型 gps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)i目錄目錄第一篇 緒論.1第一章 gps

4、 概述.1第二章 本設(shè)計(jì)的目的和意義.2第三章 本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容和所做的工作 .4第一節(jié) 本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容 .4第二節(jié) 本設(shè)計(jì)所做的工作 .4第二篇 元件選擇.5第三篇 方案論證.9第四篇 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì).11第五篇 硬件電路制作.15第六篇 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì).16第一章 gps25-lvs 的信息輸出格式.16第二章 單片機(jī)的信息接收處理 .17第三章 內(nèi)存中的信息存放地址分配 .18第七篇 控制程序編制和調(diào)試.20第八篇 硬件和軟件綜合調(diào)試及性能分析.28第一章 硬件和軟件綜合調(diào)試 .28第二章 性能分析 .30結(jié)論.32參考文獻(xiàn).33致謝.34簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示

5、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)0第一篇 緒論第一章第一章 gpsgps 概述概述gps 作為最先進(jìn)的空間定位技術(shù)，在社會(huì)建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。隨著 gps定位技術(shù)的快速發(fā)展，其功能越來(lái)越強(qiáng)，精度越來(lái)越高，在測(cè)量領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。gps 系統(tǒng)的基本定位原理是：每顆 gps 衛(wèi)星時(shí)刻發(fā)布其位置和時(shí)間數(shù)據(jù)信號(hào)，用戶接收機(jī)可以測(cè)量每顆衛(wèi)星信號(hào)到接收機(jī)的時(shí)間延遲，根據(jù)信號(hào)傳輸?shù)乃俣瓤梢杂?jì)算出接收機(jī)到不同衛(wèi)星的距離。同時(shí)收集至少 4 顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)時(shí)，就可以算出三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。 全球定位系統(tǒng)（global positioning system 簡(jiǎn)稱 gps）是美國(guó)第二代軍用導(dǎo)航系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)全球范

6、圍內(nèi)的實(shí)時(shí)導(dǎo)航和定位。gps 由空間部分、地面監(jiān)控部分、用戶設(shè)備部分組成。gps 系統(tǒng)的空間部分是指 gps 工作衛(wèi)星星座，其由 24 顆衛(wèi)星組成，其中 21 顆工作衛(wèi)星，3 顆備用衛(wèi)星，均勻分布在 6 個(gè)軌道上。衛(wèi)星軌道平面與地球赤道面傾角為 55，各個(gè)軌道平面的升交點(diǎn)赤經(jīng)相差 60，軌道平均高度為 20200km.衛(wèi)星運(yùn)行周期為 11 小時(shí) 58 分（恒星時(shí)） ，同一軌道上的各衛(wèi)星的升交角距為 90，gps 衛(wèi)星的上述時(shí)空配置，基本保證了地球上任何地點(diǎn)，在任何時(shí)刻均至少可以同時(shí)觀測(cè)到 4 顆衛(wèi)星，以滿足地面用戶實(shí)時(shí)全天候精密導(dǎo)航和定位。gps 衛(wèi)星的主體呈圓柱形，直徑約為 1.5m，重約

7、774kg，兩側(cè)各安裝兩塊雙葉太陽(yáng)能電池板，能自動(dòng)對(duì)日定向，以保證衛(wèi)星正常工作用電。每顆衛(wèi)星帶有四臺(tái)高精度原子鐘，其中 2 臺(tái)為銣鐘，2 臺(tái)為銫鐘。gps 衛(wèi)星上設(shè)有微處理機(jī)，可以進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理工作，它主要的 3 個(gè)基本功能：根據(jù)地面監(jiān)控指令接收和儲(chǔ)存由地面監(jiān)控站發(fā)來(lái)的導(dǎo)航信息，調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)、啟動(dòng)備用衛(wèi)星；向 gps 用戶播送導(dǎo)航電文，提供導(dǎo)航和定位信息；通過(guò)高精度衛(wèi)星鐘向用戶提供精密的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。地面監(jiān)控部分由 5 個(gè)地面站組成。1 個(gè)主控站，其位于美國(guó)本土科羅拉多斯平土（colorado spings）的聯(lián)合空間執(zhí)行中心 csoc，3 個(gè)注入站，其分別設(shè)在印度洋的迭哥加西、南大西洋的阿松

8、森島和南太平洋的卡瓦加蘭。5 個(gè)監(jiān)控站，其中 4 個(gè)簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1與主控站、注入站重疊，另外一個(gè)設(shè)在夏威夷。主控站的主要任務(wù)為：根據(jù)各監(jiān)控站提供的觀測(cè)資料推算編制各顆衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星鐘差、和大氣層修正參數(shù)并把這些數(shù)據(jù)傳送到注入站；提供 gps 系統(tǒng)的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)；調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星，使之沿預(yù)定的軌道運(yùn)行；啟用備用衛(wèi)星以取代失效的工作衛(wèi)星。注入站的主要任務(wù)為：在主控站的控制下，把主控站傳來(lái)的各種數(shù)據(jù)和指令等正確并適時(shí)地注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)站的主要任務(wù)為：給主控站編算導(dǎo)航電文提供觀測(cè)數(shù)據(jù)，每個(gè)監(jiān)控站均用 gps 信號(hào)接收機(jī)，對(duì)每顆可

9、見(jiàn)衛(wèi)星每 6 秒鐘進(jìn)行一次偽距測(cè)量和積分多普勒觀測(cè)，并采集氣象要素等數(shù)據(jù)。 用戶設(shè)備部分由 gps 接收機(jī)硬件和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件以及微處理機(jī)及其終端設(shè)備組成。其主要功能是接收 gps 衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，獲得必要的導(dǎo)航和定位信息及觀測(cè)量，并經(jīng)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)導(dǎo)航和定位，用后處理軟件包對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行精加工，以獲取精密定位結(jié)果。 第二章第二章本設(shè)計(jì)的目的和意義本設(shè)計(jì)的目的和意義自從五七年第一顆人造衛(wèi)星上天，六十年代的人造衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)，七十年代美國(guó)軍方開(kāi)始發(fā)展 gps（global positioning system）衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，直至1995 年 4 月 27 日美國(guó)國(guó)防部宣布“gps

