GPS定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、4XfQINGDAOUNIVERSITY本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：GPS定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院：自動(dòng)化工程學(xué)院專業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)班級(jí)：2007級(jí)1班姓名：#指導(dǎo)教師：#$#2011 年 6 月 2 日GPS 定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)TheDesignofGPSPositioningSyste摘要本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是基于GPS定位系統(tǒng)的公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)。硬件上是由單片機(jī)(SPCE061A)、液晶顯示模塊、GPS接受器、SPR模組等組成。能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星定位，公交車語音報(bào)站等功能。該系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)對(duì)GPS真塊輸出數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)得到的經(jīng)緯度信息判斷公交車當(dāng)前是否到達(dá)預(yù)設(shè)的各個(gè)站點(diǎn)。本系統(tǒng)的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在通過GPS寸公

2、交車進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，無需人工干預(yù)，便可準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行自動(dòng)報(bào)站，以實(shí)現(xiàn)朽能化和高可靠性。關(guān)鍵詞GPS單片機(jī)定位報(bào)站AbstractThissystemprovidesthefunctionoftheGPSbuslocationandstopreportingItsbasedontheSPCE061AMCU,LCDmodule,GPSreceiver,SPRmoduleandothercomponents.Itcanachievesatellitepositioning,busstopsreportingandotherfunctions.Thesystemisbasedonreal-timeGPS

3、dataacquisitionmodulegettingtheinformationoflatitudeandlongitudeanddeterminethecurrentbusstop.Advantagesofthissystemismainlythatthroughreal-timeGPSpositioningonthebus,withouthumanintervention,itcanbeaccurateforautomaticstationinordertoachieveenergyandhighreliabilityofthedecadent.KeywordsGPSMCUpositi

4、oningstopreporting目錄前言 1第 1 章總體方案 21.1系統(tǒng)供電電源選擇2.1.2控制器選擇2.1.3定位裝置GPS的選擇3.1.4顯示器件選擇4.第 2 章硬件設(shè)計(jì) 5總體設(shè)計(jì)5.各模塊設(shè)計(jì)6.(1)電源設(shè)計(jì)6.(1)微控制器7.(1)GPS接收器1.2(1)SPR模組14(1)C系列中文液晶模塊15第 3 章軟件設(shè)計(jì) 161GPS定位的實(shí)現(xiàn)1.61.2GPS絕對(duì)定位161.2GPS定位相關(guān)概念161.2GPS接收器1.71.2NMEA0183標(biāo)準(zhǔn)語句171液晶顯示部分設(shè)計(jì)231.3C系列中文模塊顯示資料RAM231.3顯示程序?qū)崿F(xiàn)241SPR_Demo的軟件設(shè)計(jì)251語

5、音報(bào)站設(shè)計(jì)27第 4 章測(cè)試方法 28測(cè)試方法28510-|-MDHcnckfX2A圖2.3LM2596PCB布線圖1IM/LEDU2ASU17+5VN5OUTci6+cr用lOWlOOUF-AGXDWDDAVDD4微控制器.SPCE061A是由凌陽科技推出的一個(gè)16位結(jié)構(gòu)的微控制器。 考慮到用戶在存儲(chǔ)器資源方面較少的資源需求以及便于程序調(diào)試等功能，SPCE061A里只內(nèi)嵌32K字的閃存FLASHROM。較高的處理速度使得以nSP選夠非常容易地、快速地處理復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)，適用在數(shù)字語音識(shí)別應(yīng)用領(lǐng)域。SPCE061A在工作電壓范圍內(nèi)(2.6V3.6V)的工作速度0.32MHz49.152MHz,

