基于單片機(jī)的GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘#8195;要 GPS即全球定位系統(tǒng)，它是一個(gè)中距離圓形軌道衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以為地球表面絕大部分地區(qū)提供準(zhǔn)確的定位和高精度的時(shí)間基準(zhǔn)。GPRS是在GSM的系統(tǒng)基礎(chǔ)上引入新的部件而構(gòu)成的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)了一種基于GPRS的車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)，系統(tǒng)采用單片機(jī)作為處理器，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)建立無(wú)線通信鏈路，把車載移動(dòng)終端GPS定位信息傳到網(wǎng)上的服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛行駛各類信息，實(shí)現(xiàn)了控制中心實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛行駛狀態(tài)，完成了車輛定位的目的。

關(guān)鍵詞 單片機(jī)；GPS；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào) TP 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)031-0116-01

1 硬件電路設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)選用Microchip公司的PIC8位單片機(jī)16F877作為主控元件，選用國(guó)產(chǎn)GPS導(dǎo)航模塊E580接收GPS衛(wèi)星號(hào)。E580是16通道的高感GPS接收模塊，可以多跟蹤16顆GPS衛(wèi)星，跟蹤靈敏度可達(dá)-158dBm，數(shù)據(jù)跟新率可達(dá)1次/s，而且功耗較小。D/A轉(zhuǎn)換芯片選用美國(guó)MAXIM公司的8位串行D/A芯片MAX518.電平轉(zhuǎn)換芯片選用2片MAX232。

2 GPS接收模塊與單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)

單片機(jī)與GPS模塊通過工作在異步方式的串行通訊接口實(shí)現(xiàn)通訊。E580模塊外圍電路連接如圖1。

3 軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)包括MCU的程序設(shè)計(jì)和PC機(jī)端的軟件設(shè)計(jì)。在MCU上的程序包括主要由A/D轉(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理模塊和溫度顯示模塊等3部分構(gòu)成，便于修改和維護(hù)。

1）串口通行模塊。串口通信的主要功能是：接收時(shí)，把外部單線輸入的數(shù)據(jù)變成一個(gè)字節(jié)的并行數(shù)據(jù)送入MCU內(nèi)部：把需要發(fā)送的一個(gè)字節(jié)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為單線輸出。

2）信息接受處理。在串口收到信息以后，先判別是否為語(yǔ)句引導(dǎo)頭“$”，然后再接收信息內(nèi)容，然后根據(jù)語(yǔ)句標(biāo)識(shí)區(qū)分出信息類別以對(duì)收到進(jìn)行處理顯示。

3）主程序設(shè)計(jì)，如圖2。

4 調(diào)試

調(diào)試是一個(gè)不斷地找出其中的錯(cuò)誤，并進(jìn)行解決，然后再重復(fù)，直至系統(tǒng)可以正常運(yùn)行為止。系統(tǒng)的硬件調(diào)試與軟件調(diào)試是分不開的，許多硬件故障是在調(diào)試軟件時(shí)才被發(fā)現(xiàn)和糾正的。

1）硬件調(diào)試。第一步：在沒通電之前，先用萬(wàn)用表檢查線路的正確性，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格是否符合要求。并特別注意電源的正負(fù)極以及電源之間是否有短路，并重點(diǎn)檢查地址總線，數(shù)據(jù)總線，控制總線是否存在相互間的短路或其他信號(hào)線的短路。第二步：通電后檢查引腳的電位，仔細(xì)測(cè)量各點(diǎn)電位是否正常，尤其應(yīng)注意單片機(jī)的插座上各點(diǎn)電位，若有高壓，將有可能損壞單片機(jī)仿真器。第三步：在斷電情況下，用仿真插頭將所連接電路與單片機(jī)仿真器的仿真接口相連，為軟件調(diào)試做好準(zhǔn)備。

2）軟件調(diào)試。程序中出現(xiàn)的問題及解決方法：①有時(shí)候程序沒有錯(cuò)誤，但就是運(yùn)行不出結(jié)果，可能由于程序中某些書寫不規(guī)范導(dǎo)致，在此時(shí)應(yīng)仔細(xì)檢查改正不足。②程序中的跳轉(zhuǎn)指令的運(yùn)用很重要，為保險(xiǎn)起見，都用LJMP，我們就遇到過跳轉(zhuǎn)指令用程序無(wú)法正常運(yùn)行的現(xiàn)象。③在編程過程中方便后續(xù)工程檢查，應(yīng)標(biāo)明各個(gè)程序段的作用，以及對(duì)部分程序介紹其作用。④先擬定一些模擬變量，將其加入程序，檢驗(yàn)出程序最終出現(xiàn)的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1]沈慶陽(yáng)，郭庭吉.8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社，2002.

[2]劉瑞華.MCS-51單片機(jī)與GPS-OEM板串行通信[J].電訊技術(shù)，2004.

作者簡(jiǎn)介

安妮（1982—），漢族，德州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，助教。