GPS全球定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、Equipment Manufactring Technology No.4,2009全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System 簡稱GPS 是美國第二代軍用導(dǎo)航系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的實(shí)時(shí)導(dǎo)航和定位。GPS 由空間部分、地面控制部分、用戶設(shè)備部分共三個(gè)部分組成。GPS 的空間部分是由24顆工作衛(wèi)星組成,它位于距地表20200km 的上空,均勻分布在6個(gè)軌道面上(每個(gè)軌道面4顆,軌道傾角為55°。此外,還有4顆有源備份衛(wèi)星在軌運(yùn)行。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測到4顆以上的衛(wèi)星,并能保持良好定位解算精度的幾何圖像。這就提供了在時(shí)間上連續(xù)的全球?qū)Ш?/p>

2、能力。地面控制部分主要作用有:根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)對GPS 的觀測數(shù)據(jù),計(jì)算出衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等,并將這些數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去;對衛(wèi)星進(jìn)行控制,對衛(wèi)星進(jìn)行發(fā)布指令;接收衛(wèi)星信號,監(jiān)測衛(wèi)星狀態(tài)等。用戶設(shè)備部分用于接收GPS 衛(wèi)星所發(fā)出的信號,利用這些信號進(jìn)行導(dǎo)航定位等工作。GPS 系統(tǒng)的基本定位原理是:每顆GPS 衛(wèi)星時(shí)刻發(fā)布其位置和時(shí)間數(shù)據(jù)信號,用戶接收機(jī)可以測量每顆衛(wèi)星信號到接收機(jī)的時(shí)間延遲,根據(jù)信號傳輸?shù)乃俣?可以計(jì)算出接收機(jī)到不同衛(wèi)星的距離。同時(shí)收集至少4顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)時(shí),就可以算出三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。由于GPS 具有全球覆蓋以及精度高、定位速度快、實(shí)時(shí)性好、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),近年來

3、在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用,在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了極大的作用,已成為了信息時(shí)代不可或缺的一部分13。因此,本文在GPS 和單片機(jī)的理論和知識上,選用Atmel 公司的AT89C5246提取GPS 模塊的接收數(shù)據(jù),并由12864液晶顯示接收數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)了一套GPS 全球定位系統(tǒng)。1硬件設(shè)計(jì)在電源設(shè)計(jì)方面,本系統(tǒng)選用的液晶顯示器件是型號為MGLS-12864的LCD,需要負(fù)電源驅(qū)動(dòng)。有必要設(shè)計(jì)一個(gè)±5V 輸出電壓的雙電源電路。在系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)中,系統(tǒng)采用11.0592MHz 晶振,串口方式1接收GPS 信息,P1口和P3口用于12864LED 液晶顯示接口,可以顯示實(shí)時(shí)時(shí)間、緯度、經(jīng)度及其他GPS

4、數(shù)據(jù)信息。本系統(tǒng)主要有兩個(gè)硬件模塊組成:GPS 接收模塊和液晶顯示模塊。GSU-38A0GPS 模塊用于接收GPS 衛(wèi)星的信號,并計(jì)算出模塊測試點(diǎn)所在位置的衛(wèi)星信息。采用的GPS 模塊由變頻器、信號通道、微處理器、存儲單元和接收天線組成。單片機(jī)主控制器的串行接收口連接GPS 模塊數(shù)據(jù)發(fā)送端接收衛(wèi)星信息。液晶顯示模塊用于顯示接收到的數(shù)據(jù)信息。12864數(shù)據(jù)連接單片機(jī)P1口,雙電源供電。2軟件設(shè)計(jì)圖1為GPS 全球定位系統(tǒng)的主程序流程圖。系統(tǒng)軟件主要由初始化模塊、數(shù)據(jù)接收處理模塊組成。初始化模塊完成開機(jī)上電后,對單片機(jī)、液晶顯示器和GPS 模塊的初始化工作。對單片機(jī)設(shè)置串口工作模式、設(shè)置波特率和中

5、斷工作模式;對液晶顯示器設(shè)置開機(jī)畫面和顯示模式;完成對GPS 模塊串口的成功通信。GPS 全球定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)李舟明(廣州大學(xué)華軟軟件學(xué)院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系,廣東廣州510990摘要:以GSU-38A0GPS 接收模塊為核心,介紹了系統(tǒng)的硬件電路及軟件流程圖,所設(shè)計(jì)的全球定位系統(tǒng)具有全球定位、自動(dòng)控制、實(shí)時(shí)性好等多方面優(yōu)點(diǎn),具有較好的應(yīng)用發(fā)展前景。關(guān)鍵詞:GPS;GSU-38A0;AT89C52中圖分類號:P228.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-545X (200904-0072-02收稿日期:2009-01-02作者簡介:李舟明(1981,男,湖南嘉禾人,助教,在讀研究生,研究領(lǐng)域:計(jì)算機(jī)應(yīng)用及計(jì)