10、 系統(tǒng)已具備全部運(yùn)作能力” 。gps 計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)歷時(shí) 23 年，耗資 200 多億美元，前后共發(fā)射 35 顆衛(wèi)星，目前仍在軌道上正常工作的有 25 顆衛(wèi)星，其中 1 顆為實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，24 顆為工作衛(wèi)星。它具有海、陸、空全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力，是美國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其特點(diǎn)是全天候、高精度、應(yīng)用廣，是迄今最好的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它廣泛的應(yīng)用價(jià)值，引起了各國(guó)科學(xué)家的關(guān)注和研究，前蘇聯(lián)和西歐各國(guó)的科學(xué)家在積極開(kāi)發(fā)利用 gps 信號(hào)資源的同時(shí)，還致力于研究開(kāi)發(fā)各自的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，如前蘇聯(lián)建成的 glonass 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，我國(guó)也在致力于發(fā)展自已的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。同時(shí)，它的出現(xiàn)也導(dǎo)致了測(cè)繪行業(yè)

11、一場(chǎng)深刻的技術(shù)變革。 gps 全球定位系統(tǒng)在實(shí)際生活中被廣泛應(yīng)用，是當(dāng)今信息時(shí)代發(fā)展中的重要組成部分。因其具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點(diǎn)，使其成為了迄今最好的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2gps 導(dǎo)航定位系統(tǒng)之所以在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了與 gps 系統(tǒng)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，這都得益于其本身所具有的諸多優(yōu)點(diǎn)，概括起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面。 定位精度高：通過(guò)很多應(yīng)用實(shí)踐已經(jīng)證明，gps 相對(duì)定位精度在 50km 以內(nèi)可達(dá)10-6，100km500km 可達(dá) 10-7，1000km 以上可達(dá) 10-8，在 300-1500m 工程精密定位中，1

12、 小時(shí)以上觀測(cè)的解算，其平面位置誤差小于 1mm?；€邊長(zhǎng)越長(zhǎng)越能突顯是定位精度高的優(yōu)勢(shì)。 觀測(cè)時(shí)間短：由于 gps 系統(tǒng)的不斷完善，軟件不斷更新，目前 20km 以內(nèi)相對(duì)靜態(tài)定位，僅需 1520 分鐘，快速靜態(tài)相對(duì)定位測(cè)量時(shí)，當(dāng)每個(gè)流動(dòng)站與基準(zhǔn)站相距在 15km 以內(nèi)時(shí)，流動(dòng)站只需觀測(cè) 12 分鐘，動(dòng)態(tài)相對(duì)定位測(cè)量時(shí)，流動(dòng)站出發(fā)時(shí)觀測(cè) 12 分鐘，然后可隨時(shí)定位，每站觀測(cè)僅需幾秒鐘。 測(cè)站間無(wú)須通視：gps 測(cè)量不要求站點(diǎn)間相互通視，只需測(cè)站上空開(kāi)闊即可。 可提供三維坐標(biāo)：經(jīng)典大地測(cè)量將平面與高程采用不同方法施測(cè)，而 gps 可同時(shí)精確測(cè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)，目前 gps 水準(zhǔn)可達(dá)到四等水準(zhǔn)測(cè)

13、量的精度。 操作簡(jiǎn)便：隨著 gps 機(jī)不斷改進(jìn)，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，體積也越來(lái)越小，重量越來(lái)越輕，有的已達(dá)“傻瓜化”的程度。 全天候作業(yè)：使用 gps 測(cè)量，不受時(shí)間限制，24 小時(shí)都可以工作，也不受起霧、刮風(fēng)、下雨下雪等氣候的影響。 功能多、應(yīng)用廣：gps 系統(tǒng)不僅可用于測(cè)量，還可用于測(cè)速、測(cè)時(shí)。測(cè)速精度可達(dá) 0.1m/s，測(cè)時(shí)精度可達(dá)幾十毫秒。隨著人們對(duì) gps 系統(tǒng)的不斷開(kāi)發(fā)，其應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地?cái)U(kuò)大。由于 gps 具有全球覆蓋以及精度高、定位速度快、實(shí)時(shí)性好、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了極大的作用，已成為了信息時(shí)代不可以或缺的一部分。簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型

14、 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3第三章第三章 本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容和所做的工作本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容和所做的工作第一節(jié)第一節(jié) 本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容本設(shè)計(jì)是由 at89c52 單片機(jī)控制 gps 模塊較為精確地計(jì)算和顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、經(jīng)度、緯度等衛(wèi)星信息。此設(shè)計(jì)主要是在了解掌握了 gps 和單片機(jī)的理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，選用atmel（愛(ài)特梅爾）公司的 at89c52 提取 gps 模塊的接收數(shù)據(jù)并由 6 位 led 顯示器顯示接收數(shù)據(jù)。在此設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要熟悉了簡(jiǎn)易 gps 定位信息顯示系統(tǒng)各性能指標(biāo)，學(xué)習(xí) nmea 封包并懂得使用 nmea 輸出命令，結(jié)合單片機(jī)串行通

15、信知識(shí)能實(shí)現(xiàn)對(duì) gps接收到的衛(wèi)星信息進(jìn)行提取，并在 6 位 led 顯示器上選擇性的顯示數(shù)據(jù)。第二節(jié)第二節(jié)本設(shè)計(jì)所做的工作本設(shè)計(jì)所做的工作本文討論了簡(jiǎn)易 gps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì), 提出了對(duì) gps 全球定位系統(tǒng)定位信息的接收以及對(duì)各定位參數(shù)數(shù)據(jù)的提取方法。在硬件方面，單片機(jī)采用 12mhz晶振，以串口方式 1 接收 gps 信息，p0 口和 p2 口用于 7 段共陽(yáng) led 顯示接口，led顯示器輪流顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、緯度、經(jīng)度或其他 gps 信息數(shù)據(jù)。在軟件方面，首先進(jìn)行了單片機(jī)的信息接收處理，給出了系統(tǒng)的軟件流程圖，然后對(duì)內(nèi)存中的信息存放地址進(jìn)行了分配，并對(duì)控制程序進(jìn)行了編制。最后對(duì)

