如何使用51單片機進(jìn)行液晶GPS定位器的設(shè)計資料說明

　　本文介紹一種基于8TC系列單片機的液晶GPS定位器的設(shè)計，系統(tǒng)由GPS模塊、12232液晶顯示模塊、單片機最小系統(tǒng)模塊、電源模塊等組成。論文主要研 究 了 GPS信 號 的組 成原理 和通信 協(xié)議 ，并提 出硬件 設(shè)計 的方案 和軟件 設(shè)計 思想 ，經(jīng)過 調(diào)試 ，系 統(tǒng) 能夠?qū)?現(xiàn)對 GPS全球 定位 系統(tǒng) 的定位 導(dǎo)航 信息 幀參數(shù) 的提 取 。本 設(shè)計 系統(tǒng)體 積小 、功耗低 、價 格低廉 ，具 有 良好 的應(yīng)用 價值 。

　　全 球定位 系 統(tǒng) （Global Positioning System，GPS）是美 國從 20世 紀(jì) 7O年代開 始研 制 ，于 1994年 全 面建成 ，以接 收 導(dǎo)航 衛(wèi)星 信號 為基 礎(chǔ) 的非 自主 式 導(dǎo)航與定位 系統(tǒng)．他 以全球搜 蓋、全天候 、連 續(xù)實 時提供 高精 度 的三維 位置 、三 維速 度和時 間信息 的能力 ，很好 地解決 了人類 導(dǎo)航和 定位 問題 。隨著全球 定位 系統(tǒng) 的不斷改進(jìn) ，軟硬件 的不 斷完 善 ，應(yīng)用 領(lǐng)域 正在 不 斷 的開拓 ，無 論 在軍 事還 是 民用領(lǐng)域都得 到廣泛地 應(yīng)用 和發(fā)展 ，已成 為信 息時代 不可缺 少 的一部分 。市場 上 已有許多基于 GPS接收機 開發(fā) 的產(chǎn) 品 ，如車 載導(dǎo)航 系統(tǒng) 、GPS手持式用 戶機 等 ，但價 格 比較昂貴 。本文對 基于 STC單 片機 的 GPS定位 器提 出了設(shè) 計方案 ，并對 相關(guān)數(shù) 據(jù)信息的處 理做 了重 點 的設(shè)計 ，系 統(tǒng) 設(shè)計 簡易 ，性 價 比高 ，對 研 究 GPS二次 開發(fā) 應(yīng)用具有 參考 和指導(dǎo)價 值 。

　　全球有 24顆 GPS衛(wèi)星 沿 6條 軌道 繞地球 運行 （每 4個一組 ），GPS接收 模塊就是 靠接 收這 些衛(wèi) 星來 進(jìn)行 定位 的 。但一 般在 地球 的 同一 邊不 會超 過 12顆 衛(wèi)星 ，所 以一般選 擇可 以跟 蹤 12顆 衛(wèi)星 以下 的器件 。當(dāng)然 ，能跟蹤 的衛(wèi) 星數(shù) 越 多，性能越 好 。大 多數(shù) GPS接收器 可 以追蹤 8一l2顆衛(wèi)星 ，計算 LAT／LONG（二維 ）坐 標(biāo)至少 需要 3顆衛(wèi) 星 ，4顆衛(wèi) 星可 以計算三 維坐標(biāo) GPS定位技 術(shù)的基 本原理 是采用 測量學(xué) 中通用 的測距 交會方 法 。

　　GPS接收機在某 一時 刻接 收到 4顆 以上 的 GPS衛(wèi) 星 信號 導(dǎo)航 電文 ，通 過 變頻 、放 大 、濾 波等 一 系列 處理過程 ，實現(xiàn)對 GPS衛(wèi)星 信號 的跟蹤 、鎖 定 、測 量 ，從而 產(chǎn)生 計算位 置 的數(shù)據(jù)信 號，經(jīng) 由 I／o串行 數(shù)據(jù) 通信 。 GPS接 收主要用 于接 受 GPS OEM板發(fā) 送 的串行 數(shù)據(jù) 。這個 程序在 串行 中斷里面完 成 ．GPS OEM板 的通信 波特 率 為 9600，1個 起始 位 ，8個 數(shù)據(jù) 位 ，1個停 止位 ，無 奇偶校驗 。通 常使用 NMEA一0183格 式輸 出，數(shù)據(jù) 代碼 為 ASCII碼 字符 。NMEA 是美國海 洋 電子協(xié) 會為 海永永 電子 設(shè)備 制定 的標(biāo)準(zhǔn) 格式 ，目前廣 泛使用 V2．0版本 n6］。 由于該格 式為 ASCII碼 字符 串，比較直 觀和 易于 處理，在 許多 高級語 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) 。GPS OEM板 可 以輸 出 12句語 句，這 里我們 接受 的是“GPGGA’，這 條語句 的數(shù)據(jù) 。