基于80C51单片机的经纬度定位显示装置设计文献综述由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“80c51单片机课程设计”。
基于80C51单片机的经纬度定位显示装置设计（文献综述）
基于80C51单片机的经纬度定位显示装置设计
一、前言
全球定位系统(GPS)是以接收导航卫星信号为基础的非自主式导航与定位系统,具备全球覆盖、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,具有很好的导航和定位功能。在实际应用中,GPS接收机收到轨道卫星的信号后,经过解调输出信息,是标准格式的GPS定位数据,该数据必须经过进一步处理,才能在用户数据终端上显示。80C51单片机串行通信接口可实现GPS定位数据的接收，并利用LCD实现当前位置经纬度信息的显示。
二、主题
1、发展背景
GPS系统的前身为美军研制的一种“子午仪”导航卫星系统(Transit），1958年研制，64年正式投入使用。该系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS系统的研制埋下了铺垫。由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。为此,美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组10000km高度的全球定位网计划，并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星，在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统，这是GPS系统精确定位的基础。而美国空军则提出了621-B的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划，这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道 该计划以伪随机码(PRN)为基础传播卫星测距信号，其强大的功能，当信号密度低于环境噪声的１％时也能将其检测出来。伪随机码的成功运用是GPS系统得以取得成功的一个重要基础。海军的计划主要用于为舰船提供低动态的二维定位，空军的计划能供提供高动态服务，然而系统过于复杂。由于同时研制两个系统会造成巨大的费用而且这里两个计划都是为了提供全球定位而设计的，所以1973年美国国防部将2者合二为一，并由国防部牵头的卫星导航定位联合计划局（JPO)领导，还将办事机构设立在洛杉矶的空军航天处。该机构成员众多，包括美国陆军、海军、海军陆战队、交通部、国防制图局、北约和澳大利亚的代表。
2、现状及发展趋势
GPS卫星导航定位技术于上世纪80年代末引入中国，目前主要在大地测量(测绘、勘探)、海上渔业和车辆定位监控等领域得到了比较广泛的应用。在全球GPS应用领域中，车辆应用所占的比重最大，目前约占总数的40％以上。1996～1997年间是GPS车辆跟踪系统市场的调整和充实时期。主要是公安、金融等部门利用其专用的常规无线电台(异频单工电台)通信系统和模拟集群系统，在全国三四十个城市建成了基于80C51单片机的经纬度定位显示装置设计（文献综述）
金融运钞车和公安交警车辆跟踪系统。1998～2000年GPS车辆跟踪系统市场出现了快速增长的势头。随着我国GSM数字移动通信系统的快速发展与全国普及，作为系统瓶颈问题的通信网络通过采用GSM公众网的短信息服务找到了新的出路，这对GPS车辆跟踪系统的发展起着极大的促进作用。
国内GPS市场呈现出两个重点发展趋势。(1)以车载导航为核心的移动目标监控、管理与服务系统。在GPS应用领域，车辆应用所占的比例较大。最初GPS车辆应用一般分为车辆跟踪和车辆导航两大系统。但当摩托罗拉公司推出集车辆导航与跟踪于一体的车辆信息系统后，它就成了发展的方向。(2)面向个人消费者的GPS终端产品。芯片的小型化技术、生产成本的降低、体积与耗电量的减小等有利因素，使GPS产品走下神坛、深入到人们的日常生活中。目前面向个人消费者的产品主要有车载自主导航系统、移动监控终端以及消费类电子产品。
3、利用单片机数据采集
GPS-OEM板由变频器、标频器、信号通道、微处理器和存储单元等构成。在通电完成初始自检后,它将自动地接收来自天线的GPS射频信号,经过变频、放大、相关、混频等一系列处理,完成并行通道对其视界内几何位置最佳的数颗卫星的连续跟踪。测出信号从卫星到接收天线的传播时间,解译出GPS卫星所发送的导航电文,最后经由I/O 口输出串行数据。用户通过输入输出接口,采用异步串行通信方式与OEM 板进行信息交换,OEM 板输出语句向用户设备提供定位信息,包括纬度、经度、速度、时间等。
80C51单片机结构简单、功能丰富、价格低廉,在消费电子和工业控制领域有着广泛的应用。将MCS-51单片机作为处理器构成的GPS 应用系统,具有体积小巧、使用灵活的特点,而且系统的结构和功能可以根据需求的不同进行个性化配置,其性价比十分明显。80C51单片机的串行口为TTL 电平,而OEM 板的串行通信采用RS-232C标准电平,故两者之间需要电平转换接口,这可以通过MAX232 芯片来实现。
定位工作原理：GPS定位信息的采集和显示系统主要由80C51单片机、LCD显示模块和GPS模块组成。它能显示经纬度、北京时间和大地水平面高度等实时信息。单片机作为主控制器，控制GPS OEM板进行数据接收、读取及传送，GPS OEM板接收卫星传送的信号，通过 NMEA0183格式输出，输出的串行数据经RS-232电平和COMS/TTL电平转换后送至单片机串行口，经处理后通过键盘选择要显示的信息，最后送至LCD液晶显示器MGLS-12032进行显示,液晶显示器会定时更新所要显示的内容。单片机控GPS器件实现定位数据的采集和显示的原理如图1 所示。
图1 GPS定位信息的采集与显示原理图 基于80C51单片机的经纬度定位显示装置设计（文献综述）
三、总结
以上简单介绍了单片机数据的正确采集、GPS现状及发展趋势和其发展背景。随着单片机开发的快速发展，使GPS发展成为体积小巧、携带方便、可独立使用的全天候实时精确定位导航设备。它能更好地应用于交通、航海、大地测量、勘探等领域。
四、参考文献
[1]董四海，GPS全球定位系统的发展趋势及市场前景[J]．微型机与应用.1997(11).[2]郑立中，陈秀万．中国卫星遥感与定位技术应用的现状和发展[J]．遥感信息，2001(3).[3]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[J]，2006(2).[4]孟哲，基于GPS和GIS的车辆定位与导航系统的研究[J]．交通科技，2001(4).[5]郑立中，陈秀万.中国卫星遥感与定位技术应用的现状和发展[J]．遥感信息.2001(3).[6]刘美生，全球定位系统及其应用综述(三)GPS的应用[J].中国测试技术.2007年1期.[7]求是科技, 单片机典型模块设计实例导航［M］.北京人民邮电出版社.2004.[8]石东海, 单片机数据通信技术从入门到精通[M].西安电子科技大学出版社.2002.[9]陈俊勇, 面向2l世纪的GPS[J].测绘通报.2003年3期.[10]王惠南,GPS 导航原理与应用[ M].北京科学出版社.2003.[11]白雪,徐雷钧,刘国海,黄振跃.基于单片机的GPS 定位信息采集系统[J].微计算机信息,2008.[12]黄凌, 基于单片机的GPS 信息处理系统[J].现代电子技术, 2007.[13]赵建玲, 51 系列单片机开发宝典[M].电子工业出版社,2007.[14]刘一杰,施一民,过静君.全球定位系统(GPS)的原理与数据处理[M].同济大学出版社.1996.[15]刘瑞华, 80C51单片机与GPS-OEM 板的串行通信[J].仪表技术与传感器.2005.
