嵌入式實(shí)驗(yàn)報(bào)告八

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 西北農(nóng)林科技大學(xué)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)報(bào)告八 學(xué)院： 機(jī)械與電子工程學(xué)院 班級(jí)： 電信* 姓名： 馬* 學(xué)號(hào)： 2011* 專心-專注-專業(yè)實(shí)驗(yàn)八 無線通信實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誈PS通訊原理學(xué)習(xí)NMEA0183 ASCII接口協(xié)議格式學(xué)習(xí)Linux下對(duì)GPS通訊信息采發(fā)集的編程方法二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)習(xí)GPS通訊原理，閱讀GPS模塊的產(chǎn)品說明，了解模塊的電氣指標(biāo)、串行接口連接方式、NMEA語句格式。通過軟件來設(shè)置GPS模塊的波特率、輸出語句和初始化經(jīng)緯度等內(nèi)容。編程實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS通訊信息的采集方法，將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行語義的分析，并在LCD上顯示當(dāng)前的地理位置信息。學(xué)習(xí)Lin

2、ux GPS數(shù)據(jù)的解析過程。GPS（Global Positioning System全球定位系統(tǒng)）是美國從本世紀(jì)70年代開始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS的主要優(yōu)點(diǎn)包括：（1） 全球、全天候工作：能為用戶提供連續(xù)，實(shí)時(shí)的三維位置，三維速度和精密時(shí)間。不受天氣的影響。（2） 定位精度高：?jiǎn)螜C(jī)定位精度優(yōu)于10米，采用差分定位，精度可達(dá)厘米級(jí)和毫米級(jí)。（3） 功能多，應(yīng)用廣：目前已廣泛的應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域。GPS

3、由三個(gè)獨(dú)立的部分組成：空間部分：21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星。地面支撐系統(tǒng)：1個(gè)主控站，3個(gè)注入站，5個(gè)監(jiān)測(cè)站。用戶設(shè)備部分：接收GPS衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)，以獲得必要的導(dǎo)航和定位信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，完成導(dǎo)航和定位工作。GPS接收機(jī)硬件一般由主機(jī)、天線和電源組成。GPS定位原理：GPS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，確定待測(cè)點(diǎn)的位置。如圖所示，假設(shè)t時(shí)刻在地面待測(cè)點(diǎn)上安置GPS接收機(jī)，可以測(cè)定GPS信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間，再加上接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星星歷等其它數(shù)據(jù)可以確定以下四個(gè)方程式：上述四個(gè)方程式中待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)x、y、z和為未知參數(shù)，其中。di（i

4、=1，2，3，4）分別為衛(wèi)星1，衛(wèi)星2，衛(wèi)星3，衛(wèi)星4到接收機(jī)之間的距離。分別為衛(wèi)星1，衛(wèi)星2，衛(wèi)星3，衛(wèi)星4的信號(hào)到達(dá)接收機(jī)所經(jīng)歷的時(shí)間。C為GPS信號(hào)的傳播速度（即光速）。四個(gè)方程式中各個(gè)參數(shù)意義如下：x，y，z為待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)的空間直角坐標(biāo)。Xi，yi，zi（i=1，2，3，4）分別為衛(wèi)星1，衛(wèi)星2，衛(wèi)星3，衛(wèi)星4在t時(shí)刻的空間直角坐標(biāo)，可由衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得。Vti（i=1，2，3，4）分別為衛(wèi)星1，衛(wèi)星2，衛(wèi)星3，衛(wèi)星4的衛(wèi)星鐘的的鐘差，由衛(wèi)星星歷提供。Vt0為接收機(jī)的鐘差。由以上四個(gè)方程即可解算出待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)x，y，z和接收機(jī)的鐘差Vt0.目前GPS系統(tǒng)提供的定位精度是優(yōu)于10米，而為得

5、到更高的定位精度，通常采用差分GPS技術(shù)：將一臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站上進(jìn)行觀測(cè)。根據(jù)基準(zhǔn)站已知精密坐標(biāo)，計(jì)算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)，并由基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)將這一數(shù)據(jù)發(fā)送出去。用戶接收機(jī)在進(jìn)行GPS觀測(cè)的同時(shí)，也接收到基準(zhǔn)站發(fā)出的改正數(shù)，并對(duì)其定位結(jié)果進(jìn)行改正，從而提高定位精度。三、實(shí)驗(yàn)步驟1. 檢查跳線確定試驗(yàn)平臺(tái)擴(kuò)展槽上方JP1102/JP1103跳線位于2、3之間，跳線位為EXPORT；確定GPS/GPRS模塊的JP201/JP202跳線位于模塊外側(cè)GPS端。2. 接入設(shè)備關(guān)閉2410-S平臺(tái)，將GPS天線連接到GPS/GPRS模塊上，天線接收端置放在能良好接收室外信號(hào)的地方，比如說窗臺(tái)，

6、將模塊插入2410-S擴(kuò)展插槽。3. 編譯程序rootlocalhost/#cd /arm2410s/exp/basic/07_gps/rootlocalhost 07_gps#makearmv41-unknown-linux-gcc -c -o mian.o mian.carmv41-unknown-linux-gcc -c -o gps.o gps.carmv41-unknown-linux-gcc -o./bin/gps main.o gps.o-lpthread4. 運(yùn)行程序啟動(dòng)minicom，執(zhí)行以下指令。/mnt/yaffsmount -t nfs 192.168.0.33:/ar

7、m2410s /host /掛載主機(jī)目錄，IP地址可變。/mnt/yaffscd/host/exp/basic/bin /host/exp/basic/bin./gps此時(shí)可直接在minicom中看到試驗(yàn)結(jié)果。5.通訊實(shí)驗(yàn)確定試驗(yàn)平臺(tái)擴(kuò)展槽上方JP1102/JP1103跳線位于2，3之間，跳線為EXPORT；確定GPS/GPRS模塊的JP201/JP202跳線位于模塊上，將任意可用GSM手機(jī)SIM卡插入模塊背面SIMCARD插槽內(nèi)，將模塊插入2410-S擴(kuò)展插槽6.編譯程序rootlocalhost /# cd /arm2410s/exp/basic/08_gprs/ /進(jìn)入實(shí)驗(yàn)所在目錄roo

8、tlocalhost 08_gprs#make /編譯實(shí)驗(yàn)內(nèi)容生成可執(zhí)行文件armv41-unknown-linux-gcc -c -o main.o main.carmv41-unknown-linux-gcc -c -o tty.o tty.carmv41-unknown-linux-gcc -c -o gprs.o gprs.carmv41-unknown-linux-gcc -c -o keyshell.o keyshell.carmv41-unknown-linux-gcc -o ./bin/gprs main.o tty.o gprs.o keyshell.o ./keyboard/keyboard.o ./keyboard/get key.o -lpthread5. 觀看實(shí)驗(yàn)結(jié)果<gprs control shell>1give a call /撥號(hào)2respond a call /接電話3hold a call /掛斷4send a msg /發(fā)送短信（已定）*help menuKeyshell四、實(shí)驗(yàn)總結(jié) 本次試驗(yàn)主要學(xué)習(xí)了GPS通訊原理，通過閱讀GPS模塊的產(chǎn)品說明，了解了模塊的電氣指標(biāo)、串行接口連接方式、NMEA語句格式。通過軟件來設(shè)置GPS模塊的波