GPS衛(wèi)星定位及短信接收發(fā)送系統(tǒng)

1、本科生畢業(yè)論文題目 GPS衛(wèi)星定位及短信接收/發(fā)送系統(tǒng) 作者姓名 王俊發(fā) 指導(dǎo)教師 田鋼 所在學(xué)院 物理科學(xué)與信息工程學(xué)院 專業(yè)(系) 電子信息工程 班級(屆) 2006屆 本科 完成日期 2006 年 5 月 20 日 目 錄中文摘要、關(guān)鍵詞 （1）1、 緒論（1）2、整體方案論證（1）3、電路組成和工作原理（4）3.1 顯示電路的設(shè)計 （5）3.2 GPS信息采集電路的設(shè)計 （6）3.3 GPS發(fā)短信電路的設(shè)計 （6）3.4 數(shù)據(jù)存儲器擴展電路設(shè)計 （7）3.5 單片機處理系統(tǒng)的設(shè)計 （8）4、整體制作 （11）5、程序部分的整體設(shè)計 （11）5.1 采集GPS信息流程 （11）5.2 發(fā)

2、短消息流程 （13）5.3 程序整體流程 （17）6、電路的測試 （18）6.1 GPS數(shù)據(jù)采集和G18通信電路的調(diào)試 （18）6.2 顯示電路的調(diào)試 （18）6.3 整體電路調(diào)試及性能分析 （19）7、結(jié)束語 （20）附錄：控制源程序清單（20）參考文獻 （41）英文摘要、關(guān)鍵詞（41）摘要：本系統(tǒng)是基于中國移動短信平臺，利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)模塊GARMIN15L和摩托羅拉工業(yè)手機模塊G18實現(xiàn)實時顯示受控單位的位置信息以及通過短消息的形式控制受控單位實現(xiàn)相應(yīng)的功能。本系統(tǒng)的中央控制單元MCU采用美國ATMEL公司的AT89C51控制單元，通過串口實現(xiàn)與GPS模塊GARMIN15L和G18之

3、間的數(shù)據(jù)通信。三個數(shù)碼管顯示位置信息，G18通過手機短信定時向固定手機號發(fā)送GARMIN15L采集到的位置信息，用手機通過短消息形式可以控制系統(tǒng)實現(xiàn)特定的控制功能，并顯示出相應(yīng)的控制指令。 由于對位置和狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)要求有一定的實時性。同時受控單位與調(diào)控中心之間的信息溝通實際上也是一種數(shù)據(jù)的通信方式，其信息量一般也不會超過GSM短信息的長度范圍。因此利用GSM的短消息業(yè)務(wù)基本可滿足系統(tǒng)通信的需要。 其次，通過短信息方式發(fā)送數(shù)據(jù)其成本代價遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它方式（如通過話音信道）。本系統(tǒng)具有一定的實時性，非常適合用于車輛或大型設(shè)備的的定位、數(shù)據(jù)反饋和遠(yuǎn)程監(jiān)控。關(guān)鍵詞：AT89C51 GPS 短消息 GA

4、RMIN15L G181、 緒論本系統(tǒng)基于移動通信平臺，利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)模塊GARMIN15L和摩托羅拉工業(yè)手機模塊G18實現(xiàn)實時顯示受控單位的位置信息以及通過短消息的形式控制受控單位實現(xiàn)相應(yīng)的功能。GPS模塊通過接收衛(wèi)星的信息可以準(zhǔn)確的記錄受控終端的位置信息、速度信息、海拔高度等等。這些數(shù)據(jù)通過串行輸入口把數(shù)據(jù)送給控制器（AT89C51單片機）處理，控制器把處理好的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成固定格式的數(shù)據(jù)，通過串行輸出口送給G18手機模塊發(fā)送給監(jiān)控終端或指定的手機號。報告受控終端的位置信息。在本系統(tǒng)中采集和發(fā)送經(jīng)緯度信息。本系統(tǒng)具有一定的實時性，非常適合用于車輛或大型設(shè)備的定位、數(shù)據(jù)反饋和遠(yuǎn)程監(jiān)控。2、