16、硬件和軟件進(jìn)行了綜合調(diào)試。簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4第二篇 元件選擇簡(jiǎn)易 gps 定位信息顯示系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成：衛(wèi)星信息接收器、單片機(jī)控制器和顯示器件。衛(wèi)星信息接收器選用 garmin 公司的 gps25-lvs 系列 oem 接收板。garmin 公司總部座落在美國(guó)的 kansas, 是目前世界上最大的導(dǎo)航型 gps 生產(chǎn)的專業(yè)廠家。garmin 公司在這一領(lǐng)域所取得的非凡成就及所做的巨大貢獻(xiàn)是有目共睹的。garmin 公司通過(guò)其遍及全球的代理商，維修中心，銷售及技術(shù)支持人員等不斷反饋的市場(chǎng)信息，憑借自己的各項(xiàng) gps 專利技術(shù)，最先進(jìn)的電

17、子技術(shù)的應(yīng)用，以及對(duì)各行業(yè)用戶使用特點(diǎn)的深刻認(rèn)識(shí)，使 garmin 公司的產(chǎn)品在各方面性能指標(biāo)上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于同行業(yè)伙伴。gps25-lvs 是 garmin 公司 oem 板系列中的主打產(chǎn)品。它具有全屏蔽的封裝，抗干擾性好；內(nèi)置鋰電池保存數(shù)據(jù)，開(kāi)機(jī)定位速度快；232 電平接口，可直接與計(jì)算機(jī)相連，極易上手；3.66v 供電，電壓范圍寬；標(biāo)準(zhǔn) nmea-0183 輸出，簡(jiǎn)單易讀；秒脈沖寬度可調(diào)，方便授時(shí)應(yīng)用。garmin oem 板一直以定位速度快、工作穩(wěn)定、耐電壓沖擊和高抗干擾性而深受青睞。在車輛調(diào)度、精細(xì)農(nóng)業(yè)、高速追擊、普通授時(shí)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。其極高的性能價(jià)格比令許多 oem 用戶別無(wú)它

18、求。單片機(jī)控制器選用 atmel（愛(ài)特梅爾）公司的 at89c52 來(lái)提取 gps 模塊的接收數(shù)據(jù)。at89c52 是一個(gè)低電壓，高性能 cmos 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫的 flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 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，在許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制場(chǎng)合應(yīng)用比較廣泛。 at89c52 有 40 個(gè)引腳，32 個(gè)外部雙向輸入/輸出（i/o）端口，同時(shí)內(nèi)含 2 個(gè)外中斷口，3 個(gè) 16 位可編程定

19、時(shí)計(jì)數(shù)器,2 個(gè)全雙工串行通信口，2 個(gè)讀寫口線，at89c52 可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5flash 存儲(chǔ)器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 flash 存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。at89c52 有 pdip、pqfp/tqfp 及 plcc 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。其主要功能特性如下。 兼容 mcs51 指令系統(tǒng) 8k 可反復(fù)擦寫(1000 次）flash rom 32 個(gè)雙向 i/o 口 256x8bit 內(nèi)部 ram 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷 時(shí)鐘頻

20、率 0-24mhz 2 個(gè)串行中斷 可編程 uart 串行通道 2 個(gè)外部中斷源 共 6 個(gè)中斷源 2 個(gè)讀寫中斷口線 3 級(jí)加密位 低功耗空閑和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能at89c52 單片機(jī)的引腳圖如圖 1 所示。圖 1 at89c52 單片機(jī)引腳圖簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6顯示器件采用 led（發(fā)光二極管的英文縮寫）顯示器。它是一種通過(guò)控制半導(dǎo)體發(fā)光二極管的顯示方式，用來(lái)顯示文字、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、行情、視頻、錄像信號(hào)等各種信息的顯示屏幕。 led 顯示器集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理于一體，以其色彩鮮艷、動(dòng)態(tài)范圍廣、亮度高、壽命

21、長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，成為最具優(yōu)勢(shì)的新一代顯示媒體，目前，led 顯示器已廣泛應(yīng)用于大型廣場(chǎng)、商業(yè)廣告、體育場(chǎng)館、信息傳播、新聞發(fā)布、證券交易等，可以滿足不同環(huán)境的需要。 led 顯示器結(jié)構(gòu)： 基本的半導(dǎo)體數(shù)碼管是由七個(gè)條狀發(fā)光二極管芯片按圖 12 排列而成的?？蓪?shí)現(xiàn)09 的顯示。其具體結(jié)構(gòu)有“反射罩式” 、 “條形七段式”及“單片集成式多位數(shù)字式”等 （一）反射罩式數(shù)碼管一般用白色塑料做成帶反射腔的七段式外殼，將單個(gè)led 貼在與反射罩的七個(gè)反射腔互相對(duì)位的印刷電路板上，每個(gè)反射腔底部的中心位置就是 led 芯片。在裝反射罩前，用壓焊方法在芯片和印刷電路上相應(yīng)金屬條之間連好 30m 的硅鋁

22、絲或金屬引線，在反射罩內(nèi)滴入環(huán)氧樹(shù)脂，再把帶有芯片的印刷電路板與反射罩對(duì)位粘合，然后固化。 反射罩式數(shù)碼管的封裝方式有空封和實(shí)封兩種。實(shí)封方式采用散射劑和染料的環(huán)氧樹(shù)脂，較多地用于一位或雙位器件?？辗夥绞绞窃谏戏缴w上濾波片和勻光膜，為提高器件的可靠性，必須在芯片和底板上涂以透明絕緣膠，這還可以提高光效率。這種方式一般用于四位以上的數(shù)字顯示（或符號(hào)顯示） 。 （二）條形七段式數(shù)碼管屬于混合封裝形式。它是把做好管芯的磷化鎵或磷化鎵圓片，劃成內(nèi)含一只或數(shù)只 led 發(fā)光條，然后把同樣的七條粘在日字形“可伐”框上，用壓焊工藝連好內(nèi)引線，再用環(huán)氧樹(shù)脂包封起來(lái)。 （三）單片集成式多位數(shù)字顯示器是在發(fā)光材料