6、較高的工作速度使其應(yīng)用領(lǐng)域更加拓寬。2K字SRAM和32K字閃存ROM僅僅占了一頁存儲(chǔ)空間，32位可編程的多功能I/O端口；兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；低電壓復(fù)位/監(jiān)測(cè)功能；32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘；雙通道10位DAC方式的音頻輸出功能；8通道10位模-數(shù)轉(zhuǎn)換輸入功能并具有內(nèi)置自動(dòng)增益控制功能的麥克風(fēng)輸入方式,oSPCE061A是數(shù)字聲音和語音識(shí)別產(chǎn)品的一種最經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用。.結(jié)構(gòu)概覽SPCE061A的結(jié)構(gòu)如圖2.5所示：AUD2出仃輸入輸;H接U32管腳通工輸出端口IOA15-D圖2.5SPCE061A的結(jié)構(gòu)ICESCKICESDA16位微FLASH控制牌LINSP”一ICERAM一一MICIN實(shí)忖

7、時(shí)伊雙通芯位DACAUDIIOB15-0ICEEM-CPUfw7通道104,ADG單通道ADC+AGC雙16位定時(shí)滿/計(jì)數(shù)器時(shí)班中斷控制.SPCE061A共有84個(gè)引腳，封裝形式為PLCC84,它的排列如圖2.6所示,.SPCE061A的性能參數(shù)如下：?16位nSP能處理器；?工作電壓：VDD為2.63.6V（cpu）;VDDH為VDD5.5V（I/O）;?CPU時(shí)鐘：0.32MHz49.152MHz;?32768Hz實(shí)時(shí)時(shí)鐘；?內(nèi)置32K閃存ROM;?內(nèi)置2K字SRAM;?晶體振蕩器；?可編程音頻處理；?系統(tǒng)處于備用狀態(tài)下（時(shí)鐘處于停止?fàn)顟B(tài)），耗電小于2A,3.6V;?2個(gè)10位DAC（數(shù)-

8、模轉(zhuǎn)換）輸出通道；?2個(gè)16位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（可自動(dòng)預(yù)置初始計(jì)數(shù)值）；?32位通用可編程輸入/輸出端口；?14個(gè)中斷源可來自定時(shí)器A/B,時(shí)基，2個(gè)外部時(shí)鐘源輸入，鍵喚醒；?使用凌陽音頻編碼SACM_S240方式（2.4K位/秒），能容納210秒的語音數(shù)據(jù);?具備觸鍵喚醒的功能；O9Q卜 sum金XTE&TVDDXICE:UCERKXIHIMVS5PAINDAOVFCLF二ME啻AG_3二一-s-5-DVO一二二一-NCX，NCNC業(yè)邛？i&Bit1001?I0B13OB14IOBUVSSXROMTL0A15TOA14LOAIJKM12EDAllE0A10IOA圖2.6SPCE061A引

9、腳排列圖?鎖相環(huán)PLL振蕩器提供系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)；?7通道10位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和單通道聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器?具備串行設(shè)備接口；?聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入通道內(nèi)置麥克風(fēng)放大器和自動(dòng)增益控制（AGC）功能；.SPCE061A最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)接線如圖2.7所示，在OSC0、OSC1端接上晶振及諧振電容，只要在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入VCP端接上相應(yīng)的電容電阻后即可工作。其它不用的電源端和地端需要接上0.1仙F的去藕電容提高抗干擾能力。.指令系統(tǒng)指令是CPU執(zhí)行某種操作的命令。微處理器（MPU）或微控制器（MCU）所能夠識(shí)別全部指令的集合被稱為指令系統(tǒng)或指令集。 指令系統(tǒng)是制造廠家在當(dāng)初設(shè)計(jì)CPU時(shí)