5、 整體方案論證本系統(tǒng)利用AT89C51單片機通過串行輸入口（RXD）和串行輸出口(TXD)分時實現(xiàn)對GARMIN15L的定位數(shù)據(jù)采集和處理G18接收到的控制信息及傳送給G18要發(fā)送的定位信息，并通過四位數(shù)碼管顯示出相應(yīng)的信息。GPS位置信息顯示用四個數(shù)碼管輪流動態(tài)顯示，G18由中央處理器MCU控制定時向指定的手機號上發(fā)送短消息來報告受控單元的位置信息（本系統(tǒng)設(shè)定3分鐘發(fā)送一次）。同時G18接收處理另外一個指定的G18（或指定的的手機）發(fā)送的信息或命令執(zhí)行相應(yīng)的命令并顯示。該系統(tǒng)本著精確、可靠、先進、實用、經(jīng)濟、合理的原則進行設(shè)計,在設(shè)計過程中應(yīng)該把握以下系統(tǒng)設(shè)計原則:1、 準(zhǔn)確性：確保數(shù)據(jù)在傳

6、輸中的準(zhǔn)確性,可在數(shù)據(jù)的傳輸中加入校驗和。2、 可靠性：軟件設(shè)置要合理,在通信失敗后要有相應(yīng)的操作,以便重要數(shù)據(jù)不被丟失。3、 及時性：對于控制中心的命令要及時的處理。4、 先進性：系統(tǒng)設(shè)計盡可能不以降低系統(tǒng)的可靠性為代價,真正做到不僅具有當(dāng)今先進技術(shù)，采用先進的概念、技術(shù)和方法，而且具有發(fā)展?jié)摿?。GPS接收板在市場上品種較多5，GARMIN公司的GPS15LVS系列OEM（Original Equipment Manufacturer）接收板具有很高的性價比，是目前應(yīng)用最廣泛的GPS接收處理板，能滿足各種導(dǎo)航和實時領(lǐng)域的需要。GPS15LVS系列OEM板采用單一5V供電，內(nèi)置保護電池，RS2

7、32、TTL兩種電平自動輸出NMEA0183 2.0格式（ASCII字符型）語句，其主要性能特點如下：l 并行12通道，可同時接收12顆衛(wèi)星；l 定位時間：重捕<2s，熱啟動為15s，冷啟動45s，自動搜索90s；l 定位精度：15 mRMS/差分時<5 m；l RS232輸出，波特率可由軟件設(shè)置（12009600）；l 工作環(huán)境溫度：3585。C；l 尺寸：46.5mm×69.8mm×11.4mm；l 輸入電壓（DC）：5.0（10.05）V；l 后備電源：板置3V鋰電池（10）年壽命；l 功耗：1W；l 天線接口：50 MCX接頭有源天線（5V）；l 電源/

8、數(shù)據(jù)口：單排12插針。GARMIN15L輸出的數(shù)據(jù)格式如下 5：$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<CR><LF>傳送的信息說明如下：$GPGGA： 起始引導(dǎo)符及語句格式說明（本句為GPS定位數(shù)據(jù)）<1> UTC時間，時時分分秒秒格式<2> 緯度，度度分分.分分分分格式（第一位是零也將傳送）<3> 緯

9、度半球，N或S（北緯或南緯）<4> 經(jīng)度，度度分分.分分分分格式（第一位零也將傳送）<5> 經(jīng)度半球，E或W（東經(jīng)或西經(jīng)）<6> GPS質(zhì)量指示，0=方位無法使用，1=非差分GPS獲得方位，2=差分方式獲得方位（DGPS），6=估計獲得<7> 使用衛(wèi)星數(shù)量，從00到12（第一個零也將傳送）<8> 水平精確度，0.5到99.9<9> 天線離海平面的高度，-9999.9到9999.9米M 指單位米<10> 大地水準(zhǔn)面高度，-999.9到9999.9米M 指單位米<11> 差分GPS數(shù)據(jù)期限（RTCM S

10、C-104），最后設(shè)立RTCM傳送的秒數(shù)量（如無DGPS為0）<12> 差分參考基站標(biāo)號，從0000到1023（首位0也將傳送。如無DGPS為0）* 語句結(jié)束標(biāo)志符hh 從$開始的所有ASCII碼的校驗和<CR> 此項在GPS25-LVS板中不傳送<LF> 此項在GPS25-LVS板中不傳送OEM板輸出的信息可在PC機的超級中端中顯示，也可在GARMIN公司提供的GPSCFG.EXE設(shè)置軟件中顯示，如在PC機上看到的實時接收GPGGA語句為： $GPGGA,114641,3002.3232,N,12206.1157,E,1,03,12.9,53.2,M,11