23、基片上（大圓片） ，利用集成電路工藝制作出大量七段數(shù)字顯示圖形，通過(guò)劃片把合格芯片選出，對(duì)位貼在印刷電路板上，用壓焊工藝引出引線，再在上面蓋上“魚(yú)眼透鏡”外殼。它們適用于小型數(shù)字儀表中。 （四）符號(hào)管、米字管的制作方式與數(shù)碼管類似。 （五）矩陣管（發(fā)光二極管點(diǎn)陣）也可采用類似于單片集成式多位數(shù)字顯示器工藝方法制作。 簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7 led 顯示器分類： （一）按字高分：筆畫(huà)顯示器字高最小有 1mm（單片集成式多位數(shù)碼管字高一般在 23mm） 。其他類型筆畫(huà)顯示器最高可達(dá) 12.7mm（0.5 英寸）甚至達(dá)數(shù)百 mm。 （二）按顏色分有

24、紅、橙、黃、綠等數(shù)種。 （三）按結(jié)構(gòu)分，有反射罩式、單條七段式及單片集成式。 （四）從各發(fā)光段電極連接方式分有共陽(yáng)極和共陰極兩種。 led 顯示器的參數(shù)： 由于 led 顯示器是以 led 為基礎(chǔ)的，所以它的光、電特性及極限參數(shù)意義大部分與發(fā)光二極管的相同。但由于 led 顯示器內(nèi)含多個(gè)發(fā)光二極管，所以需有如下特殊參數(shù)： （一）發(fā)光強(qiáng)度比 由于數(shù)碼管各段在同樣的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，各段正向電流不相同，所以各段發(fā)光強(qiáng)度不同。所有段的發(fā)光強(qiáng)度值中最大值與最小值之比為發(fā)光強(qiáng)度比。比值可以在1.52.3 間，最大不能超過(guò) 2.5。 （二）脈沖正向電流若筆畫(huà)顯示器每段典型正向直流工作電流為 if，則在脈沖下，正

25、向電流可以遠(yuǎn)大于 if。脈沖占空比越小，脈沖正向電流可以越大。簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)8第三篇 方案論證gps 接收板在市場(chǎng)上品種較多，garmin 公司的 gps25-lvs 系列 oem 接收板具有很高的性價(jià)比，是目前應(yīng)用最廣泛的 gps 接收處理板，能滿足各種導(dǎo)航和實(shí)時(shí)領(lǐng)域的需要。gps25-lvs 系列 oem 板采用單一 5v 供電，內(nèi)置保護(hù)電池，rs-232、ttl 兩種電平自動(dòng)輸出 nmea-0183 2.0 格式（asc字符型）語(yǔ)句。其主要性能特點(diǎn)如下。專利技術(shù)：12 并行通道 phasetrac12定位時(shí)間：重新捕獲2sec自動(dòng)

26、搜索：90sec熱啟動(dòng)：15sec冷啟動(dòng)：45sec更 新 率：1/sec-1/900sec 可調(diào)位置精度：15mrms(sa off)/10m(差分)速度精度：0.1m/s ；速度限制：515m/s坐標(biāo)系統(tǒng)：102 個(gè)預(yù)定義,1 個(gè)自定義；加速度限制：6g電氣特性：兩個(gè) rs-232 兼容串行口cmos 通訊速率：300、600、1200、2400、4800、9600、 19200 bps 可選數(shù)據(jù)格式：nema v2.0 ascii/二進(jìn)制可設(shè)置輸入數(shù)據(jù)：初始位置/日期/時(shí)間,2d/3d 方式 坐標(biāo)系統(tǒng),rtcm-104 差分校正輸出數(shù)據(jù)：速度、時(shí)間、機(jī)器/衛(wèi)星狀態(tài)、幾何因子及誤差估計(jì)秒脈

27、沖輸出：1pps 精度1us輸入電壓：3.66v(lvc lvs 或 6-40v(hvc hvs)可選后備電源：可充板置 3v 鋰電(10 年壽命)功 耗：0.9w簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)9靈 敏 度：-166dbw天線接口：50-ohm mcx 接頭有源(5v)或無(wú)源天線電源/數(shù)據(jù)口：?jiǎn)闻?12 插針工作溫度：-30-+85儲(chǔ)存溫度：-40-+90結(jié) 構(gòu)：?jiǎn)纹芍鳈C(jī)板尺 寸：4569.811.8mm重 量：40gnmea 協(xié)議是為了在不同的 gps（全球定位系統(tǒng)）導(dǎo)航設(shè)備中建立統(tǒng)一的btcm（海事無(wú)線電技術(shù)委員會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)，由美國(guó)國(guó)家海洋電子協(xié)會(huì)

28、（nmea-the national marine electronics associa-tion）制定的一套通訊協(xié)議。gps 接收機(jī)根據(jù) nmea-0183 協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，將位置、速度等信息通過(guò)串口傳送到 pc 機(jī)、pda等設(shè)備。 nmea-0183 協(xié)議是 gps 接收機(jī)應(yīng)當(dāng)遵守的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，也是目前 gps 接收機(jī)上使用最廣泛的協(xié)議，大多數(shù)常見(jiàn)的 gps 接收機(jī)、gps 數(shù)據(jù)處理軟件、導(dǎo)航軟件都遵守或者至少兼容這個(gè)協(xié)議。 不過(guò)，也有少數(shù)廠商的設(shè)備使用自行約定的協(xié)議比如garmin 的 gps 設(shè)備（部分 garmin 設(shè)備也可以輸出兼容 nmea-0183 協(xié)議的數(shù)據(jù)） ?？紤]到端口的

29、使用要求，決定使用 4 組端口的 at89c52 單片機(jī)作為控制器，用led 共陽(yáng)顯示器及 gps25-lvs 系列 oem 接收板實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。簡(jiǎn)易 gps 定位信息顯示器電路設(shè)計(jì)框架圖如圖 2 所示。圖 2 簡(jiǎn)易 gps 定位信息顯示器電路設(shè)計(jì)框架簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)10第四篇 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)包含兩部分內(nèi)容：一是系統(tǒng)擴(kuò)展，即單片機(jī)內(nèi)部的功能單元，如 rom、ram、i/o、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等不能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求時(shí)，必須在片外進(jìn)行擴(kuò)展，選擇適當(dāng)?shù)男酒?，設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路。二是系統(tǒng)的配置，即按照系統(tǒng)功

