.⑦程序中的錯誤和警告總數(shù)包括在文件的結尾處。3.2GPS定位系統(tǒng)硬件設計3.2.1IAP15W4K58S4單片機IAP15W4K58S4是一種集上電復位、看門狗、電壓監(jiān)控和EEPROM四種功能于一身的可編程控制電路,有助于簡化應用系統(tǒng)的設計?！?上電復位當電力被加入時,內部上電復位電路被激活,使得復位銷是有效的。可避免在系統(tǒng)中的微處理器在欠壓或不穩(wěn)定振蕩??器的情況下的情況下的信號。如果VCC超過設備的極限VTRIP,電路會釋放復位后200ms的延遲,讓系統(tǒng)開始工作?！?低電壓檢測當工作時,IAP15W4K58S4上VCC電壓監(jiān)控,如果電源電壓下降到預先設定的最小電壓時,系統(tǒng)將執(zhí)行重置,這樣可以有效地解決上述微處理器斷電或斷開。后的RESET被確認,直到電壓下降到低于1VRESET信號將保持有效。而當VCC返回并超過VTRIP為200ms,系統(tǒng)再次開始工作[17]?！?看門狗定時器看門狗定時器由WDI輸入監(jiān)視來監(jiān)視微處理器的激活。由于微處理器必須定時觸發(fā)CS/WDI引腳用于有效避免復位信號被激活和復位電路,使引腳CS/WDI必須在看門狗超時的終止是由高向低信號觸發(fā)。3.2.2按鍵模塊設計鍵盤是人機對話的紐帶,操作人員可以通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)和命令。鍵盤可分為非編碼鍵盤和編碼鍵盤兩種,前者用軟件來識別輸入鍵和產(chǎn)生代碼,后者則用硬件來識別輸入鍵和產(chǎn)生代碼,按鍵模塊電路圖如圖3.1所示。3.2.3按鍵液晶顯示模塊51系列單片機與液晶模塊的接口方式有兩種,一種為直接訪問方式,一種為間接控制方式。直接訪問方式就是將液晶顯示模塊作為存儲器或I／O設備對待,直接掛在單片機總線上,單片機以訪問存儲器或I／O設備的方式操作液晶顯示模塊。間接控制是單片機通過軟件模擬液晶工作時序的方法實現(xiàn)與液晶顯示模塊的連接。本設計采用直接訪問方式,硬件連接圖如圖3.2所示：圖3.1按鍵模塊電路圖圖3.21602LCD連接電路圖3.2.4GPS模塊根據(jù)總體設計方案,基于單片機的GPS硬件設計主要由GPS信號接收部分〔SERFNEO-6GPS信號接收模塊、控制芯片IAP15W4K58S4單片機、顯示部分1602LCD液晶顯示模塊、電平轉換電路這幾部分構成。GPS應用結構框圖如圖3.3所示。圖3.3GPS應用結構框圖3.2.5SERFNEO-6GPS信號接收模塊該設計中GPS信號接收模塊所選用的是SERFNEO-6GPS接收模塊,該模塊是由XX市瑟孚電子所生產(chǎn)。模塊具有12通道并行接收能力,所接收的GPS信號屬于民用頻段的L1信號〔1575.42MHz,在沒有SA干擾的情況下平均定位誤差為8米,動態(tài)速度誤差為0.1米/秒,信號靈敏度更是高達－150dBm,冷啟動定位時間為52秒,熱啟動時間為34秒,重新定位時間僅僅需要10秒。單片機串口TXD、RXD分別與NEO-6的RXA、TXA進行連接,用于對NEO-6進行設置后,采集NEO-6的GPS定位和時間信息。EN引腳為校準器使能端,接單片機的P3.6,通過其選用校準器〔上電或低電壓時啟用,在2.0V到VCC之間禁用。BOOT引腳為模塊啟動端口,與單片機的P3.7相連,VCC復位時模塊啟動進入特殊調試模式。硬件連接圖如圖3.4所示。圖3.4NEO-6GPS信號接收電路圖3.2.6穩(wěn)壓電路模塊穩(wěn)壓電源電路如圖3.5所示。采用集成穩(wěn)壓器LM7805,C1、C2分別為輸入端和輸出端濾波電容；輸入電壓Vin引腳可直接接入電源,穩(wěn)壓器2腳接地,輸出電壓Vout引腳即可為整個系統(tǒng)提供穩(wěn)定的5V電壓。圖3.5LM7805穩(wěn)壓電源電路4基于單片機的GPS定位系統(tǒng)的實現(xiàn)4.1硬件部分的實現(xiàn)在電路焊接中,各個子模塊焊接完成的程度會直接影響整個電路的運行效果,電路焊接中,焊接的順序和方法都是極為重要的,所以在要注意以下幾點。1、呈圓焊接順序：元器件裝焊順序依次為：電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管,其他元器件為先小后大。2、焊接時,要使焊點的周圍都有錫,將其牢牢焊住,防止虛焊。3、在焊接圓形的極性電容時〔一般容值較大,其電容器的引腳分長短長腳應對應"+"號所在的孔。4、芯片在安裝前最好先兩邊的針腳稍稍彎曲,使其有利于插入底座對應的插口中。調試的過程如下。〔1離線檢查使用萬用表,根據(jù)電子元件的電路圖是否連接正確,檢查數(shù)據(jù)總線,地址總線和控制總線是短路故障。需要特別保護芯片,先與潛在〔或電源插座進行了檢查確定正確的插入測試芯片。檢查硬件電路是否正常,微控制器的時鐘電路,通過檢測ALE信號,以確定是否所說的晶體的正常操作?！?電源檢查加入電力之后,檢查每個插頭銷的電勢,并且通常檢查GND和VCC之間的電位,如果5V-4.7V是正常的。