11、.6,M,*4A這是一條GPS定位數(shù)據(jù)信息語句，意思為UTC時間為11時46分41秒，位置在北緯30度2.3232分，東經(jīng)122度6.1157分，普通GPS定位方式，接收到3顆衛(wèi)星，水平精度12.9米，天線離海平面高度53.2米，所在地離地平面高度11.6米，校驗和為4AH。G18是摩托羅拉公司生產(chǎn)的GSM通信模塊,性能指標(biāo)超群，穩(wěn)定性極高，廣泛應(yīng)用于短信中心、GPRS無線上網(wǎng)、GPS-GSM衛(wèi)星導(dǎo)航、監(jiān)控系統(tǒng)、遙控遙測系統(tǒng)、無線公話、無線傳真機、無線POS機、無線售賣機等無線通信及數(shù)據(jù)傳輸?shù)漠a(chǎn)品。與其他無線電臺等傳統(tǒng)方式比較，采用GSM短信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：1、 速度快，實時性好，不掉

12、線；2、 可以雙向通信，及時返回終端信息；3、 設(shè)備體積小，操作簡單； 4、 由于控制中心基于移動平臺無須專門設(shè)置大功率發(fā)射電臺，將大大降低安裝費用；5、 覆蓋面廣受地理環(huán)境的影響小；6、 不受氣候影響。考慮到端口的使用要求，決定使用四并行口的AT89C51單片機作為控器，用LED共陽數(shù)碼管及GPS15-LVS系列OEM接收板和G18工業(yè)手機模塊實現(xiàn)系統(tǒng)功能。3、 電路組成和工作原理 單片機在GPS衛(wèi)星定位及短信遙控系統(tǒng)中的應(yīng)用系統(tǒng)框架圖如圖3-1所示。圖3-1 整體系統(tǒng)框架圖1、 主控制器MCU部分 2、硬件看門狗電路部分3、G18模塊部分 4、GPS模塊部分 5、數(shù)據(jù)存儲器擴展部分 6、數(shù)

13、碼管顯示部分7、時鐘電路部分3.1 顯示電路的設(shè)計3用四位共陽數(shù)碼管作為系統(tǒng)的顯示部分，因控制器（AT89C51單片機）的并行輸入輸出口有四路，而系統(tǒng)擴展占用了P0口和P2口，串行口有用到了P3.0和P3.1。靜態(tài)顯示并口資源不足，故采用四位數(shù)碼管動態(tài)輪流顯示。P1口用于段碼數(shù)據(jù)輸出P2.1 P2.2 P2.3 P2.4通過三極管驅(qū)動作為LED位選控制線。段碼驅(qū)動采用74LS244集成驅(qū)動塊。（74LS244集成驅(qū)動塊框圖如圖3-2所示） 圖3-2 74LS244集成驅(qū)動塊框圖74LS244是一個半導(dǎo)體集成電路,它由兩部分主要電路組成.每部分由4個分立的普通的輸入輸出電路組成,而且還可以有高阻

14、態(tài)輸出.它的功能有:低輸入負(fù)載系數(shù), 磁滯提供 (400 mV 典型的),很高的破壞電壓(大于等于15V),負(fù)載能力強,三態(tài)輸出,寬的溫度范圍(-20到+75度)。電路原理圖如圖3-3所示 圖3-4 顯示部分原理圖3.2 GPS信息采集電路的設(shè)計GPS15LVS系列OEM接收板采用12腳的接口，接口各引腳的功能如圖3-3所示。設(shè)計中使用了串口1或12腳的NMEA輸出口，串口1可用于PC機對OEM接收板進行參數(shù)設(shè)置，12腳NMEA輸出口用于單片機信息接收處理。圖3-5 GPS15LVS板引腳接口功能3.3 G18發(fā)短信電路的設(shè)計G18是摩托羅拉公司生產(chǎn)的GSM通信模塊,性能指標(biāo)超群，穩(wěn)定性極高，