10、就賦予它的功能， 要求用戶必VflEF 工mi02323-X-1-s1-s - -y y匚晝:一aaaa*W*WN N第一器+=一W一7G_7G_工生三*言一M 二NCNCN：NCFVJ?loanICE12KBI-IQSl：ESLZE?限mONT1OA15JO待命模式(Standbymode)。獲取了經(jīng)緯度數(shù)據(jù)，得到位置信息后，可在12864c型液晶中文顯示模塊顯示，單片機(jī)通過串口方式向它發(fā)送控制指令，液晶顯示模塊上電時(shí)需通過軟件初始化并配置相關(guān)參數(shù)。第3章軟件設(shè)計(jì)GPS定位的實(shí)現(xiàn)GPS 絕對(duì)定位絕對(duì)定位也稱單點(diǎn)定位， 指的是在協(xié)議地球坐標(biāo)系中， 直接確定觀測(cè)站相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn) （地球質(zhì)心）絕對(duì)

11、坐標(biāo)的一種方法。“絕對(duì)”一詞主要是為了區(qū)別相對(duì)定位，絕對(duì)定位和相對(duì)定位在觀測(cè)方式、數(shù)據(jù)處理、定位精度以及應(yīng)用范圍等方面均有原則區(qū)別。絕對(duì)定位的基本原理：以GPS衛(wèi)星和用戶接收機(jī)天線之間的距離（或距離差）觀測(cè)量為基礎(chǔ)，根據(jù)已知的衛(wèi)星瞬時(shí)坐標(biāo)，來確定接收機(jī)天線所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位，即觀測(cè)站的位置。GPS絕對(duì)定位方法的實(shí)質(zhì)是測(cè)量學(xué)中的空間距離后方交會(huì)。原則上觀測(cè)站位于以3顆衛(wèi)星為球心，相應(yīng)距離為半徑的球與觀測(cè)站所在平面交線的交點(diǎn)上。由于GPS采用單程測(cè)距原理， 實(shí)際觀測(cè)的站星距離均含有衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘同步差的影響 （偽距） ，衛(wèi)星鐘差可根據(jù)導(dǎo)航電文中給出的有關(guān)鐘差參數(shù)加以修正，而接收機(jī)的鐘差一般難以預(yù)料。通

12、常將其作為一個(gè)未知參數(shù)，在數(shù)據(jù)處理中與觀測(cè)站坐標(biāo)一并求解。一個(gè)觀測(cè)站實(shí)時(shí)求解4個(gè)未知數(shù)，至少需要4個(gè)同步偽距觀測(cè)值，即4顆衛(wèi)星。絕對(duì)定位可根據(jù)天線所處的狀態(tài)分為動(dòng)態(tài)絕對(duì)定位和靜態(tài)絕對(duì)定位。無論動(dòng)態(tài)還是靜態(tài)，所依據(jù)的觀測(cè)量都是所測(cè)的站星偽距。根據(jù)觀測(cè)量的性質(zhì)，偽距有測(cè)碼偽距和測(cè)相偽距，絕對(duì)定位相應(yīng)分為測(cè)碼偽距絕對(duì)定位和測(cè)相偽距絕對(duì)定位。GPS 定位相關(guān)概念在本系統(tǒng)中定位是指MCU從GPS模塊發(fā)送過來的數(shù)據(jù)中提取出經(jīng)緯度信息，并根據(jù)兩個(gè)坐標(biāo)之間的換算從而得到位置信息，然后在液晶屏上顯示具體位置。根據(jù)國標(biāo)，各級(jí)GPS相鄰點(diǎn)間平均距離應(yīng)符合規(guī)定的要求，而且相鄰點(diǎn)最小距離可為平均距離的1/31/2倍；最

13、大距離可為平均距離的23倍。觀測(cè)時(shí)段：測(cè)站上開始接收衛(wèi)星信號(hào)到觀測(cè)停止，連續(xù)工作的時(shí)問段簡稱時(shí)段。同步觀測(cè)：兩臺(tái)或兩臺(tái)以上接收機(jī)同時(shí)對(duì)同一組衛(wèi)星進(jìn)行的觀測(cè)。同步觀測(cè)環(huán)：三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱同步環(huán)。獨(dú)立基線：對(duì)干N臺(tái)GPS接收機(jī)構(gòu)成的同步觀測(cè)環(huán)，有J條同步觀測(cè)基線，其中獨(dú)立基線數(shù)為N1。獨(dú)立基線之間沒有相關(guān)性。獨(dú)立觀測(cè)環(huán)：由獨(dú)立觀測(cè)所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱獨(dú)立環(huán)。異步觀測(cè)環(huán)：在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測(cè)基線向量，則該多邊形環(huán)路叫異步觀側(cè)環(huán)，簡稱異步環(huán)。非獨(dú)立基線：除獨(dú)立基線外的其他叫非獨(dú)立基線，總基線數(shù)與獨(dú)立基線之差為非獨(dú)