如果有一個高的壓力,在線仿真器的調試,會損壞模擬器,有時集成塊熱損傷的應用系統(tǒng)。在線仿真必須由仿真,示波器裝置有所發(fā)展,等等。這些工具對于單片微機開發(fā)的最基本的工具。信號線是IAP15W4K58S4和外部裝置之間的鏈路,如果信號鏈路錯誤或失時,那么將導致外圍電路的讀寫錯誤。信號線IAP15W4K58S4單片機劃分為讀寫信號線,芯片選擇信號線,行時鐘信號,外部程序存儲器讀選通信號〔PSEN,地址鎖存信號〔ALE,復位信號和幾大類。大多數(shù)這些信號是脈沖信號,用于與示波器〔這里指的是一般示波器與傳統(tǒng)方法的脈沖信號是難以觀察到,必須采取一些措施觀察。應該利用軟件編程的方法來實現(xiàn)。在焊接好電路板后就開始對電路部分進行測試,首先在IAP15W4K58S4上寫了一個可讓液晶屏顯示數(shù)字的小程序,可是通電后發(fā)現(xiàn)液晶屏除了背光點亮〔通電后就會亮,根本沒有顯示。在檢查電路的過程中首先懷疑有可能電路連接有問題,使得單片機沒有工作,后用萬用表測量晶振兩腳,發(fā)現(xiàn)起振電壓正常,說明單片機正常工作。后又懷疑單片機P0口數(shù)據(jù)電纜和液晶屏沒有連接好,又用萬用表測試,結果都連接良好。經(jīng)過分析后覺得這個問題不應該出在液晶屏和單片機上,而有可能是在一些輔助器件上發(fā)生了問題,果然經(jīng)過檢查后發(fā)現(xiàn)液晶模塊對比度調節(jié)電阻〔5K有問題,電阻始終很大且無法調小〔始終在1K以上,后更換一個同型號可變電阻,問題解決。4.2軟件的燒錄與調試當電路板經(jīng)過電子工藝加工完成之后并排除基本的硬件故障以后,便進入了系統(tǒng)軟件調試階段,調試大體可以分為以下幾步。<1>對各個模塊的程序進行編譯、調試,逐個排除錯誤。<2>整體調試,結合程序流程圖與系統(tǒng)資源的分配,修改程序直到實現(xiàn)系統(tǒng)總體功能。

在調試軟件的時候用到了串口調試軟件輔助軟件的調試,并且通過電腦的串口成功的向單片機發(fā)送了模擬的GPS數(shù)據(jù),單片機也成功接收并且液晶屏也有了顯示,后為了進一步的調試軟硬件便使用了GPS信號接收模塊向單片機發(fā)送地理數(shù)據(jù),結果這時液晶屏卻沒有了顯示,開始以為是使用串口調試軟件模擬GPS輸出數(shù)據(jù)格式有誤,所以造成了使用真正的GPS模塊接收數(shù)據(jù)時程序不能匹配。分析后覺得開始的判斷不對,就算模擬時格式不對也起碼應該有顯示。之前在換用GPS模塊時對硬件有過一次改動,就是原先使用電腦串口模擬GPS向單片機發(fā)送數(shù)據(jù),單片機串口接口使用的是9針的母頭,其數(shù)據(jù)線接具體連接是串口的5號針腳連接MAX232芯片15腳〔接地,串口的3號針腳連接MAX232芯片8腳〔串口數(shù)據(jù)接收,串口的2號針腳連接MAX232芯片7腳〔串口數(shù)據(jù)發(fā)送。由于要使用GPS接收模塊[18],以為模塊的串口接口為母頭故需要將單片機接收串口接口改為公頭,在改的時候也按照了上述的連接方法,由于串口在更換公頭后接線方式應該按照母頭接線方式鏡像連接,在實際連接時忽略了這點結果造成了不能接收串口數(shù)據(jù)的問題。經(jīng)重新連接后問題解決。4.3最終實現(xiàn)的功能<1>GPS模塊實現(xiàn)定位；<2>單片機通過串口控制GPS模塊,獲得定位數(shù)據(jù)；<3>根據(jù)需要把定位數(shù)據(jù)存儲在EEPROM或在液晶顯示模塊進行顯示；<4>鍵盤實現(xiàn)功能選擇；<5>看門狗電路確保系統(tǒng)的可靠性。結論經(jīng)歷過這次設計后,我不僅把所學的知識都復習了一遍,而且融會貫通,更加深了印象。在本系統(tǒng)是設計和論證選題中,查閱了大量的資料和文獻,也了解到了許多的與本專業(yè)相關的信息,開拓了視野,對本專業(yè)的發(fā)展歷史和發(fā)展前景也有了一個大概的了解。在本設計過程中,遇到了許許多多奇葩的問題,更重要的是體會到了什么叫做眼高手低。思路很清晰,想的也很好,在具體實際操作時卻不知從何下手,這也就是知識匱乏的表現(xiàn)吧。由此我明白了,以前學的知識太過理論化了,缺少實際操作的鍛煉,沒有遇到真實的問題,缺少解決問題的思路。有些知識是積累的過程,只有遇到后才會懂得,在以后的工作和學習中都應該虛心求教,認真學習,以此來提高自己各方面的能力和綜合素質。總之,不管歷經(jīng)了多少的困難,最終還是完成了,成功的喜悅不予言表。此次的畢業(yè)設計是一個綜合性的課程設計,通過設計考查了我們對單片機課程的認識和學習程度,從中認識到自己學習中的不足,總結自己在學習中的缺陷,從而改進以后的學習方法。而本次的畢業(yè)設計擺脫了這種傳統(tǒng)教育的束縛,不再是死板的學習課本知識,而是理論和實踐相結合的方式,用新的方式磨礪我們的動手能力。在設計過程中,充分發(fā)揮我的主觀能動性,提高分析問題和解決問題的能力。知識的學習過程,需要積累,然而厚積更需要薄發(fā),能把所學的知識應用到實際中,能夠創(chuàng)造現(xiàn)實價值,這才是真正的學以致用,這次經(jīng)歷的最大收獲莫過于此。致謝本次設計完結后,首先我要感謝耐心細致、知識豐富,給我們很大幫助的李老師！在畢業(yè)設計期間,從設計題目的選擇,到資料的查找、原理的講解,再到后來畢業(yè)論文的結構布局和報告內容的修改都給予我們耐心的輔導。在這里我要向老師表示最衷心最誠摯地感謝！我們有很多基礎理論知識掌握不牢,一面幫我們查漏補缺,一面發(fā)揮我們的特長,讓我們的課題能夠順利有序地進行到滿足要求。