15、廣泛應(yīng)用于短信中心、GPRS無線上網(wǎng)、GPS-GSM衛(wèi)星導(dǎo)航、監(jiān)控系統(tǒng)、遙控遙測系統(tǒng)、無線公話、無線傳真機、無線POS機、無線售賣機等無線通信及數(shù)據(jù)傳輸?shù)漠a(chǎn)品。G18雖然支持無線上網(wǎng),但是它沒有內(nèi)置的協(xié)議棧.在遠(yuǎn)程控制通信中即可采用SMS方式,又可采用GPRS方式。表3-1 G18的電流消耗情況：方式消耗電流G18沒有配件、沒有呼叫，睡眠模式<4mA DRX9.< 7.5mA DRX2.G18沒有配件，但是TS是打開的< 50mA.G18 在搜索的時間期間<180mA 典型的平均 80mAG18帶有DSC配件（類似電話聽筒），沒有呼叫時平均45 mA在最大水平的呼叫時&

16、lt;1.8A, 平均 300mA 5V.G18在 GSM 水平力量為#10 的一個呼叫的時候 (舉例子)<0.7A, 平均 175mA 5V.注意: DRX2/9是基礎(chǔ)狀態(tài)的速率,詢問模塊的狀態(tài).網(wǎng)絡(luò)設(shè)置這個參數(shù).本系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸模塊使用摩托羅拉公司的G18無線模塊,因為CPU 模塊串口與G18 模塊串行接口間電平一致,都為TTL電平,所以不需加電平轉(zhuǎn)換電路. 在系統(tǒng)中主要使用G18 模塊傳輸數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)通信中，用于接受和發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備稱為數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE（Date Terminal Equipment）。用來連接DTE 與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備稱為DCE （ Date Communi

17、cations Equipment）。在本系統(tǒng)中，單片機是DTE，G18 模塊是DCE。 G18 模塊引腳說明如下圖所示圖3-6 G18 模塊引腳說明3.4 數(shù)據(jù)存儲器擴展電路設(shè)計2考慮到系統(tǒng)的實用性和二次開發(fā)性,系統(tǒng)需要加一外部數(shù)據(jù)存儲器.來保存由外部輸入到單片機系統(tǒng)的數(shù)據(jù),而隨機存儲器作為一種使用方便的數(shù)據(jù)讀寫存儲器,在計算機應(yīng)用系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用,本系統(tǒng)采用6264(8K)。6264是目前單片機系統(tǒng)常用的8K的RAM存儲器(13位尋址),電源提供Vcc是5.0V±10%,輸入高電壓范圍是2.2V到Vcc+0.3V,輸入低電壓是 -0.3V到0.8V,它匹配TTL電平.具有訪問

18、數(shù)度快、低功耗(825毫瓦)。其管腳圖見圖3-7。圖3-7 數(shù)據(jù)存儲器6264管腳圖本系統(tǒng)設(shè)計的外部RAM擴展電路如圖3-8所示。圖3-8 外部RAM擴展電路3.5 單片機處理系統(tǒng)的設(shè)計23.5.1 AT89C51單片機 目前隨著電子技術(shù)的發(fā)展，單片機的功能日益豐富，集成度日益提高國，運行速度也越來越快。國內(nèi)廣泛應(yīng)用的單片機主要有INTEL 公司的MCS-51 系列8 位單片機、MCS-96 系列16 位單片機、MICROCHIP 公司的PIC 單片機、TI 低功耗的MSP430 和日立、MOTOROLA 的其他類型單片機。其中MCS-51 系列單片機應(yīng)用范圍最廣、方便易用、文檔詳盡。制造工藝

19、為CMOS 的AT89C51 單片機采用的是40引腳的雙列直插封裝方式。其片內(nèi)的結(jié)構(gòu)如果按功能劃分,它由8 個部分組成，即微處理器（CPU），數(shù)據(jù)存儲器（RAM），程序存儲器（ROM），I/O 口（P0 口、P1 口、P2 口、P3 口），串行口，定時器/計數(shù)器，中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（SFR）。 對各功能部件作進一步的說明：1、數(shù)據(jù)存儲器（RAM）：片內(nèi)為128個字節(jié),片外最多擴至64K字節(jié)。2、程序存儲器（ROM）：AT89C51 單片機含有8K 字節(jié)的快擦寫可編程/擦除只讀存儲器,片外最多可擴至64K 字節(jié).3、中斷系統(tǒng)：具有5 個中斷源.4、定時器/計數(shù)器：2 個16 位的定時器/計

