简易GPS定位信息显示系统的设计 邢砚田简易GPS定位信息显示系统的设计

摘要：简易GPS定位信息系统是采用AT89C52系列单片机、GPS25―LVS系列OEM板和LED显示器设计开发的一种简易GPS定位信息显示器。通过GPS接收模块、跟踪卫星进行定位。采用LED显示器能显示实时时间及所在地的经纬度和水平面高度等实时信息。

关键词：AT89C52　OEM接收板　LED显示器　GPS

中图分类号：P2　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2011)003-048-01

简易GPS定位信息显示系统就是通用对GPS处理模块的选择、微处理器的选择、显示器的选择；对全球的卫星进行跟踪，能跟踪的卫星数越多，说明性能越好。利用LED显示器显示实时时间及所在地的经纬度。在这次设计中大体上共分两个步骤，一是系统的硬件设计，包括对单片机的选择、OEM板的选择、显示器的选择等。二是系统的软件设计包括主程序、定时处理中断服务程序等。

1、GPS处理模块的选择

GPS接收板在市场上品种较多，GARMlN公司的GPS25LVS系列OEM(OriginaI Equipment Manufacturer)接收板具有高的性价比，是目前应用最广泛的GPS接收处理板，能满足各种导航和实时领域的需要。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NMEA0183 2.0格式(ASCLL字符型)语句。所以在本次设计中我将采用GARMIN公司生产的GPS25--LVS系列OEM板。下面我详细的介绍一下此板的几个性能指标和主要性能特点。

本设计采用的是GARMIN公司生产的GPS25--LVS系列GPS OEM接收板，其主要具有以下主要性能指标：

并行12通道，可同时接收12颗卫星；

定时时间：重启

可接收实时差分信号用于精确定位，信号格式为RTCMSC--104，波特率自适应；

IPPS秒脉冲信号输出，精度指标高达10^-6s；

双串口(TTL)输出，波特率可由软件设置(1200～9600)；

工作环境温度：-35～+85摄氏度；

尺寸：46.5mm*69.8mm*11.4mm；

质量31g；

输入电压(DC)：5.0(1+0.05)V

灵敏度：-166dBw；

后备电源：板置3V锂电池(10年寿命)；

功耗：1W；

天线接口：50ΩMCX接头有源天线(5V)；

电源／数据口：单排12插针。

2、微处理器的选择

一般GPS导航器都有是GPS配合矢量电子地图来进行导航和航线记录的。这些设备中CPU的计算量和需要储存的数据量都很大，一股是使X86、ARM等32位CPU。由于本设计只需要显示时间和纬度等简单信息，决定选择AtmelrAT89C52单片机作为微处理器。因为AT89系列单片机以其优良的性能和价格优势成为取代MCS--51单片机的主流机型之一。

3、显示器的选择

LED显示器的是由LED发光二极管发展过来的一种显示器件。它是LED发光二极管的改型。一般分为LED数码管最示器和LED点阵显示器。LED数码显示器具有高亮度、宽视角、反应速度快、可靠性高、使用寿命长等特点。但LED数码管只能显示数字和极少数几个英文字符，显示单调。本次设计中我将采用LED显示器。显示器是单片机应用系统常用的设备，包括LED、LCD和ECL等。LED显示器由若干个发光二极管组成。当发光二极管导通时，相应的一个点或一个笔就发光。控制相应的二极管导通，就能显示出对应字符，其控制简单，使用方便，所以在单片机应用系统中使用极为普遍。七段(若将小数点DP计算在内为八)LED显示器结构。

4、系统硬件电路的设计

系统硬件主要由GPS OEM接收板、AT89C52、单片机、RS－232电平转换、LED显示器、74LS244线接收器、单片机上电复位和电源(上电复位电路为单片机上电提供上电复位。电源电路为各个电路提供稳定的+5V电源。)等部分组成。GPSOEM板发送的串行数据经max232(电平转换)电路送至单片机串行口，经处理后通过74LS244线接收器将要显示的信息，送至LED显示器。

单片机采用12MHz晶振，以串口方式1接收GPS信息，P0和P2用于7段共阳LED显示接口LED显示器轮流显示实时时间、续度、经度或其它GPS信息数据。

5、性能分析

简易GPS定位信息显示系统的时间为原子钟时间，因此非常精确，而定位经纬度的误差是由OEM板的性能所决定的，GPS25--LVS系列方位定位精度可达到10m左右，能满足一般应用项目的使用。用AT89C51单片机去接收GPS的$GPSGA信息中的时间数据，采用12MHz晶振，4800波特率。使用资源：R0、R1、R3、R5、R6、R7，定时器T2(作波特率发生器)，20H单元显示缓冲单元在68H-FH，时间接收数据在7AH-7BH(秒)、7CH~7DH(分)、7EH-7FH(时)。最后能够实现汽车的时间显示以及二维定位。

参考文献：

[1]单片机原理及应用技术[M].高等教育出版社.

[2]微型计算机控制技术[M].高等教育出版社.

[3]微机原理与接口技术[M].化学出版社.