基于单片机的ＧＰＳ定位显示系统

张海龙

摘要：简介GARMON公司的GPS25-LVS系列OEM(Original Equipment Manufacturer)接收板的结构特性及输出信息，根据其工作原理设计该板与AT89S52单片机的硬件接口以实现对GPS信号的分析、处理，并对处理后的GPS导航信号进行输出显示。

关键词：GPS；单片机；OEM板；串行通信

1引言

GPS(GIobal Positioning System)全球定位系统自20世纪90年代向全世界免费开放以来，它以全球覆盖、全天候、连续实时提供高精度的三维位置、三维速度和时间信息的能力，很好地解决了人类导航和定位问题。

2GPs25-Lvs接收板特点、工作原理及数据输出

GPS25-LVS系列OEM板采用单一5V供电，内置保护电池，RS232、TTL两种电平自动输出NMEA 0183 2.0格式(ASCII字符型)语句。GPS25-LVS接收板主要由变频器、信号通道、存储器、中央处理器和输入输出接口构成。它接收天线获取的卫星信号，经过变频、放大、滤波、相关、混频等一系列处理，可以实现对天线视界内卫星的跟踪、锁定和测量。在获取了卫星的位置信息和测算出卫星信号传播时间之后，就可计算出当前天线位置。输出定位、导航、定时及其他数据。

GPS25-LVS的数据输出通常使用的格式是NMEA 0183格式，数据代码为ASCII码字符，通信波特率默认值为4800，1个起始位，8个数据位，1个停止位，无奇偶校验。在本系统中采用的语句是GPGGA格式。

3采集GPs定位信息的单片机系统设计

本文提出使用常见的A789S52型单片机作为处理器，利用Ak89S52单片机的串行接口接收GPS25-LVS型GPS OEM板输出的NMEA0183语句数据，并通过软件方法筛选出其中有用的定位数据，最后通过单片机的并行接口输出至RTl602C型通用液晶显示模块显示的方案。

3．1硬件设计

硬件部分主要由GPS25-LVS接收板、AT89S52单片机、RTl602C字符型液晶显示器等部分组成。AT89S52单片机与MCS-51单片机产品兼容，8K字节系统可编程Flash存储器、结构简单、功能丰富、性价比高。1602字符型液晶，它使用方便，能直接与单片机连接，通过指令编程来实现对数据的读写操作。在R71602C液晶显示器电路中，VO通过电位器调整对比度。AT89S52单片机的串行口采用TTL电平，而GPS25-LVS的接口引脚5 RXDl和引脚4TXDl也采用TI-L电平传输串行数据，所以GPS25-LVS的接口引脚5和引脚4可分别直接与单片机的TXD和RXD引脚相连，无需电平转换。在基于单片机采集与显示GPS定位信息系统的设计中，使用11.059 2MHz的标准石英晶振。基于单片机的GPS定位显示系统电路原理图如下：

3．2软件设计方案

本系统软件由4个模块组成。分别是系统初始化模块；信号接收与处理模块；数据显示模块；延时模块。

系统初始化模块：在用户对设备加电时，对单片机的硬件端口做初始化操作；对GPS OEM板初始化；对液晶显示模块做初始化操作：设置显示模式为16字×2行；将定位数据指针指向80H，即屏幕第0行第1列；显示屏清屏；开显示屏和设置光标；显示光标移动设置。

信号接收与处理模块：该模块的功能是使单片机的串口接收从GPS OEM板发送来的GPS定位数据，做如下操作：判断接收的字符是否是“$”字符；如果是则将记录标志位置1；然后再接收信息内容，在收到“*”字符ASCII码后再接收两个字节结束接收，然后根据语句标识区分出信息类别以对收到ASCl0码进行处理显示。

数据显示模块：负责将有用的定位信息数据显示在指定位置。

延时模块：设置对单片机的更新时间为8秒。

4结束语

本文介绍的基于单片机和GPS的定位显示系统，不仅能够从GPS导航系统获取精确的时间及定位信息，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。