20、時器，具有四種工作方式。5、串行口：1 個全雙工的串行口.6、P0 口、P1 口、P2 口、P3 口：為4 個并行8 位I/O 口.7、特殊功能寄存器（SFR）：共有21 個，用于對于片內(nèi)各功能模塊進行管理，控制監(jiān)視。實際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個特殊功能的RAM 區(qū)。8、微處理器（CPU）：為8 位的CPU,不僅可處理字節(jié)數(shù)據(jù)，還可進行位變量的處理。AT89C51 單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100 次。該器件采用ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51 指令集和輸出管腳相兼容。圖3-9 AT89C51單片機管腳圖3.5.2 電路原理圖控制系統(tǒng)

21、的電路原理圖如圖3-9所示。單片機采用11.0592MHz晶振，以串口方式1接收GPS信息，以查詢方式收發(fā)短消息。P1口和P3口用于7段共陰LED顯示接口，P0口和P2口用于外部擴展地址接口，LED顯示器輪流顯示緯度、經(jīng)度或其它GPS信息數(shù)據(jù)?？刂齐娐分饕葾T89C51單片機、GPS信息采集電路、短消息收發(fā)電路、數(shù)據(jù)存儲器擴展電路、LED顯示電路、電源等部分組成。單片機實時顯示GPS模塊采集到的信息，通過查詢和G18通信，收發(fā)處理短消息。圖3-10 整體電路原理圖4、 整體制作 電路用印刷電路板來實現(xiàn)整體電路來提高系統(tǒng)的可靠性，我們一組三人分工合作，各自發(fā)揮自己的特長，器件選擇、電路焊接、程

22、序編寫。我們明確分工又緊密合作。在規(guī)定的時間內(nèi)完成了整體的制作。5、 程序部分的整體設(shè)計5.1 采集GPS信息流程5GPS15-LVS的通信波特率默認(rèn)值為4800，1個起始位，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位，無奇偶校驗。通常使用NMEA-0183格式輸出，數(shù)據(jù)代碼為ASCII碼字符。NMEA-0183是美國海洋電子協(xié)會為海用電子設(shè)備制定的標(biāo)準(zhǔn)格式，目前廣泛使用V2.0版本。由于該格式為ASCII碼字符串，比較直觀和易于處理，在許多高級語言中都可以直接進行判別、分離，以提取用戶所需要的數(shù)據(jù)。GPS25-LVS系列OEM板可輸出12句語句，分別是GPGGA，GPGSA，GPGSV，GPRMC，GPVTG，

23、LCGLL，LCVTG，PGRME，PGRMF，PGRMT，PGRMV，GPGLL。不同的語句中傳送不同的信息：$GPRMC,074438,A,3802.7036,N,11437.3630,E,000.0,000.0,170506,005.0,W*65$GPGGA,074438,3802.7036,N,11437.3630,E,1,05,2.5,50.5,M,-13.3,M,*5D$GPRMC,074439,A,3802.7036,N,11437.3630,E,000.0,000.0,170506,005.0,W*64$GPGGA,074439,3802.7036,N,11437.3630,E

24、,1,05,2.5,51.2,M,-13.3,M,*5A$GPRMC,074440,A,3802.7036,N,11437.3630,E,000.0,000.0,170506,005.0,W*6A$GPGGA,074440,3802.7036,N,11437.3630,E,1,05,2.5,51.9,M,-13.3,M,*5F本系統(tǒng)設(shè)計中因只發(fā)送受控設(shè)備的位置信息，故只用語句$GPGGA,或$GPRMC在單片機串口收到信息后，先判別是否為語句引導(dǎo)頭“$”，然后再接收信息內(nèi)容，在收到“*”字符ASC碼后再接收二個字節(jié)結(jié)束接收,然后根據(jù)語句標(biāo)識區(qū)分出信息類別以對收到ASC碼進行處理顯示。注意在處理

