发布: 2009-4-06 12:57 | 作者: hnrain | 查看: 46次
GPS(global positioning system)全球定位系统是利用美国24颗GPS地球卫星所发射的信息而进行定位、导航、授时等服务的系统。自1993年GPS系统向世界免费开放以来,得到了世界各地各行业的广泛应用。GPS系统广泛地应用在导航、大地测量、精确授时、车辆定位及防盗等领域。本文介绍使用日本古野公司的GPS-OEM接收板GN-77N及AT89C52单片机实现时钟信息接收和显示的设计方法。
%H D#_'}e1i-i!d44606I#Fw-t*nZJ|)J8E+L7Y446061 系统的硬件接口
8Dk5H%rb3^ D C44606&U!kq D0{%WN%gnn44606GN-77N是日本古野公司推出的GPS-OEM接收板,该接收板为并行8通道接收机,可同时跟踪8颗卫星,具有高精度授时、定位速度快、超低功耗、超小体积、插针式安装、超强的抗电磁干扰能力等强大功能,在各种各样的应用过程中为用户提供最佳的解决办法。电子园51单片机学习网c,pQ+pzY
电子园51单片机学习网^Y#? L ?4E1.1 GN-77N的引脚功能电子园51单片机学习网1`syPU)l5Mj
*A,y!SfO m44606该接收板的引脚功能及说明如表1所示。电子园51单片机学习网*cy`8Ce?
6k&W.Xc\1](l44606表1 GN-77N接收板的引脚功能及说明电子园51单片机学习网;D8K+Z4vA]7? H
接口编号 d g0_)}e0b44606 | 信号名称 pQ.j-k+^+e44606 | 功 能 J:f)@Lw3T44606 | 说明电子园51单片机学习网CF+D#zP0kH0[ |
1 2N a{6P N44606 | RD1 8L P\3VS6CKxg44606 | 串行输入1电子园51单片机学习网R |!@!ee"b6}H&C | NMEA-0183格式 n9lj"R+lq+_&v5XI44606 |
2 i|*m Lk44606 | TD1电子园51单片机学习网'_K4}2v&c | 串行输出1电子园51单片机学习网5]CuZI"c"Ta | NMEA-0183格式 ;\kl)pxm44606 |
3电子园51单片机学习网eMue?1E f | GND电子园51单片机学习网a:I[bj(?0NA h3f4\7r | 地 ]!n/q4PL'F/j+^K)cP44606 | L$Gv cw44606 |
4电子园51单片机学习网4y2N u a4cM3t%_ q | VCC电子园51单片机学习网 [/]&P,lK2f4J5E)g | 主供电电源输入 }*M%z:RyL44606 | 5V±5% 6O8K8hk$^%Z3^9F:u44606 |
5 %a'O,I(y4N-mM:MJL44606 | VBAK g/f@*\ B44606 | 备份电源输入 #OG ma)`(sz44606 | 2.5~5.5V电子园51单片机学习网H X#d&Nk |
6 0LOd?SB44606 | 1PPS 6?wpO `LqL3E!H:K44606 | 1秒脉冲输出电子园51单片机学习网;}(clmM | vFj\@44606 |
7电子园51单片机学习网.u-w8lG'O.D1J;Jt#f | VANT %?*S/_n&k#YJ v44606 | 天线供电电子园51单片机学习网Ov,q,c&n)Po] | 5V±5% &`n`)~)_4a iQ(~6c44606 |
8 \:?%Vj @.Wi44606 | RD2 r](pIpMCN44606 | 串行输入2 :N-x(k `;d%HL44606 | RTCM-104电子园51单片机学习网*r-wcP7n)cF |
9 AUlN,RwScQ!W44606 | TD2 ;U E;YE&P r}Ag44606 | 串行输出2 &^UC4MF5Rp44606 | RTCM-104电子园51单片机学习网*o.N.AU+w+_#j(T |
1.2 AT89C52单片机和GPS的时钟信息显示系统硬件电路电子园51单片机学习网_XaA BU6l`
电子园51单片机学习网A1R3[2Rn(P'I8P J P系统采用AT89C52单片机,12MHZ晶振,串口方式1接收GPS信息,P1口和P2口及74LS138作为6位七段共阳LED显示接口,可以轮流显示实时时间及其它GPS信息数据。系统硬件电路连接图如图1所示。
S}m%q2xB8c44606电子园51单片机学习网a]9z$Ci4ck/~.g
图1系统硬件电路连接图
9pd4IV8sk't44606 电子园51单片机学习网jZmxS^D2 系统的软件接口电子园51单片机学习网0l&J){ n'HA1F@8C&q
%s a8k OME M446062.1 GN-77N模块数据格式电子园51单片机学习网Hs-^ i'g4\U
HLgka;L*u3fm44606本设计中GN-77N的通信波特率设为4800,1个起始位,8个数据位,1个停止位,无奇偶校验。使用串口1的NMEA-0183格式输出。NMEA-0183是美国海洋电子协会为海用电子设备制定的标准格式,数据代码为ASCII码字符,其中GPGGA语句中传送的格式为:电子园51单片机学习网 _ e5jm0O
J+WV/f.F%G44606$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<CR><LF>其中电子园51单片机学习网TAq6U }0H
电子园51单片机学习网@2PSvlq N,i$GPGGA为起始引导符及语句格式说明(本句为GPS定位数据),<1> 为UTC时间,时时分分秒秒格式。电子园51单片机学习网"O-z"o*w cCwK
电子园51单片机学习网y7s%P`,~`例如:$GPGGA,104530,3105.3535,N,12207.1258,E,1,03,13.8,46.5,M,12.3,M,,*4A传送的信息,意思为UTC时间为10时45分30秒,位置在北纬31度5.3535分,东经122度7.1258分,普通GPS定位方式,接收到3颗卫星,水平精度13.8米,天线离海平面高度46.5米,所在地离地平面高度12.3米,校验和为4AH。