14、立基線數(shù)。GPS 接收器實(shí)現(xiàn)公交自動(dòng)報(bào)站就必須先要獲得公交車的定位信息，使用GPS接收裝置單片機(jī)發(fā)送定位信息，單片機(jī)接收GPS送來的經(jīng)緯度信息，與預(yù)先存儲(chǔ)的各站點(diǎn)坐標(biāo)庫相比較，當(dāng)進(jìn)入某一站的坐標(biāo)范圍，單片機(jī)控制產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，此時(shí)語音自動(dòng)報(bào)出所到站點(diǎn)。本文使用的GPS以NMEA-0183格式輸出，數(shù)據(jù)代碼為ASCII碼字符。該格式比較直觀和易于處理，通過程序進(jìn)行判別、分離，可提取經(jīng)度以及緯度信息。GPS發(fā)送的經(jīng)緯度信息是將數(shù)字以ASCII碼形式表示，ASCII碼數(shù)字與實(shí)際相應(yīng)數(shù)字具有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，這方便了我們通過簡單的轉(zhuǎn)換關(guān)系得到以數(shù)字形式表示的經(jīng)緯度信息，從而利于在接下來的比較中只需進(jìn)行

15、簡單的數(shù)值大小比較。SiRFstarm型GPS模塊可輸出5句語句，分別是GPGSV,GPGGA,GPGSA,GPRMC,GPVTGo語句以標(biāo)準(zhǔn)的格式進(jìn)行傳輸。不同的語句中傳送不同的信息。每條語句以$開頭,同一條語句中的不同信息則通過逗號(hào)（ASCII碼形式）分開，一條語句往往包括時(shí)間、經(jīng)緯度等數(shù)據(jù)，軟件根據(jù)需要采集相應(yīng)數(shù)據(jù)即可。NMEA0183 標(biāo)準(zhǔn)語句GlobalPositioningSystemFixData（GGA）GPS定位信息$GPGGA,M,M,*hh1UTC時(shí)間，hhmmss（時(shí)分秒）格式2緯度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）3緯度半球N（北半球）或S（南半球）

16、4經(jīng)度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）5經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）6GPS狀態(tài)：0=未定位，1=非差分定位，2二差分定位，6=正在估算7正在使用解算位置的衛(wèi)星數(shù)量（0012）（前面的0也將被傳輸）8HDOP水平精度因子（0.599.9）9海拔高度（-9999.99999910地球橢球面相對(duì)大地水準(zhǔn)面的高度11差分時(shí)間（從最近一次接收到差分信號(hào)開始的秒數(shù)，如果不是差分定位將為空）12差分站ID號(hào)00001023（前面的0也將被傳輸，如果不是差分定位將為空）GPSDOPandActiveSatelHtes（GSA）當(dāng)前衛(wèi)星信息$GPGSA,*hh1模式，M=手動(dòng)，A=自動(dòng)