25、北京時間時應(yīng)在UTC時間上加上8小時才是準(zhǔn)確的北京時，在超出24小時時應(yīng)作減24小時處理。單片機接收GPS信息框圖如圖5-1所示：圖5-1 單片機接收GPS信息程序流程5.2 發(fā)短消息流程5.2.1 G18 AT指令說明4檢測信號指令(sendcsq)本程序檢測G18的信號強度.檢測信號強度的AT命令是:AT+CSQ<cr> -通過串口給G18發(fā)送+CSQ: 031, 099 OK - G18的回應(yīng)(正確的情況下)ERROR -G18的回應(yīng)(錯誤的情況下)讀短信指令(sendcmgl) 本程序讀取SIM卡中收到的信息,即控制中心發(fā)送過來的命令信息. 讀短信的AT命令是: AT+CM

26、GL=4<cr> -通過串口給G18發(fā)送 +CMGL：001，001，136-回應(yīng);0891683108301105F0240D91683138326270F500005011300143250007ce19ae188bd100 OK發(fā)送短信指令(sendcmgs) 本程序給控制中心發(fā)送信息,實現(xiàn)互相通信.(1) 發(fā)送短信的AT命令A(yù)T+CMGS=<length><cr>-本例中長度為19>0891683108301105F011000D22683139130563F100000007 ce19ae188bd100<CTRL+Z>OK(2)

27、 對上面格式的解釋長度=15+發(fā)送的實際字節(jié)數(shù) 08 固定格式； 91=TON/NPI，代表“+”號；固定格式 68=“86”，代表中國，固定格式； 3108301105F0短消息服務(wù)中心地址，兩位兩位取反，最后不足補F. 11=8字節(jié)的MTI、RD、VPF、SRR、UDHI、RP、MMS、SRI，固定格式； 00=MR消息參考，固定格式； 0D=目的地址的實際長度； 3138326270F5要發(fā)到的目的地，兩位兩位的取反，最后不足補F； 00000004=使用者的控制數(shù)據(jù)， 00-PID協(xié)議編號，固定格式00-DCS數(shù)據(jù)譯碼方案，固定格式0

28、0-VP合法周期，固定格式，07-實際發(fā)送字節(jié).ce19ae188bd100=發(fā)送的數(shù)據(jù)譯碼；刪除短信指令(sendcmgd)本程序刪除SIM卡中的短信,刪除短信的AT命令:AT+CMGD=1,3<cr>-通過串口給G18發(fā)送OK-回應(yīng)4 該命令功能是刪除SIM卡中所有已讀的短消息 單片機與G18通信，實際上就是嚴(yán)格按照G18的數(shù)據(jù)格式把接收到的GPS模塊傳送來的數(shù)據(jù)和要發(fā)送的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，通過串行輸入輸出接口把數(shù)據(jù)傳送給G18模塊，這部分程序主要是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳送。現(xiàn)列舉檢測G18信號強度部分流程和發(fā)送短信部分流程。 流程圖如下圖5-2、5-3圖5-2 檢測信號強度流程圖圖5-3

29、發(fā)短信流程5.3 程序整體流程 圖5-4 整體程序流程圖6、 電路的測試6.1 GPS數(shù)據(jù)采集和G18通信電路的調(diào)試該系統(tǒng)是建立在單片機與GPS和G18通信的基礎(chǔ)上的，所以串口通信部分電路在該系統(tǒng)中是關(guān)鍵部分，G18模塊價格比較貴，且對電源要求較高，故我們采用模擬的方式進行對該部分電路的調(diào)試。先對電路板上各點的電壓進行測量,尤其是電源線和地線部分,測量過程中發(fā)現(xiàn)單片機串口輸出線路與地短路,后經(jīng)檢查排除故障。利用串口調(diào)試工具SSCOM32模擬G18和GPS給單片機送短消息數(shù)據(jù)讓單片機來處理，這樣不僅可以真實的來查看系統(tǒng)的工作情況，而且還可以看到單片機串口輸出原始數(shù)據(jù)，加快了調(diào)試的進度。at+cs

