gps定位系统--职业大学毕业论文(编辑修改稿)

gps定位系统--职业大学毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

引脚说明如下：  主电源引脚（ 2 根）：  VCC(Pin40)：电源输入，接 ＋ 5V 电源；  GND(Pin20)：接地线。  外接晶振引脚（ 2根）：  XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端；  XTAL2(Pin18)：片内振荡电路的输出端。  控制引脚（ 4根）：  RST (Pin9)：复位引脚，引脚上出现 2个机器周期的高电平将使单片机复位；  ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号； 扬州市职业大学毕业设计论文 第 10 页 共 30 页  PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号；  EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。  可编程输入 /输出引脚（ 32根）：  STC89C52 单片机有 4 组 8位的可编程 I/O 口，分别为 P0、 P P P3口，每个口有 8根引脚，共 32 根。  P0 口（ Pin39～ Pin32） ： 8 位双向 I/O 口线，名称为 ～ ；  P1 口（ Pin1～ Pin8） ： 8位准双向 I/O 口线，名称为 ～ ；  P2 口（ Pin21～ Pin28） ： 8 位准双向 I/O 口线，名称为 ～ ；  P3 口（ Pin10～ Pin17） ： 8 位准双向 I/O 口线，名称为 ～。  STC89C52 主要功能 如表。 表 STC89C52 主要功能 主要功能特性 兼容 MCS51 指令系统 8K 可反复擦写 Flash ROM 32 个双向 I/O口 256x8bit 内部 RAM 3 个 16 位可编程定时 /计数器中断 时钟频率 024MHz 2 个串行中断 可编程 UART 串行通道 2 个外部中断源 共 6个中断源 2 个读写中断口线 3级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能 (2) 时钟电路 STC89C52 内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚 RXD 和 TXD 分别是此放大器的输入端和输出端。 时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。 内部方式的时钟电路如图 33(a) 所示，在 RXD 和 TXD 引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。 定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。 晶体振荡频率可以在～ 12MHz 之间选择，电容值在 5～ 30pF 之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用 [5]。 外部方式的时钟电路如图 33（ b）所示， RXD接地， TXD 接外部振荡器。 对外部振 扬州市职业大学毕业设计论文 第 11 页 共 30 页 荡信号无特殊 要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于 12MHz 的方波信号。 片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟 P1和 P2，供单片机使用。 （ a） 内部方式时钟电路 （ b） 外部方式时钟电路 图 33 时钟电路 (3) 复位 复位是单片机的初始化操作。 其主要功能是把 PC初始化为 0000H，使单片机从 0000H单元开始执行程序。 除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动 [6]。 除 PC 之外，复 位操作还对其他一些寄存器有影响，它们的复位状态如表 所示。 表 一些寄存器的复位状态 寄存器 复位状态 寄存器 复位状态 PC 0000H TCON 00H ACC 00H TL0 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL1 00H DPTR 0000H TH1 00H P0P3 FFH SCON 00H IP XX000000B SBUF 不定 IE 0X000000B PCON 0XXX0000B TMOD 00H RST 引脚是复位信号的输入端。 复位信号是高电平有效，其有效时间应持续 24个振荡周期 (即二个机器周期 )以上。 若使用颇率为 6MHz 的晶振，则复位信号持续时间应超 扬州市职业大学毕业设计论文 第 12 页 共 30 页 过 4us 才能完成复位操作。 整个复位电路包括芯片内、外两部分。 外部电路产生的复位信号 (RST)送至施密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的 S5P2 时刻对施密特触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号 [7]。 LEA5S GPS 信号接收模块 该设计中 GPS 信号接收模块所选用的是 LEA5S GPS 接收模块，该模块是由瑞士公司生产，大品牌，高性能。 GPS 信号接收模如图 34。 信号接收模块技术指标如下 : （ 1） 主要特性  50个通道卫星接收功能；  200万个以上的相关系引擎  可同步追踪 GPS 及伽俐略导航卫星信号  提供多种接口： UART， USB， IIC， SPI （ 2） 性能参数：  接收器类型： 50个接收通道  GPS L1 频率， C/A 码  SBAS： WAAS， EGNOS， MSAS， GAGAN  启动时间：冷启动 29 sec  热启动 1 sec  辅助启动 1 sec  首次定位时间： 1 sec  最大更新速率： 4Hz  灵敏度：冷启动 144dBm；跟踪灵 敏度 160dBm；  捕获灵敏度 160dBm  定位精度： Auto  SBAS 2m  定时精度： RMS30ns  99%60ns 扬州市职业大学毕业设计论文 第 13 页 共 30 页  极限速度： 500m/s  运行温度： 40℃～ 85℃  芯片尺寸： 16 mm  模块尺寸： （ 3）电气性能：  工作电压： ～  功耗：全速模式 135mW @  ECO模式 129mW @  备用电池： ～ ， 25uA (4) 接口协议：  串行接口： 1 UART1 USB 全速 12Mbit/s  1 IIC1 SPI  其他接口： 1时间脉冲输出； 1外部中断输入  协议： NMEA， UBX二进制 图 34 GPS信号接收模块 1602 液晶显示模块介绍 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点 扬州市职业大学毕业设计论文 第 14 页 共 30 页 阵型液晶模块。 它由若干个 5X7 或者 5X11 等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义 CGRAM，显示效果也不好）。 1602 液晶显 示模块如图 35 所示。 图 35 1602LCD显示屏 1602LCD 是指显示的内容为 16X2,即可以显示两行，每行 16个字符液晶模块（显示字符和数字）。 市面上字符液晶大多数是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。 (1)管脚功能 1602 采用标准的 16 脚接口如图 36所示，其中： 第 1 脚： VSS 为电源地。 第 2 脚： VCC 接 5V 电源正极。 第 3 脚： V0 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源 时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度）。 第 4 脚： RS 为寄存器选择，高电平 1时选择数据寄存器、低电平 0 时选择指令寄存器。 第 5 脚： RW 为读写信号线，高电平 1 时进行读操作，低电平 0时进行写操作。 第 6 脚： E(或 EN)端为使能 (enable)端 ,高电平 1时读取信息，负跳变时执行指令。 第 7～ 14脚： D0～ D7 为 8位双向数据端。 扬州市职业大学毕业设计论文 第 15 页 共 30 页 第 15～ 16 脚：空脚或背灯电源。 15脚背光正极， 16 脚背光负极。 图 36 1602管脚 系统整体电路原理图 原理图如图 37所示： 图 37 系统整体电路原理图 扬州市职业大学毕业设计论文 第 16 页 共 30 页 系统电源系统 考虑到系统携带方便故采用 3节 5号电池供电，经测量电压为 符合系统电量需求。 因为新电池开始放电会不稳所以加了电容滤波，这样使电源更加稳定。 GPS 系统电源系统电路图如图 38 所示： 图 38 GPS系统电源系统电路图 GPS 模块及其原理图 经过查看资料购买的 GPS 模块为 TTL电平，所以可以直接跟单片机通信，不用电 平转换，模块的发送端 TXD 直接跟单片机 RXD 相连即可。 GPS 模块及其原理图如图 39 所示： 扬州市职业大学毕业设计论文 第 17 页 共 30 页。