30、能要求配置外圍設(shè)備，如鍵盤、顯示器、打印機(jī)、a/d、d/a 轉(zhuǎn)換器等，要設(shè)計(jì)合適的接口電路。 系統(tǒng)的擴(kuò)展和配置應(yīng)遵循以下原則： （一）盡可能選擇典型電路，并符合單片機(jī)常規(guī)用法。為硬件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化打下良好的基礎(chǔ)。 （二）系統(tǒng)擴(kuò)展與外圍設(shè)備的配置水平應(yīng)充分滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能要求，并留有適當(dāng)余地，以便進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。 （三）硬件結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合應(yīng)用軟件方案一并考慮。硬件結(jié)構(gòu)與軟件方案會(huì)產(chǎn)生相互影響，考慮的原則是：軟件能實(shí)現(xiàn)的功能盡可能由軟件實(shí)殃，以簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)。但必須注意，由軟件實(shí)現(xiàn)的硬件功能，一般響應(yīng)時(shí)間比硬件實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)，且占用 cpu 時(shí)間。 （四）系統(tǒng)中的相關(guān)器件要盡可能做到性能匹配。如選用 cm

31、os 芯片單片機(jī)構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)中所有芯片都應(yīng)盡可能選擇低功耗產(chǎn)品。 （五）可靠性及抗干擾設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)必不可少的一部分，它包括芯片、器件選擇、去耦濾波、印刷電路板布線、通道隔離等。 （六）單片機(jī)外圍電路較多時(shí)，必須考慮其驅(qū)動(dòng)能力。驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)，系統(tǒng)工作不可靠，可通過(guò)增設(shè)線驅(qū)動(dòng)器增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力或減少芯片功耗來(lái)降低總線負(fù)載。 （七）盡量朝“單片”方向設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)。系統(tǒng)器件越多，器件之間相互干擾也越強(qiáng)，功耗也增大，也不可避免地降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨著單片機(jī)片內(nèi)集成的功能越來(lái)越強(qiáng)，真正的片上系統(tǒng) soc 已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)，如 st 公司新近推出的簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定

32、位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)11psd32系列產(chǎn)品在一塊芯片上集成了 80c32 核、大容量 flash 存儲(chǔ)器、sram、a/d、i/o、兩個(gè)串口、看門狗、上電復(fù)位電路等等。簡(jiǎn)易 gps 定位信息顯示器電路原理如圖 3 所示。單片機(jī)采用 12mhz 晶振，以串口方式 1 接收 gps 信息，p0 口和 p2 口用于 7 段共陽(yáng) led 顯示接口，led 顯示器輪流顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、緯度、經(jīng)度或其他 gps 信息數(shù)據(jù)。圖 3 簡(jiǎn)易 gps 定位信息顯示器電路原理圖gps25-lvs 系列 oem 接收板采用 12 腳的接口，接口各引腳的功能如圖 4 所示。設(shè)計(jì)中使用了串口 1 或 12 腳的 nmea 輸

33、出，串口 1 可用于 pc 機(jī)對(duì) oem 接收板進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，12 腳 nmea 輸出用于單片機(jī)信息處理。簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)12 圖 4 gps25-lvs 板引腳接口功能單片機(jī)和衛(wèi)星接收器的串行通信，需要接上一個(gè) max232 芯片。max232 芯片是美信公司專門為電腦的 rs-232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路,使用+5v 單電源供電。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分： 第一部分是電荷泵電路。由 1、2、3、4、5、6 腳和 4 只電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v 和-12v 兩個(gè)電源，提供給 rs-232 串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道

34、。由 7、8、9、10、11、12、13、14 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。其中 13 腳（r1in） 、12 腳（r1out） 、11 腳（t1in） 、14 腳（t1out）為第一數(shù)據(jù)通道。8 腳（r2in） 、9 腳（r2out） 、10 腳（t2in） 、7 腳（t2out）為第二數(shù)據(jù)通道。 ttl/cmos 數(shù)據(jù)從 t1in、t2in 輸入轉(zhuǎn)換成 rs-232 數(shù)據(jù)從 t1out、t2out 送到電腦 dp9 插頭；dp9 插頭的 rs-232 數(shù)據(jù)從 r1in、r2in 輸入轉(zhuǎn)換成 ttl/cmos 數(shù)據(jù)后從r1out、r2out 輸出。 第三部分是供電。15 腳 dng、16 腳 vcc

35、（+5v） 。 74ls244 是 8 路 3 態(tài)緩沖驅(qū)動(dòng),也叫做線驅(qū)動(dòng)或者總線驅(qū)動(dòng)門電路，可以增加 p2 口的驅(qū)動(dòng)能力。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它有 8 個(gè)輸入端，8 個(gè)輸出端。 各引腳定義如下： 1-1g 1y1-1y4 輸出控制，低電平有效，高電平高阻 2-1a1 輸入端，對(duì)應(yīng)的輸出為 1y1 3-2y4 輸出端，對(duì)應(yīng)的輸入為 2a4 簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)13 4-1a2 5-2y3 6-1a3 7-1y2 8-1a4 9-2y1 10-gnd 地 11-2a1 12-1y4 13-2a2 14-1y3 15-2a3 16-1y2 17-2a4 18

36、-1y1 19-2g 2y1-2y4 輸出控制端 20-vcc 電源正晶振，其作用在于產(chǎn)生原始的時(shí)鐘頻率，這個(gè)頻率經(jīng)過(guò)頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總線頻率。晶振一般叫做晶體諧振器，是一種機(jī)電器件，是用電損耗很小的石英晶體經(jīng)精密切割磨削并鍍上電極焊上引線做成。這種晶體有一個(gè)很重要的特性，如果給他通電，他就會(huì)產(chǎn)生機(jī)械振蕩，反之，如果給他機(jī)械力，他又會(huì)產(chǎn)生電，這種特性叫機(jī)電效應(yīng)。他們有一個(gè)很重要的特點(diǎn)，其振蕩頻率與他們的形狀，材料，切割方向等密切相關(guān)。由于石英晶體化學(xué)性能非常穩(wěn)定，熱膨脹系數(shù)非常小，其振蕩頻率也非常穩(wěn)定，由于控制幾何尺寸可以做到很精密，因此，其諧振頻率也很準(zhǔn)確。 根