30、q+CSQ: 031, 099$GPRMC,074507,A,3802.7035,N,11437.3OKat+cmgs=85> 0891683108301105F011000DA130010811+CMGS: 000$GPGGA,074507,A,3802.7035,N,11437.3調(diào)試過程中接收到的數(shù)據(jù)如下：圖6-1 調(diào)試接收的數(shù)據(jù)6.2 顯示部分電路的調(diào)試電路板初步設(shè)計時顯示部分電路利用四位共陽黃色數(shù)碼管動態(tài)顯示, 段碼驅(qū)動利用74LS244,位驅(qū)動利用六非門74LS05,調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)黃色數(shù)碼管不亮,人為給出段碼驅(qū)動和位碼驅(qū)動電平時能正常顯示,去掉顯示部分電路,測取單片機輸出的電

31、壓為正常,確定故障為位驅(qū)動不足.查找相關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)黃色數(shù)碼管驅(qū)動電流較大,換用三極管構(gòu)成的驅(qū)動電路,典型電路如圖6-2所示：圖6-2 位驅(qū)動電路6.3 整體電路調(diào)試及性能分析6.3.1其他部分該系統(tǒng)電路采用PCB制板,電路中幾乎不存在錯誤.該部分調(diào)試比較順利。6.3.2程序部分調(diào)試程序采用分塊模式編寫,在硬件調(diào)試過程中,遇到的問題都可以分到各個子程序塊中,對設(shè)計到的程序塊的各條分支都進行測試,遇到錯誤分支我們共同分析流程與實際數(shù)據(jù)的區(qū)別,找出存在的問題,確定新的程序流程,重新燒寫片子調(diào)試。整個調(diào)試過程中程序沒有較大改動。6.3.3整體電路調(diào)試及性能分析 各部分調(diào)試成功后，進行整體調(diào)試，因在GP

32、S和G18與單片機的通信跟用串口調(diào)試工具是一樣的效果，故模擬沒有問題后，裝上G18和GPS,能成功通信。顯示部分正常。整機制作成功。 開機后按整體流程測試，工作相當(dāng)穩(wěn)定。能夠準(zhǔn)確采集到GPS輸出的定位數(shù)據(jù)，并且正確的發(fā)送到指定的手機號碼上。能夠準(zhǔn)確辨認(rèn)收到的指令并執(zhí)行。經(jīng)長時間測試，性能比較穩(wěn)定。7、結(jié)束語本系統(tǒng)基于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS和移動通信系統(tǒng)GSM,提出了一種全新的控制理念。突破了以往的單向控制。用G18模塊的雙向通信功能可以實現(xiàn)可靠的遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控?？梢杂糜诖笮驮O(shè)備和車輛的故障監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制。本設(shè)計系統(tǒng)功能比較強大，所用到的模塊都有一定的通信協(xié)議。在整個系統(tǒng)設(shè)計中我查閱了大量的資料

33、和文獻，學(xué)到了很多在平時課堂上學(xué)不到的東西。更大大的鍛煉了自己的實際動手能力和操作能力。我負(fù)責(zé)了整個系統(tǒng)的調(diào)試和修改。充分發(fā)揮了我四年的所學(xué)。附錄：控制源程序清單;*;初始化向量表 recemem equ 61h ;接收緩存 sendmem equ 62h ;發(fā)送緩存 csqnum equ 7 ;at+csq 個數(shù) cmglnum equ 10 ;at+cmgl個數(shù) cmgdnum equ 12 ;at+cmgd個數(shù) cmgsnum equ 11 ;at+cmgs個數(shù) dxnum1 equ 28 ;cmgs1個數(shù) dxnum2 equ 35 ;cmgs2個數(shù) dxnrnum equ 63 ;短

34、信內(nèi)容個數(shù) fnum equ 3 ;讀取錯誤次數(shù) dsp1 equ 30h ;顯示緩存單元 dsp2 equ 31h dsp3 equ 32h dsp4 equ 33h sigh equ 38h ;標(biāo)志位單元 sigok equ 39h ;標(biāo)志位單元 mark equ 3ah ;標(biāo)志位單元 strcsq equ 3bh ;標(biāo)志位單元 sigcsq equ 3ch ;標(biāo)志位單元 sigcmgs equ 3dh ;標(biāo)志位單元 sigcmgl equ 3eh ;標(biāo)志位單元 sigcmgd equ 3fh ;標(biāo)志位單元 cwnum1 equ 0bh ;錯誤標(biāo)志顯示字' -FE' cwn