17、定位類型，1二沒有定位，2=2D定位，3=3D定位3PRN碼（偽隨機(jī)噪聲碼），正在用于解算位置的衛(wèi)星號(hào)（0132,前面的0也將被傳輸）。4PDOP位置精度因子（0.5995HDOP水平精度因子（0.5996VDOP垂直精度因子（0.599.9）GPSSatellitesinView（GSV）可見衛(wèi)星信息$GPGSV,*hhGSV語句的總數(shù)本句GSV的編號(hào)可見衛(wèi)星的總數(shù)（0012,前面的0也將被傳輸）PRN碼（偽隨機(jī)噪聲碼）（0132,前面的0也將被傳輸）衛(wèi)星仰角（0090度，前面的0也將被傳輸）衛(wèi)星方位角（000359度，前面的0也將被傳輸）信噪比（0099dB,沒有跟蹤到衛(wèi)星時(shí)為空，前面的0

18、也將被傳輸）注：,信息將按照每顆衛(wèi)星進(jìn)行循環(huán)顯示，每條GSV語句最多可以顯示4顆衛(wèi)星的信息。其他衛(wèi)星信息將在下一序列的NMEA0183語句中輸出。RecommendedMinimumSpecificGPS/TRANSITData（RMC）推薦定位信息$GPRMC,*hh1UTC時(shí)間，hhmmss（時(shí)分秒）格式2定位狀態(tài)，A=有效定位，V-無效定位3緯度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸4緯度半球N（北半球）或S（南半球）5經(jīng)度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）地面速率（000.0999.9節(jié)，前面的0也將被傳輸）地面航向（000

19、.0359.9度，以真北為參考基準(zhǔn)，前面的0也將被傳輸）9UTC日期，ddmmyy（日月年）格式10磁偏角（000.0180.0度，前面的0也將被傳輸）11磁偏角方向，E（東）或W（西）模式指示（僅NMEA01833.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效）TrackMadeGoodandGroundSpeed（VTG$GPVTG,T,M,N,K,*hh1以真北為參考基準(zhǔn)的地面航向（000359度，前面的0也將被傳輸）2以磁北為參考基準(zhǔn)的地面航向（000359度，前面的0也將被傳輸）3地面速率（000.0999.9節(jié)，前面的0也將被傳輸）4地面速率（0000.01851.

20、8公里/小時(shí)，前面的0也將被傳輸）5模式指示（僅NMEA01833.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效）GeographicPosition（GLL）定位地理信息$GPGLL,*hh1緯度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）2緯度半球N（北半球）或S（南半球）3經(jīng)度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）4經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）5UTC時(shí)間，hhmmss（時(shí)分秒）格式6定位狀態(tài)，A=有效定位，V-無效定位7模式指示（僅NMEA01833.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效）如實(shí)時(shí)接收GPRMC語句為：$G

21、PRMC,052635,A,3604.2405,N,12025.0738,E,0.00,0.00,150410,*62這是一條GPS定位數(shù)據(jù)信息語句，意思為UTC時(shí)間為05時(shí)26分35秒，當(dāng)前狀態(tài)為定位狀態(tài)，位置在北緯36度04.24005分，東經(jīng)120度25.0738分，當(dāng)前處于定位靜止?fàn)顟B(tài)，故速度和航向?yàn)?,校驗(yàn)和為62H。圖3.1表示了程序如何控制從語句中提取出經(jīng)緯度數(shù)據(jù)。圖3.1經(jīng)緯度接收提取在軟件設(shè)計(jì)中，GPRMC即可作為語句識(shí)別的ID,語句中各有效信息之間通過逗號(hào)隔開，在語句中位置確定，軟件通過對(duì)接收的逗號(hào)計(jì)數(shù)以提取所需量。當(dāng)程序識(shí)別出GPRMC語句后，允許接收標(biāo)志置位，同時(shí)將逗號(hào)

