厂房竣工 消防验收报告:GPS板＋单片机＋液晶显示 的文档

最佳答案 - 由投票者2008-07-03 09:52:02选出

1 引言
全球定位系统GPS是由美国为高精度导航和定位而研制的全球性被动式无线电卫星http://www.gps5.cn系统，是 集无线电导航、定位和定时于一体的多功能系统。将GPS接收机的小型化OEM板与单片机相结合，利用其输出的数据信息，配置相应的外围设备，即可开发GPS应用系统〔1〕。

一种简单有效的城市公益设施的定位系统由GPS和Radio Detection两种定位设备配合组成一种测量方案，并将所存信息输出到GIS系统，存入地图数据库。

GIS地理http://www.map5.cn信息系统是计算机科学、地理学、测量学、地图学等多门学科综合的技术。他可以 直观可视化显示空间数据信息和属性数据信息，能提供对数据的多种模型操纵，为决策提供支持帮助。GIS数据库的精确定位对当今科技的发展非常重要。每个国家的公益设施都有大量的地图详细定位了地下和地面管道、路由和电缆，这对日常操作和管理非常重要，这些信息的精确性能够节省投资和保证正常的生活。

2 系统组成原理
系统组成原理框图如图1所示。由Radio detection 设备探测到地下有管道、路由、电缆等 设施测其距地面的深度，将信息通过RS232C串行口送入单片机，再由GPS准确定位其所在位置，把全部信息由单片机通过RS232C串行口送入PC机，存入地图数据库，也可通过键盘在液晶显示器上显示其信息。

2.1GPS信号接收原理〔2〕

GPS接收机http://www.chong123.cn通过其数控接口，作为数据终端设备与计算机之间利用RS232C接口与计算机通讯 口相连。通过对通讯口编程可实现GPS信号的接收。GPS信号有二进制和ASCII两种。本文主要用后一种即NMEA0183格式。

2.2NMEA0183格式

NMEA0183格式以“$”开始，以“ ”结束，主要语句有GPGGA，GPGLL，GPVTG，GPRMC等，其中GPGGA为定位输出语句，包括时间及定位数据，应用比较广泛，具体格式如下：

$GPGGA hh mm ss (协调世界时UTC)，llll.llll(纬度)，N/S(北/南)，yyyy.yyyy（经度），E/W（东/西），X（定位状态），XX（使用的卫星数），XXX（HDOP值），O/-XXXX（无线高度），M（单位米），O/-XXX（地理高度），M（单位米），*hh（校验和） < LF>。

2.3三端串行口芯片及其接口电路

SP2338DP多串口扩展芯片，可将一个高波特率UART串口扩展为3个较高波特率UART串口，主要为解决大多数8 b，16 b，32 b单片机UART接口太少而特别设计的专用串口扩展芯片，同时该芯片也很好的解决了许多使用双串口单片机的串口配置问题，接口电路如图2所示。

2.4液晶显示器及接口电路

为了更好地配合GIS系统的工作，设置了键盘显示电路，显示管道、路由、电缆的位置、深 度，人为地将描述数字地图和GIS数据库相比较，使获得的信息更加准确。液晶图文显示器接口电路如图3所示。

3 系统软件设计
3.1GPS与单片机的通讯〔3〕

将GPS通讯协议设置为波特率：4 800 b/s；数据位：8 b；奇偶校验位：无；开始位：1 b；停止位：1 b。利用GPS接收系统每秒钟向外输出一次数据的特点，使单片机处于查询状态， 检测到RS232C接收端RXD信号有效，开始接收数据。单片机用定时器T1工作于方式2作为周波发生器，PCON的SMOD设为0，用12 MHz晶振时，定时器T1初始值取为0F8H。和GPS协议一致，即选择串行方式1，波特率4 800 b/s，10 b UART，REN置为1，允许接收，单片机初始化程序如下：

3.2单片机与PC机通讯

PC机采用VB 6.0编程，他以高效、简单易学及功能强大的特点越来越被广大程序设计人员 青睐。VB具有面向对象的程序设计、事件驱动、界面友好。在串行通讯时，只需设置监视Ms comm控件的属性和事件〔4〕，在发送或接收数据过程中触发Oncomm事件，通过编程访问commEvent属性就可以了解事件的类型，进行各自的处理。具体程序如下：

单片机接收到PC机发来的握手信号后，向PC机发送已接收信号，这样双方握手通讯成功。单片机具体实现程序如下〔3〕：
4 结语
城市管道星罗棋布，准确定位其位置、深度对经济的发展、基础设施的建设非常重要。本文 采用的GPS与Radio detection 配合方案简单适用，具有精度高，误差范围小，而且可实现 远距离跟踪。