35、um2 equ 0ch cwnum3 equ 0eh cwnum4 equ 0dh jsnum equ 48h ;發(fā)送經(jīng)緯度的次數(shù) xhnum1 equ 40h ;G18信號強度值存儲單元 xhnum2 equ 41h commd1 equ 42h ;命令存儲單元 commd2 equ 43h;*;* org 0000h ljmp start org 0003h nop nop ljmp start org 000bh nop nop ljmp start org 0013h nop nop ljmp start org 001bh nop nop ljmp start org 0023h n

36、op nop ljmp riint org 0100hstart: mov sp,#68h clr rs0 ;設(shè)置第一組寄存器 clr rs1 mov r0,#7fh mov a,#0start1: mov r0,a djnz r0,start1 ;清7fh以下數(shù)據(jù) mov a,#0ffh mov p0,a mov p1,a mov p2,a mov p3,a mov jsnum,#00h mov r3,#2start2: mov 30h,#0 mov 31h,#0 mov 32h,#0 mov 33h,#0 acall disp mov 30h,#0fh mov 31h,#0fh mov 3

37、2h,#0fh mov 33h,#0fh acall disp djnz r3,start2 mov 30h,#00h ;顯示'-00' mov 31h,#00h mov 32h,#0eh mov 33h,#0dh acall disp mov r2,#3start3: acall sendcsq mov a,sigcsq cjne a,#0feh,main mov 30h,#cwnum1 ;錯誤標(biāo)志顯示字' -FE' mov 31h,#cwnum2 mov 32h,#cwnum3 mov 33h,#cwnum4 acall disp djnz r2,start

38、3main: mov 30h,xhnum2 mov 31h,xhnum1 mov 32h,#00h mov 33h,#00h acall disp acall disp mov r3,#2main1: mov 30h,#0eh ;'-' mov 30h,#0bh ;'E' mov 30h,#0eh ;'-' mov 30h,#0ah ;'N' acall disp mov 30h,#08h ;'8' mov 31h,#03h ;'3' mov 32h,#00h ;'0' mov 33

39、h,#0ah ;'N' acall disp mov 30h,#04h ;'4' mov 31h,#01h ;'1' mov 32h,#01h ;'1' mov 33h,#0bh ;'E' acall disp djnz r3,main1 acall sendcmgs mov a,sigcmgs cjne a,#0feh,main2 mov 30h,#cwnum1 mov 31h,#cwnum2 mov 32h,#cwnum3 mov 33h,#cwnum4 acall disp ljmp main4main2:

40、mov a,jsnum mov b,#10 div ab mov 30h,b mov 31h,a mov 32h,#cwnum3 mov 33h,#cwnum4 acall disp inc jsnum mov r3,#5main3: mov 30h,#08h ;'8' mov 31h,#03h ;'3' mov 32h,#00h ;'0' mov 33h,#0ah ;'N' acall disp mov 30h,#04h ;'4' mov 31h,#01h ;'1' mov 32h,#01h ;&

41、#39;1' mov 33h,#0bh ;'E' acall disp djnz r3,main3 mov 4dh,10main4: acall sendcmgl mov a,sigcmgl cjne a,#0feh,main5 mov 30h,#cwnum1 mov 31h,#cwnum2 mov 32h,#cwnum3 mov 33h,#cwnum4 acall disp ljmp main6main5: mov 30h,commd1 ;顯示'3-commad' mov 31h,commd2 mov 32h,#03h mov 33h,#0dh aca

42、ll dispmain6: acall sendcmgd mov a,sigcmgd cjne a,#0feh,main7 mov 30h,#cwnum1 mov 31h,#cwnum2 mov 32h,#cwnum3 mov 33h,#cwnum4 acall disp ljmp main8main7: mov 30h,#00h ;'0' mov 31h,#0eh ;'-' mov 32h,#04h ;'4' mov 33h,#0dh ;'' acall dispmain8: djnz 4dh,main4 ljmp main nop nop ljmp start;*;*;設(shè)置G18串口通信xtg18: mov ie, #90h ;開串口中斷 setb p