22、計(jì)數(shù)變量清零。此后每次接收到逗號(hào)該變量加GPRMC語句第3個(gè)逗號(hào)后面代表緯度數(shù)據(jù)，第5個(gè)逗號(hào)后面代表經(jīng)度數(shù)據(jù)，所以當(dāng)逗號(hào)計(jì)數(shù)到3時(shí)，允許接收緯度數(shù)據(jù)；逗號(hào)計(jì)數(shù)到5,則可接收經(jīng)度數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到語句結(jié)束字符“*”時(shí)，則停止接收數(shù)據(jù)，相應(yīng)計(jì)數(shù)器也清零，準(zhǔn)備下次接收。軟件設(shè)計(jì)如下：/*$GPRMC,*hh1UTC時(shí)間，hhmmss（時(shí)分秒）格式2定位狀態(tài)，A=有效定位，丫=無效定位3緯度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸4緯度半球N（北半球）或S（南半球）5經(jīng)度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）6經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）7地面速率（000.0999.9節(jié)，前面

23、的0也將被傳輸）地面航向（000.0359.9度，以真北為參考基準(zhǔn)，前面的0也將被傳輸）9UTC日期，ddmmyy（日月年）格式10磁偏角（000.0180.0度，前面的0也將被傳輸）磁偏角方向，E（東）或W（西）模式指示（僅NMEA01833.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效）*/#includespce061a.h#includelcd.h#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintucharStrGpsWD105;ucharStrGpsJD115;uinti,k,b;uintRecflag;uintIgpsWD;

24、uintIgpsJD;uintNumcoma;/voidDisableALLOUT();/voidEnableGPRMC();voiddelay();voiddislpay1();voidmain()_asm(INTOFF);1。存放緯度數(shù)據(jù)；/存放經(jīng)度數(shù)據(jù)；記錄標(biāo)志；緯度數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)變量；經(jīng)度數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)變量；逗號(hào)計(jì)數(shù)變量；禁用所有輸出語句；/使t$GPRMC輸出語句;*P_IOB_Attrib=0 x0480;*P_IOB_Dir=0 x0400;*P_IOB_Data=0 x0000;intial_IO_lcd();init_lcd();*P_UART_Command1=0 x0020;*P_U

25、ART_BaudScalarLow=0 x0000;*P_UART_BaudScalarHigh=0 x0005;*P_UART_Command2=0 x0080;delay(100);*P_UART_Command1=0 x0080;_asm(INTIRQ);while(1)display1(0 x80,緯度：);display1(0 x88,經(jīng)度：);if(IgpsWD=10)if(IgpsJD=11)display2(0 x90,StrGpsWD1,StrGpsWD2);緯度strcat(s1,s2);連接字符串s1,s2display2(0 x91,StrGpsWD3,StrGpsWD

26、4);display2(0 x92,StrGpsWD5,StrGpsWD6);display2(0 x93,StrGpsWD7,StrGpsWD8);display2(0 x94,StrGpsWD9,);delay(100);display2(0 x98,StrGpsJD1,StrGpsJD2);經(jīng)度display2(0 x99,StrGpsJD3,StrGpsJD4);display2(0 x9a,StrGpsJD5,StrGpsJD6);display2(0 x9b,StrGpsJD7,StrGpsJD8);display2(0 x9c,StrGpsJD9,StrGpsJD10);dela

27、y(100);*P_Watchdog_Clear=0 x0001;串口接收中斷voidIRQ7(void)_attribute_(ISR);voidIRQ7(void)unsignedintii;ii=*P_UART_Command2;初始化IOB7、IOB10端口內(nèi)部復(fù)位設(shè)置波特率使能接收通道/使能接收中斷顯示接收到的數(shù)據(jù)ii&=0 x0080;if(ii=0 x0080)if(*P_UART_Data=0 x52)/R區(qū)分才旨令GPRMCRecflag=1;i=0;IgpsWD=0;IgpsJD=0;Numcoma=0;if(Recflag=1)if(*P_UART_Data=0 x2c)

28、/檢查逗號(hào)，Numcoma+;if(Numcoma=3)*StrGpsWDIgpsWD=*P_UART_Data;IgpsWD+;if(Numcoma=5)*StrGpsJDIgpsJD=*P_UART_Data;IgpsJD+;if(*P_UART_Data=0 x2a)/檢查*StrGpsWDIgpsWD=0;*StrGpsJDIgpsJD尸0;Recflag=0;IgpsWD=0;IgpsJD=0;Numcoma=0;*P_UART_Command2=0 x0000;delay(500);*P_UART_Command2=0 x0080;)延時(shí)子程序voiddelay(uinta)whi