其次,我還要感謝我們課題組一起奮斗的同學,在共同的學習中,我們互幫互助,愉快地完成了畢業(yè)設計！

在整個畢業(yè)設計過程中李老師給我很多的引導和幫助,為我準備學習資料,指導設計方案,講解相關知識。李老師嚴肅的科學態(tài)度,嚴謹?shù)闹螌W精神,精益求精的工作作風,深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成,李老師始終給予我細心的指導和大力的支持。四年來,李老師不僅在學業(yè)上為我授業(yè)解惑,同時還在生活中給我以無微不至的關懷,在此謹向李老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！最后,向在這三年期間幫助過、關心過我的老師和同學致以衷心地感謝,愿大家身體健康、工作愉快輕松、生活幸福XX！參考文獻[1]邱志和,王萬義.GPS原理與應用[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003,3.[2]劉基余.GPS衛(wèi)星導航定位與方法[M].北京:科學出版社,2003.[3]劉基余,李征航.全球定位系統(tǒng)原理及其應用[M].北京:北京測繪出版社,1998.[4]張守信.GPS衛(wèi)星測量定位理論與應用[M].北京:國防科技大學出版社,1996.[5]張小紅等.GPS定位技術在不同領域的應用[J].XX:測繪信息與工程,2001:50-60.[6]洪大永.GPS全球定位系統(tǒng)技術及應用[M].XX:XX大學出版社,1998.[7]鄒久朋.89C51單片機實用技術[M].北京:北京航空航天大學出版社,2008,4.[8]李朝青.單片機原理及接口技術[M].北京:北京航空航天大學出版社,2000.[9]趙建玲.51系列單片機開發(fā)寶典[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.[10]Xicor.X5043/X5045CPUSupervisorwith4KSPIEEPROM[M].XicorInc,2001.[11]樓然苗,李光飛.51系列單片機設計實例[M].北京:北京航天大學出版社,2003.[12]李軍.51系列單片機高級實例開發(fā)指南[M].北京:北京航天大學出版社.2004,06.[13]黃凌.基于單片機的GPS信息處理系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術,2007,<21>:60—61.[14]GSNEO-6Seriers

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uart1_send<crval>; if<crval=='$'> {identifier=1;continue;} if<identifier==1> if<crval=='G'> {identifier=2;continue;} else{identifier=0;continue;} if<identifier==2> if<crval=='P'> {identifier=3;continue;} else{identifier=0;continue;} if<identifier==3> if<crval=='G'> {identifier=4;continue;} else{identifier=0;continue;} if<identifier==4> if<crval=='G'> {identifier=5;continue;} else{identifier=0;continue;} if<identifier==5> if<crval=='A'> {identifier=6;LED=~LED;continue;} else{identifier=0;continue;} if<identifier==6> {if<crval==','>{WEI++;XSD=0;XSDSD=1;DW_message[WEI]=0.0;continue;} if<crval=='.'