I q!X8p'D[ Wd44606 电子园51单片机学习网+DLw h5L0G U7An Z2.2时钟信息显示系统的软件设计电子园51单片机学习网7C;i w B7[w'j
[9lj7m@44606系统程序包括主程序、数据接收子程序、时间转换子程序和显示子程序。设接收到的时间信息放在显示缓冲区中,显示缓冲区的地址为60H,61H,…,65H,依次存放时时分分秒秒。程序如下:
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电子园51单片机学习网0Xm9k}Vtu Gx-P-q.[LJMP MAIN
gR0Xp W:m$Q0P\%H44606#e7d!Rb#h2@44606ORG 0030H
PtM9{0[db4T44606'W4DPN"WJ/oO44606MAIN: MOV PSW,#00H电子园51单片机学习网)UrF*{u {+q dK F(s
(?L{ _mJ44606MOV PCON,#80H ;波特率翻倍2400×2=4800BPS
$qJU0c&R AY;_7uv6E44606.j/_SX2k8|!e44606MOV SCON,#50H ;设置成串口1方式
*WeQE Jg X6H6L446065b}i$v3H W,Es44606MOV TMOD,#20H ;T1工作在模式2上电子园51单片机学习网)J%N Xy-t)O2X
电子园51单片机学习网^ xn6SO2E/I L5`MOV TH1,#0F4H ;设置初值,按2400BPS电子园51单片机学习网c#M5sF9X K
_A Yp2D.M2kv#d44606MOV TL1,#0F4H ;设置初值,按2400BPS
&G&bQ;u8oi'gd1x44606 电子园51单片机学习网1v'UR%HI@d ISETB TR1 ;启动定时器T1
3Z6qmnS`H&Eu44606QgjzqH44606CLR ES
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电子园51单片机学习网,I8_4]G&\'b'M#y……电子园51单片机学习网 kmZxn BS7q2gn
f{/Ee+C1K44606ADD A,#8 ;把UTC时间转换成北京时间电子园51单片机学习网%Ug,oZF:T%m4Zv\@9c
电子园51单片机学习网kz,K vcn%aMOV B,A ;如果时间大于24则减24电子园51单片机学习网 m|%N#KiNf CW ]%f8H
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电子园51单片机学习网G i)vA1d$zGJC SETH1电子园51单片机学习网LIdu)i
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X7k2[~QO-n0p.L h44606 电子园51单片机学习网;J6uit!Ai/z(u oSETH1: MOV A,B
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电子园51单片机学习网1mX"G f(u1SDADD A,#30H ;把处理后的字符转换成ASCII码
Sf9Sd0YA X wi~44606 电子园51单片机学习网da"k0`] \0O ]:\-O…… 电子园51单片机学习网i-^6fe7Y*ol9[
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~3R JW\P v[~;G446067uNf]g;w5}@b44606DISP: MOV R0,#60H ;显示子程序
1S4O&C^"TE^4Q44606e.|#WGwO HK2K44606……
0A r#\:u;a T44606 电子园51单片机学习网nZ C)h+N f_7GRET电子园51单片机学习网D4fNR.]S
电子园51单片机学习网I4@8R6_4W,L"wF^K,V[yKqh)_44606
OxF2u/S!FSN446063 结束语
I&pK3iy+j44606j \5~7M"s6qgY/F44606由于计算机技术、网络技术、通信技术、GPS定位技术等相关技术的发展以及GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。因此开展对GPS系统的研究和应用,将极大地提高生产力,并产生巨大的经济效益。本文介绍的基于单片机和GPS的时钟信息显示系统可以获得精确的时间和定位信息,为人们的日常生活提供便利,避免了因时钟不准确而带来的不便。同时,也为GPS系统的应用开拓了一个较好的用途,具广泛的现实意义。
4S:`ApJ0P/b44606 电子园51单片机学习网sdO.fW/U本论文的创新点在于:时间信号的准确与否,直接关系到人们的日常生活、工业生产和社会发展。本文介绍的基于单片机和GPS的时钟信息显示系统,不仅能够从GPS导航系统获取精确时间信息,而且具有硬件电路简单、成本低廉、编程方便、性能稳定的特点,具有一定的使用价值。另外,对于纬度、经度及其它GPS信息数据的接收与处理,只需在软件部分增加响应的子程序即可实现。电子园51单片机学习网e*t0z k']o^X
电子园51单片机学习网,i)xj,r&?参考文献:电子园51单片机学习网z5t;D5ST3n
电子园51单片机学习网jM G#q,` y}[1]王惠南,GPS导航原理与应用.北京:科学出版社,2003电子园51单片机学习网b)va\r$YC8G8U
3Ul(RK5S#^j4Q;q44606[2]何立民,单片机应用系统设计.北京:北京航空航天大学出版社.1993电子园51单片机学习网E nxN5Fw
;oHd9V W44606[3]李光飞,GPS定位信息的单片机控制显示系统,《微计算机信息》(测控自动化)2004年第20卷第11期
h F#e4P+e_!F44606$o FY#c"WT44606[4]李铎,应用GPS接受板研制高精度系统时钟,《微型计算机信息》1999年第15卷第4期
T b*OF)t c44606 电子园51单片机学习网xA Zt)oY[5]刘晓等,基于单片机采集GPS数据系统的设计,青岛科技大学学报,2006.02
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