基于单片机的GPS全球卫星定位系统设计

摘 要 GPS即全球定位系统，它是一个中距离圆形轨道卫星定位系统，可以为地球表面绝大部分地区提供准确的定位和高精度的时间基准。GPRS是在GSM的系统基础上引入新的部件而构成的无线数据传输系统。本文设计了一种基于GPRS的车载卫星定位系统，系统采用单片机作为处理器，通过GPRS网络建立无线通信链路，把车载移动终端GPS定位信息传到网上的服务器，实现在线实时监测车辆行驶各类信息，实现了控制中心实时监测车辆行驶状态，完成了车辆定位的目的。

关键词 单片机；GPS；系统设计

中图分类号 TP文献标识码 A文章编号 1673-9671-(2012)031-0116-01

1 硬件电路设计

本系统选用Microchip公司的PIC8位单片机16F877作为主控元件，选用国产GPS导航模块E580接收GPS卫星号。E580是16通道的高感GPS接收模块，可以多跟踪16颗GPS卫星，跟踪灵敏度可达-158dBm，数据跟新率可达1次/s，而且功耗较小。D/A转换芯片选用美国MAXIM公司的8位串行D/A芯片MAX518.电平转换芯片选用2片MAX232。

2 GPS接收模块与单片机接口电路设计

单片机与GPS模块通过工作在异步方式的串行通讯接口实现通讯。E580模块外围电路连接如图1。

3 软件设计

软件设计包括MCU的程序设计和PC机端的软件设计。在MCU上的程序包括主要由A/D转换模块、单片机内部数据处理模块和温度显示模块等3部分构成，便于修改和维护。

1）串口通行模块。串口通信的主要功能是：接收时，把外部单线输入的数据变成一个字节的并行数据送入MCU内部：把需要发送的一个字节的并行数据转为单线输出。

2）信息接受处理。在串口收到信息以后，先判别是否为语句引导头“$”，然后再接收信息内容，然后根据语句标识区分出信息类别以对收到进行处理显示。

3）主程序设计，如图2。

4 调试

调试是一个不断地找出其中的错误，并进行解决，然后再重复，直至系统可以正常运行为止。系统的硬件调试与软件调试是分不开的，许多硬件故障是在调试软件时才被发现和纠正的。

1）硬件调试。第一步：在没通电之前，先用万用表检查线路的正确性，并核对元器件的型号、规格是否符合要求。并特别注意电源的正负极以及电源之间是否有短路，并重点检查地址总线，数据总线，控制总线是否存在相互间的短路或其他信号线的短路。第二步：通电后检查引脚的电位，仔细测量各点电位是否正常，尤其应注意单片机的插座上各点电位，若有高压，将有可能损坏单片机仿真器。第三步：在断电情况下，用仿真插头将所连接电路与单片机仿真器的仿真接口相连，为软件调试做好准备。

2）软件调试。程序中出现的问题及解决方法：①有时候程序没有错误，但就是运行不出结果，可能由于程序中某些书写不规范导致，在此时应仔细检查改正不足。②程序中的跳转指令的运用很重要，为保险起见，都用LJMP，我们就遇到过跳转指令用程序无法正常运行的现象。③在编程过程中方便后续工程检查，应标明各个程序段的作用，以及对部分程序介绍其作用。④先拟定一些模拟变量，将其加入程序，检验出程序最终出现的结果。

参考文献

[1]沈庆阳,郭庭吉.8051单片机实践与应用[M].清华大学出版社,2002.

[2]刘瑞华.MCS-51单片机与GPS-OEM板串行通信[J].电讯技术,2004.

作者简介

安妮（1982—），汉族，德州职业技术学院，助教。