>{XSD=1;continue;} if<crval=='*'>{WEI=0;identifier=0;continue;}//結束本次數(shù)據(jù)解析 if<XSD==1>XSDSD/=10; if<XSDSD==1> DW_message[WEI]=DW_message[WEI]*10+crval; else{DW_message[WEI]+=crval/XSDSD;} } }//數(shù)據(jù)解析程序結尾 if<DW_message[6]==0>{LCD1602_Clear<>;LCD1602_PutStr<0,0,"NoP-M">;}//未定位顯示,沒有位置信息 else{LCD1602_PutStr<0,0,"JD-">;LCD1602_PutNum<4,0,DW_message[4]>; LCD1602_PutStr<0,0,"WD-">;LCD1602_PutNum<4,0,DW_message[2]>;} //if<Ex0_flag>LED=0; //elseLED=1; }}FIFO-BUF.H#ifndef fifo_buf_h_#define fifo_buf_h_typedef struct{ unsigned int Max_Date; //緩沖區(qū)長度 unsigned char *P_buf; //緩沖區(qū)首地址 unsigned int Value_Date;//有效數(shù)據(jù)長度 unsigned int Buf_Start; //起始數(shù)據(jù)距首地址距離}ST_FIFO_BUF;extern unsignedchar FIFO_BUF_Read<ST_FIFO_BUF*buf>;extern void FIFO_BUF_Write<ST_FIFO_BUF*buf,unsignedchartemp>;#endifFIFO-BUF.C/******************************************************環(huán)形FIFO緩沖區(qū),定義一個數(shù)組作為緩沖區(qū)用以下函數(shù)來實現(xiàn)環(huán)形存儲*****************************************************/#include "fifo_buf.h"http://#include"instruct_init.H"unsignedchar FIFO_BUF_Read<ST_FIFO_BUF*buf>{ unsignedchar *addr; addr=buf->P_buf+buf->Buf_Start; if<buf->Value_Date>0> { buf->Value_Date--; buf->Buf_Start++; if<buf->Buf_Start>=buf->Max_Date> buf->Buf_Start=0; } return *addr;}void FIFO_BUF_Write<ST_FIFO_BUF*buf,unsignedchartemp>{ unsignedchar*addr; if<buf->Value_Date<buf->Max_Date> { if<<buf->Value_Date+buf->Buf_Start>>=buf->Max_Date> addr=buf->P_buf+buf->Value_Date+buf->Buf_Start-buf->Max_Date; else addr=buf->P_buf+buf->Value_Date+buf->Buf_Start; *<addr>=temp; buf->Value_Date++; }}LCD1602.H#ifndef _LCD1602__H#define _LCD1602__H#include"stc\stc15f2k60s2.h"voidLCD1602_WriteCMD<unsignedcharcommand>; //寫命令指令voidLCD1602_WriteData<unsignedchardat>; //寫數(shù)據(jù)指令voidLCD1602_SetCursor<unsignedcharx,unsignedchary>; //設置顯示地址voidLCD1602_PutChar<unsignedx,unsignedchary,unsignedchardat>; //寫一個字符voidLCD1602_PutStr<unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*s>; //寫一個字符串voidLCD1602_PutNum<unsignedcharx,unsignedchary,unsignedintintdat>; //寫無字符型整形數(shù)voidLCD1602_Init<void>; //初始化voidLCD1602_CheckBusy<void>; //LCD讀忙信號voidLCD1602_Clear<void>; //清屏voidDelay<void>; //18.432MHzsbitLCD1602_BLK=P1^2;//LCD背光,低電平使能#endifLCD1602.C#include"intrins.h"#include"LCD1602.h"http://#include"stcKU\debug\debug.h"#define MSB 0x80 //讀忙位#define LCDIO P0 //LCD1602的高四位接在P2口的高四位sbitLCD1602_RS=P1^7;//RS為寄存器選擇,高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。