37、據(jù)石英晶體的機(jī)電效應(yīng)，我們可以把它等效為一個(gè)電磁振蕩回路，即諧振回路。他們的機(jī)電效應(yīng)是機(jī)-電-機(jī)-電.的不斷轉(zhuǎn)換，由電感和電容組成的諧振回路是電場(chǎng)-磁場(chǎng)的不斷轉(zhuǎn)換。在電路中的應(yīng)用實(shí)際上是把它當(dāng)作一個(gè)高 q 值的電磁諧振回路。由于石英晶體的損耗非常小，即 q 值非常高，做振蕩器用時(shí)，可以產(chǎn)生非常穩(wěn)定的振蕩，作濾波器用，可以獲得非常穩(wěn)定和陡削的帶通或帶阻曲線。簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)14另外，進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮諸多干擾因素。影響單片機(jī)系統(tǒng)可靠安全運(yùn)行的主要因素來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種電氣干擾，并受系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、元器件選擇、安裝、制

38、造工藝影響。這些干擾因素，常會(huì)導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行失常，輕則影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，重則會(huì)導(dǎo)致事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。 第五篇 硬件電路制作制作硬件電路首先應(yīng)根據(jù)電路原理圖，使用計(jì)算機(jī)繪圖軟件，如 protel,繪制出系統(tǒng)硬件電路原理圖。其次將購(gòu)買的器件焊接在線路板上，為保證所設(shè)計(jì)系統(tǒng)能在現(xiàn)場(chǎng)可靠工作，制作時(shí)要注意以下幾點(diǎn)。（一）盡量采用高質(zhì)量的印制電路板，孔化電阻、線距、熔劑、阻焊劑、打孔精度、鍍金厚度、基板質(zhì)量、是否數(shù)控打孔和熱風(fēng)整平等因素，都會(huì)影響應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試、使用和壽命，差的板半年左右就出問(wèn)題，而且時(shí)好時(shí)壞，很難維修。（二）在電路板上盡量多加去耦電容，一般在電路板電源入口處并上2247f

39、的低頻電容，在中間的電源與地線間并上 0.1f 左右的高頻小電容去耦，每四個(gè) 14 腳以上的芯片附近也須加上 22f 電解電容和 0.1f 的高頻小電容去耦。這樣能保證減小電源線及地線上的毛刺，保證可靠工作。（三）很好的安排地線、電源線走線，電源線盡量粗、盡量多、盡量組成網(wǎng)絡(luò)。模擬地、數(shù)字地、電源地、大地分開(kāi)走線，在一點(diǎn)上可靠連接。小信號(hào)、模擬信號(hào)簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)15用屏蔽線，在板上走線時(shí)盡量靠近地線，遠(yuǎn)離大電流信號(hào)線、電源線。數(shù)字部分既會(huì)干擾小信號(hào)線，又會(huì)受大電流信號(hào)及電源線干擾，也要很好安排。（四）直流供電盡量使用開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)電源很

40、少受市電的電壓波動(dòng)、頻率波動(dòng)的影響，也能隔離從電源線進(jìn)入的傳導(dǎo)干擾。輸入輸出接口應(yīng)盡量采用光電隔離器，使控制系統(tǒng)做成全浮空的系統(tǒng)，使之不受傳導(dǎo)干擾的影響。（五）某些小信號(hào)線、器件、電路板應(yīng)加電磁屏蔽板或罩。 （六）按照電路原理圖焊接 garmin gps25-lvs oem 接收板、at89c52 單片機(jī)、led 顯示器以及一些輔助器件的時(shí)候要保持細(xì)心和謹(jǐn)慎。第六篇 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)第一章第一章 gps25-lvsgps25-lvs 的信息輸出格式的信息輸出格式gps25-lvs 的通信波特率默認(rèn)值為 4800，1 個(gè)起始位，8 個(gè)數(shù)據(jù)位，1 個(gè)停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)。通常使用 nmea-018

41、3 格式輸出，數(shù)據(jù)代碼為 ascii 碼字符。nmea-0183是美國(guó)海洋電子協(xié)會(huì)為海用電子設(shè)備制定的標(biāo)準(zhǔn)格式，目前廣泛使用 v2.0 版本。由于該格式為 ascii 碼字符串，比較直觀和易于處理，在許多高級(jí)語(yǔ)言中都可以直接進(jìn)行判別、分離，以提取用戶所需要的數(shù)據(jù)。gps25-lvs 系列 oem 板可輸出 12 句語(yǔ)句，分別是gpgga，gpgsa，gpgsv，gprmc，gpvtg，lcgll，lcvtg，pgrme，pgrmf，pgrmt，pgrmv，gpgll。不同的語(yǔ)句中傳送不同的信息，如 gpgga 語(yǔ)句中傳送的格式為$gpgga,m,m,*hh簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯

42、示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)16傳送的信息說(shuō)明如下：$gpgga 起始引導(dǎo)符及語(yǔ)句格式說(shuō)明（本句為 gps 定位數(shù)據(jù)）utc 時(shí)間，時(shí)時(shí)分分秒秒格式緯度，度度分分.分分分分格式（第一位是零也將傳送）緯度半球，n 或 s（北緯或南緯）經(jīng)度，度度分分.分分分分格式（第一位零也將傳送）經(jīng)度半球，e 或 w（東經(jīng)或西經(jīng)）gps 質(zhì)量指示，0 為方位無(wú)法使用，1 為非差分 gps 獲得方位，2 為差分方式獲得方位（dgps） ，6 為估計(jì)獲得使用衛(wèi)星數(shù)量，從 00 到 12（第一個(gè)零也將傳送）水平精確度，0.5 到 99.9天線離海平面的高度，-9999.9 到 9999.9 米m 指單位米大地水

43、準(zhǔn)面高度，-999.9 到 9999.9 米m 指單位米差分 gps 數(shù)據(jù)期限（rtcm sc-104） ，最后設(shè)立 rtcm 傳送的秒數(shù)量（如無(wú)dgps 為 0）差分參考基站標(biāo)號(hào)，從 0000 到 1023（首位 0 也將傳送。如無(wú) dgps 為 0）*語(yǔ)句結(jié)束標(biāo)志符hh 從$開(kāi)始的所有 ascii 碼的校驗(yàn)和此項(xiàng)在 gps25-lvs 板中不傳送此項(xiàng)在 gps25-lvs 板中不傳送oem 板輸出的信息可在 pc 機(jī)的超級(jí)中端中顯示，也可在 garmin 公司提供的gpscfg.exe 設(shè)置軟件中顯示，如在 pc 機(jī)上看到的實(shí)時(shí)接收 gpgga 語(yǔ)句為$gpgga,114641,3002.