29、le(a-)*P_Watchdog_Clear=0 x0001;分離提取得到的是分離的ASCII碼型的字符串，無法直接用于車輛位置的判斷。根據(jù)數(shù)字的ASCII碼值對(duì)應(yīng)表將它轉(zhuǎn)化數(shù)字并整合成整型或者浮點(diǎn)型式數(shù)值，此時(shí)可方便地與站點(diǎn)坐標(biāo)庫進(jìn)行簡單的數(shù)值比較運(yùn)算。經(jīng)緯度坐標(biāo)的變化1秒約等于30米的距離，故設(shè)定以某站站牌為圓心，半徑60米(即經(jīng)緯度約2秒)內(nèi)區(qū)域?yàn)樵撜咀鴺?biāo)范圍，當(dāng)車駛?cè)朐搱A形區(qū)域則產(chǎn)生到站信號(hào)；當(dāng)車駛離該區(qū)域則產(chǎn)生出站信號(hào)，單片機(jī)發(fā)出聲音信號(hào)，通過外接揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)語音報(bào)站。坐標(biāo)比較程序：pp=trs_data(StrGpsWD1);qq=trs_data(StrGpsJD1);/轉(zhuǎn)化為浮

30、點(diǎn)型while(TotalStop-)坐標(biāo)比較*P_Watchdog_Clear=0 x0001;if(fabs(pp-strWD皿)=2)if(fabs(qq-strJD皿)=2)flag_in=1;break;3.2液晶顯示部分設(shè)計(jì)C 系列中文模塊顯示資料 RAM顯示數(shù)據(jù)RAM提供64x2個(gè)字節(jié)的空間，最多可以控制4行16字(64個(gè)字)的中文字型顯示，當(dāng)寫入顯示資料RAM時(shí)，可以分別顯示CGROM,HCGROM與CGRAM的字型；本系列模塊可以顯示三種字型，分別是半寬的HCGROM字型、CGRAM字型及中文CGROM字型，三種字型的選擇，由在DDRAM中寫入的編碼選擇， 在0000H000

31、6H的編碼中將選擇CGRAM的自定字型，02H7FH的編碼中將選擇半寬英數(shù)字的字型，至于A1以上的編碼將自動(dòng)的結(jié)合下一個(gè)字節(jié)，組成兩個(gè)字節(jié)的編碼達(dá)成中文字型的編碼BIG5（A140D75F）GB（A1A0F7FF）,詳細(xì)各種字型編碼如下：1,顯示半寬字型：將8位資料寫入DDRAM中，范圍為02H7FH的編碼。.顯示CGRAM字型：將16位資料寫入DDRAM中，總共有0000H,0002H,0004H,0006H四種編碼。.顯示中文字形： 將16位資料寫入DDRAM中， 范圍為A140HD75FH的編碼（BIG5） ,A1A0HF7FFH的編碼（GB）。將16位資料寫入DDRAM方式為透過連續(xù)寫

32、入兩個(gè)字節(jié)的資料來完成，先寫入高字節(jié)（D15D8）再寫入低字節(jié)（D7D0）。3.2.2 顯示程序?qū)崿F(xiàn)字符串組的形式存儲(chǔ)（數(shù)組str24存放站名表）,并從臺(tái)東到苗嶺路依次編碼為00H23H,將其對(duì)應(yīng)站名在屏幕上顯小。12864c液晶中文顯示模塊每屏最多可實(shí)現(xiàn)32個(gè)中文字符。 字符顯示RAM在液晶模塊中的地址為80H9FH。字符顯示的RAM的地址與32個(gè)字符顯示區(qū)域有著對(duì)應(yīng)的關(guān)系，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如表3.1所小。表3.112864c液晶中文顯示模塊字符顯示地址80H81H82H83H84H85H86H87H90H91H92H93H94H95H96H97H88H89H8AH8BH8CH8DH8EH8FH9