6、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等方面的教學(xué)與研究工作。開始結(jié)束開始接收數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)正確?是否接收到數(shù)據(jù)幀液晶初始化顯示數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)接收數(shù)據(jù)NN串行口中斷初始化圖1系統(tǒng)程序流程圖72裝備制造技術(shù)2009年第4期數(shù)據(jù)接收處理模塊,負(fù)責(zé)處理從GPS 接收到的數(shù)據(jù)。在單片機(jī)串口收到信息后,先判別是否為語句引導(dǎo)頭“￥”,再接收信息內(nèi)容,然后根據(jù)語句標(biāo)識區(qū)分出信息類別,以對收到ASC 碼進(jìn)行處理顯示。若整個(gè)數(shù)據(jù)接收正確,便進(jìn)行處理;若接收不正確,則重新進(jìn)行接收。本設(shè)計(jì)中,接收時(shí)主要提取并存儲以下數(shù)據(jù)內(nèi)容:當(dāng)前日期、時(shí)間、定位狀態(tài)、緯度、經(jīng)度。3結(jié)束語通過本設(shè)計(jì)方法,本系統(tǒng)由單片機(jī)控制GPS 模塊較為精確地計(jì)算和顯示日期、時(shí)間、經(jīng)度

7、、緯度等衛(wèi)星信息,能夠廣泛應(yīng)用于船舶,汽車,飛機(jī)等運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行定位導(dǎo)航。參考文獻(xiàn):1邱致和,王萬義.GPS 原理與應(yīng)用M.北京:電子工業(yè)出版社,2001.2吳迪軍.GPS 在現(xiàn)代橋梁工程測量中的應(yīng)用綜述J.鐵道勘察,2006,(2:1-2.3張謙,裴海龍.基于GPS 的手持個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.微計(jì)算機(jī)信息,2006,22(6:196-198.4周國雄,夏國榮,周凱,等.基于無線數(shù)據(jù)收發(fā)原理的自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)J.微計(jì)算機(jī)信息,2008,24(1:179-181.5胡健.單片機(jī)原理及接口技術(shù)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.6蔣輝平,周國雄.單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,20

8、07.Design of Global Positioning SystemLI Zhou-ming(Department of Network Techniques,Huaruan College of Software,Guangzhou University,Guangzhou 510990,ChinaAbstract:In this paper,GSU-38A0GPS receiver module is designed as the core,and hardware circuitry and software flow chart is introduced.The globa

9、l positioning system has some advantages such as navigation,automatic control,real-time and has good application prospects.Key words:GPS;GSU-38A0;AT89C52工作臺厚h =125mm,即r =芎0.75×1.681×(385.51252=芎11.994MPat =芎0.28×11.994=芎3.358MPar 1=t 1=芎0.49×1.681×(385.51252=7.834MPa因?yàn)閞 <

10、<芎芎6=100MPa,所以工作臺的結(jié)構(gòu)參數(shù)符合要求。其最大撓度為f =0.17qR 4Eh 3=0.0514mm 。4結(jié)束語當(dāng)前,液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化等各項(xiàng)要求方面,都取得了重大的進(jìn)展,在完善比例控制、伺服控制、數(shù)字控制等技術(shù)上,也有許多新成就。此外,在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化以及微機(jī)控制等開發(fā)性工作方面,更日益顯示出顯著的成績。機(jī)架是液壓機(jī)的重要組成部份,它與其他部件如油缸等有裝配關(guān)系,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響到整臺液壓機(jī)的工作性能。立柱和梁板是整個(gè)機(jī)架中的主要受力部件,它們設(shè)計(jì)的好壞也是不容忽視的。參考文獻(xiàn):1

11、雷天覺.液壓工程手冊M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1990.2李慕潔.液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19893姚保森.我國板沖壓液壓機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展J.鍛壓裝備與制造技術(shù),2007,(02:22.4章宏甲.液壓傳動(dòng)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.5劉新德.袖珍液壓氣動(dòng)手冊M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.6成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.Design for the Rack of 80T Three Beam Four-post Hydraulic PressLI Xian-hua(Liuzhou Wuling Liuji Power Co.,Ltd.,Liuzhou Guangxi 545005,ChinaAbstract:The 80T three beams four-post Hydraulic Press as an example,through Force Analysis ,the column and the beam that important