44、3232,n,12206.1157,e,1,03,12.9,53.2,m,11.6,m,*4a這是一條 gps 定位數(shù)據(jù)信息語(yǔ)句，意思為 utc 時(shí)間為 11 時(shí) 46 分 41 秒，位置在北緯 30 度 2.3232 分，東經(jīng) 122 度 6.1157 分，普通 gps 定位方式，接收到 3 顆衛(wèi)星，水平精度 12.9 米，天線離海平面高度 53.2 米，所在地離地平面高度 11.6 米，校驗(yàn)和為 4ah。簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)17第二章第二章單片機(jī)的信息接收處理單片機(jī)的信息接收處理在單片機(jī)串口收到信息后，先判別是否為語(yǔ)句引導(dǎo)頭“$” ，然后

45、再接收信息內(nèi)容，在收到“*”字符 asc碼后再接收二個(gè)字節(jié)結(jié)束接收,然后根據(jù)語(yǔ)句標(biāo)識(shí)區(qū)分出信息類別以對(duì)收到 asc碼進(jìn)行處理顯示。注意：在處理北京時(shí)間時(shí)應(yīng)在 utc 時(shí)間上加上 8 小時(shí)才是準(zhǔn)確的北京時(shí)，在超出 24 小時(shí)時(shí)應(yīng)作減 24 小時(shí)處理。串口中斷程序的處理流程如下圖 5。簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)18比較前6字節(jié)，信息處理并移入顯示單元，清、 標(biāo)志1次接收到？中斷接收開(kāi)始是*嗎？是？置結(jié)束接收標(biāo)志移入內(nèi)存，置允許接收標(biāo)志移入內(nèi)存中斷返回 圖 5 串口中斷程序流程圖第三章第三章 內(nèi)存中的信息存放地址分配內(nèi)存中的信息存放地址分配為了存放接收及

46、處理后的時(shí)間及經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，在內(nèi)存中劃出了固定的空間。其中 40h5fh 用于存放接收到的時(shí)間及經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，68h7fh 存放處理后的時(shí)間及經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。內(nèi)存中的信息存放地址分配表如表 1 所列。表 1 內(nèi)存中的信息存放地址分配表簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)195fh5eh5dh5ch5bh5ah59h58h57h56h55h54h53h52h51h50h004641，3002.3232時(shí)分秒度分分小數(shù)部分接收時(shí)間信息存放單元接收緯度信息存放單元4fh4eh4dh4ch4bh4ah49h48h47h46h45h44h43h42h41h40h,n/s,12

47、2061157,e/w,南北度分分小數(shù)部分東西緯度信息接收經(jīng)度信息存放單元7fh7eh7dh7ch7bh7ah79h78h77h76h75h74h73h72h71h70h0046410a0a300a020a0a0c時(shí)分秒不亮度分n處理后時(shí)間顯示數(shù)據(jù)存放單元處理后緯度顯示數(shù)據(jù)存放單元6fh6eh6dh6ch6bh6ah69h68h1220a060a0b度分e處理后緯度顯示數(shù)據(jù)存放單元第七篇 控制程序編制和調(diào)試簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)20以下是簡(jiǎn)易 gps 定位信息顯示器單片機(jī)控制源程序：;*;* gps 方位顯示系統(tǒng) *;*;用 at89c52 單

48、片機(jī);本程序接收 gps 的$gpgga 信息中的時(shí)間數(shù)據(jù)，采用 12mhz 晶振，4800 波特率接收;使用資源：r0、r1、r3、r5、r6、r7，定時(shí)器 t2（作波特率發(fā)生器） ，20h 單元;顯示緩沖單元在 68h7fh，時(shí)間接收數(shù)據(jù)在 7ah7bh（秒） 、7ch7dh（分） 、; 7eh7fh（時(shí)）;定時(shí)器 t2 定義 t2con equ 0c8h ; t2 控制寄存器 t2mod equ 0c9h tl2 equ 0cch ; t2 計(jì)數(shù)寄存器低字節(jié) th2 equ 0cdh ; t2 計(jì)數(shù)寄存器高字節(jié) tr2 equ 0cah ; t2 啟動(dòng)位 rcap2l equ 0cah

49、; t2 計(jì)數(shù)重栽寄存器低字節(jié) rcap2h equ 0cbh ; t2 計(jì)數(shù)重栽寄存器高字節(jié) dispsp equ 2fh ;顯示首址指針 sflag bit 00h ;信息頭標(biāo)志 ok g1flag bit 01h ;g1 ok pflag bit 02h ;p ok g2flag bit 03h ;g2 ok g3flag bit 04h ;g3 ok aflag bit 05h ;a ok dflag bit 06h ;ok;*中斷入口程序 * org 0000h ljmp start簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21 org 0003h re

50、ti org 000bh reti org 0013h reti org 001bh reti org 0023h ljmp ints org 002bh reti ;*主 程 序 * start: mov psw, #00h ; 設(shè)第 0 組寄存器 mov sp, #30h ; 設(shè)置堆棧指針 mov scon, #01010000b ; 串口工作方式 1 (8 bit uart) 允許接收 mov t2con, #00110000b ; t2con mov a,#0b2h mov tl2, a ;設(shè)置波特率 ( 4800) mov rcap2l, a mov a,#0ffh mov th2,