sbitLCD1602_RW=P1^6;//RW為讀寫信號線,高電平時進行讀操作,低電平時進行寫操作。sbitLCD1602_EN=P1^5;//E端為使能端,當E端由高電平跳變成低電平時,液晶模塊執(zhí)行命令。#defineCMD_CLEAR 0x01voidDelay<void> //11.0592MHz{ unsignedchari,j; i=8;//i=8; j=40;//j=35; do { while<--j>; }while<--i>;}//LCD的初始化函數(shù)voidLCD1602_Init<void>{ LCD1602_WriteCMD<0x38>; //28設置四位數(shù)據(jù)線模式0c設置八位數(shù)據(jù)線模式 LCD1602_WriteCMD<0x0c>; //開顯示命原0c// LCD1602_WriteCMD<0x0f>; //設置首地址 LCD1602_WriteCMD<0x80>; LCD1602_Clear<>; //清屏 LCD1602_BLK=0;}//清屏函數(shù)voidLCD1602_Clear<void>{ LCD1602_WriteCMD<CMD_CLEAR>; //清屏命令}//檢測忙信號voidLCD1602_CheckBusy<void>{LCD1602_RS=0;LCD1602_RW=1;LCD1602_EN=1;_nop_<>;while<LCDIO&MSB>{LCD1602_EN=0;_nop_<>;LCD1602_EN=1;_nop_<>;} }//開始寫voidLCD1602_WriteStart<void>//EN端產(chǎn)生一個高電平脈沖,寫LCD{ LCD1602_EN=1; Delay<>; LCD1602_EN=0; }//寫命令voidLCD1602_WriteCMD<unsignedcharcommand>{ LCD1602_CheckBusy<>; LCDIO=command; LCD1602_RS=0; //RS0 寫命令 LCD1602_RW=0; //RW0 Delay<>; LCD1602_WriteStart<>;}//寫數(shù)據(jù)voidLCD1602_WriteData<unsignedchardat>{ LCD1602_CheckBusy<>; LCDIO=dat; LCD1602_RS=1; //RS1 寫數(shù)據(jù) LCD1602_RW=0; //RW0 Delay<>; LCD1602_WriteStart<>;}//設置顯示地址:X為橫軸<0-15>,Y為縱軸<0-1>voidLCD1602_SetCursor<unsignedcharx,unsignedchary>{ unsignedcharaddress; x&=0x0f; if<!y> address=0x80+x; else address=0xc0+x; LCD1602_WriteCMD<address>;}//寫一個字符：X為橫軸<0-15>,Y為縱軸<0-1>voidLCD1602_PutChar<unsignedx,unsignedchary,unsignedchardat>{ LCD1602_SetCursor<x,y>; LCD1602_WriteData<dat>;}//寫一個字符串:X為橫軸<0-15>,Y為縱軸<0-1>voidLCD1602_PutStr<unsignedcharx,unsignedchary,constunsignedchar*s>{ LCD1602_SetCursor<x,y>; while<*s> { LCD1602_WriteData<*s>; s++; }}//寫一個無字符整數(shù):X為橫軸<0-15>,Y為縱軸<0-1>voidLCD1602_PutNum<unsignedcharx,unsignedchary,unsignedintnum>{ unsignedchari=0,temp[5]; while<num/10||num%10> { temp[i]=num%10; num/=10; i++; } LCD1602_SetCursor<x,y>; while<i> { i--; LCD1602_WriteData<temp[i]+0x30>; }}INSTRUCT_INIT.H#ifndef _instruct_init__H#define _instruct_init__H#include"stc\stc15f2k60s2.h"#include"fifo12_buf.h"externunsignedcharEx0_flag;externunsignedcharEx1_flag;unsignedcharzjval;//中間值externST_FIFO_BUFGPS_data;externunsignedcharrcvbuf[600];voidDelay10ms<>