51、 a mov rcap2h, a mov r0, #40h ;清 40-7f 內(nèi)存單元 mov r7, #40hcleardisp: mov r0, #00h inc r0 djnz r7,cleardisp mov 20h, #00h ;清標(biāo)志單元簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22 mov r0,#5fh ;gps 數(shù)據(jù)在 40-5f 內(nèi) mov r3,#20h ;接收 32 個(gè)數(shù)據(jù) setb es ; 允許串口中斷 mov ip, #00h ; 低優(yōu)先級(jí) setb ren ; 啟動(dòng)串口接收 clr ti ; 清串口發(fā)送中斷標(biāo)志位 clr ri ;

52、清串口接收中斷標(biāo)志位 setb tr2 ; 啟動(dòng)定時(shí)計(jì)數(shù)器 2 setb ea ; 開(kāi)放所有中斷 start1: mov dispsp,#78h ;顯示首址為 78h mov r2,#03h ;顯示首址變化次數(shù) 3 start2: lcall display mov a,dispsp subb a,#08h mov dispsp,a ;顯示首址減 8 djnz r2,start2 mov r2,#03h sjmp start1;*顯示程序 *display: mov r4,#0ffhdisplay1: mov r1,dispsp mov r5,#0fehplay: mov a,r5 mov p

53、2,a mov a,r1 mov dptr,#tab movc a,a+dptr mov p0,a lcall dl1ms inc r1簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23 mov a,r5 jnb acc.7,endout rl a mov r5,a ajmp playendout: djnz r4,display1 mov p2,#0ffh mov p0,#0ffh rettab: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,0ffh,086h,0c8h; “0” ， “1” ， “2” ， “3”

54、 ， “4” ， “5” ， “6” ， “7” ， “8” ， “9” ， “滅？” ，“e” ， “n” ret;*延時(shí)程序 *dl1ms: mov r6,#14hdl1: mov r7,#19hdl2: djnz r7,dl2 djnz r6,dl1 ret;*中斷接收程序 *ints: push acc jbc ri,rxints clr ti ljmp intsoutrxints: mov a,sbuf jb dflag,df ;是$gpgga，轉(zhuǎn) af 接收時(shí)間數(shù)據(jù) jb aflag,af ;判斷是否是“,” jb g3flag,g3f ;判斷是否是 a jb g2flag,g2f

55、 ;判斷是否是第三個(gè) g簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)24 jb pflag,pf ;判斷是否是第二個(gè) g jb g1flag,g1f ;判斷是否是 p jb sflag,sf ;判斷是否是第一個(gè) g xrl a,#24h ;判斷是否是“$” jz syes mov 20h,#00h ;不是$,清所有標(biāo)志 ljmp intsoutsyes: setb sflag ;是$，設(shè)標(biāo)志 ljmp intsoutsf: xrl a,#47h ;是第一個(gè)“g”嗎？ jz g1yes ;是 g，轉(zhuǎn) g1yes mov 20h,#00h ljmp intsoutg1y

56、es: setb g1flagintsout: pop acc retig1f: xrl a,#50h ;是“p”嗎？ jz pyes ;是 p，轉(zhuǎn) pyes mov 20h,#00h ljmp intsoutpyes: setb pflag ljmp intsoutpf: xrl a,#47h ;是第二個(gè)“g”嗎？ jz g2yes ;是 g，轉(zhuǎn) g2yes mov 20h,#00h ljmp intsoutg2yes: setb g2flag ljmp intsoutg2f: xrl a,#47h ;是第三個(gè)“g”嗎？ jz g3yes ;是 g，轉(zhuǎn) g3yes簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps

57、定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)25 mov 20h,#00h ljmp intsoutg3yes: setb g3flag ljmp intsoutg3f: xrl a,#41h ;是“a”嗎？ jz ayes ;是 a，轉(zhuǎn) ayes mov 20h,#00h ljmp intsoutayes: setb aflag ljmp intsoutaf: xrl a,#2ch ;是“,”嗎？ jz dyes ;是“,” ，轉(zhuǎn) dyes mov 20h,#00h ljmp intsoutdyes: setb dflag ljmp intsout;接收 gps 時(shí)間數(shù)據(jù)，共 32 個(gè)字節(jié)，

58、在 40-5f 單元df: mov r0,a dec r0 djnz r3,intsout mov r3,#20h ;數(shù)字 asc碼轉(zhuǎn)換成數(shù)字 mov r0,#40hdf1: mov a,r0 clr c subb a,#30h mov r0,a inc r0 djnz r3,df1 mov a,5fh ;格林時(shí)轉(zhuǎn)換成北京時(shí)間（時(shí)加 8） mov b,#10簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)26 mul ab add a,5eh add a,#08h clr c cjne a,#18h,df2 ;是否大于 24df2: jc df3 subb a,#18h

59、 ;大于 24 減 24df3: mov b,#10 ;時(shí)十位、個(gè)位恢復(fù)為 bcd 碼 div ab mov 5fh,a mov 5eh,b mov 7fh,5fh ;將收到數(shù)據(jù)移入顯示單元 mov 7eh,5eh mov 7dh,5dh mov 7ch,5ch mov 7bh,5bh mov 7ah,5ah mov 79h,#0ah mov 78h,#0ah mov 77h,58h mov 76h,57h mov 75h,#0ah mov 74h,56h mov 73h,55h mov 72h,#0ah mov 71h,#0ah mov 70h,#0ch mov 6fh,4ch mov 6e

60、h,4bh mov 6dh,4ah簡(jiǎn)易型簡(jiǎn)易型 gpsgps 定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位信息顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)27 mov 6ch,#0ah mov 6bh,49h mov 6ah,48h mov 69h,#0ah mov 68h,#0bh mov r3,#20h mov r0,#5fh mov 20h,#00h ljmp intsoutend從 garmin 公司網(wǎng)上下載 gps25-lvs 系列產(chǎn)品應(yīng)用軟件（文件名為 gpscfg） ，設(shè)置時(shí)選擇 pc 機(jī)的串口 1（com1）或串口 2（com2）與 oem 板的串口 1 進(jìn)行連接，設(shè)置內(nèi)容主要是 oem 板的通信波特率及輸出語(yǔ)句。本設(shè)計(jì)選擇