33、8H99H9AH9BH9CH9DH9EH9FHvoidinit_lcd(void)(/*初始化程序*/P_IOA_Buffer|=lcd_rst;/*P_IOA_Buffer&=(lcd_psb);/*復(fù)位*/選擇串口*/lcd_delay(6);wr_lcd(comm,0 x30);/*30-wr_lcd(comm,0 x01);/*lcd_delay(100);wr_lcd(comm,0 x06);/*wr_lcd(comm,0 x0c);/*基本指令動(dòng)作*/清屏，地址指針指向00H*/光標(biāo)的移動(dòng)方向*/開顯示，關(guān)游標(biāo)*/)voidwr_lcd(unsignedintdat_comm,un

34、signedintcontent);/*voiddisplay1(unsignedintaddr,unsignedchar*ch)向液晶發(fā)送字節(jié)子程序*/；/*在地址addr顯示字符子程序*/本文選取了青島市125路公交車從臺(tái)東到苗嶺路共24站作為默認(rèn)線路。各站站名表以3.3SPR_Demo的軟件設(shè)計(jì)為了簡單起見，主函數(shù)中使用按鍵方式選擇播放A2000、S480錄音，函數(shù)流程如圖3.2所示：圖3.2主函數(shù)流程圖在這里掃描鍵盤的操作在128Hz的時(shí)基中斷中進(jìn)行，在語音播放時(shí)按鍵無效。A2000語音播放函數(shù)設(shè)計(jì)：由于語音資源存儲(chǔ)在外擴(kuò)存儲(chǔ)器SPR4096上，語音播放采用手動(dòng)播放方式。手動(dòng)語音播放，

35、關(guān)鍵在于語音資源數(shù)據(jù)的獲取， 需要得到語音資源的地址。 下面分析一下剛剛燒錄文件的數(shù)據(jù)格式， 如圖3.3:在上圖的前4個(gè)字節(jié)為“SPR仇的ASCII碼，主要作用是標(biāo)識(shí)該芯片是通過ResWriter工具燒錄的（詳細(xì)參考ResWriter工具使用說明書一一索引表），接下來的4個(gè)字節(jié)為整合后資源的起始地址0000006E（由于SPR4096的最大地址為0 x7ffff,所以使用4個(gè)字節(jié)標(biāo)識(shí)，即兩個(gè)字的長度），然后是整合后資源的結(jié)束地址。整合的概念，就是將多個(gè)資源文件通過特定的數(shù)據(jù)格式編成一個(gè)索引表，加在資源文件的前面，然后是資源文件1,資源文件2,ResWriter工具在用戶打開二進(jìn)制文件時(shí)自動(dòng)完成

36、上述過程，稱為整合。ResWriter工具是對(duì)整合后的文件進(jìn)行燒錄。接下來2個(gè)字節(jié)（0008）的數(shù)據(jù)表示整合的文件有8個(gè)資源。以上是整合后文件的一些信息，再接下來分別是每個(gè)資源的長度信息、起始地址和結(jié)束地址。在本例編程中主要關(guān)心語音資源文件起始地址和結(jié)束地址。由圖3.14可見第一個(gè)資源的起始地址存放在0 x0012、0 x0013、0 x0014、0 x0015的4個(gè)單元中，在程序中可以依次求得每個(gè)資源的地址。S480語音播放的實(shí)現(xiàn)：由于S480格式的文件有帶文件頭的也有不帶文件頭的，這樣需要在手動(dòng)取語音資源時(shí)進(jìn)行判斷地址的起始地址。在示例中是這樣實(shí)現(xiàn)的，首先讀入前六個(gè)字節(jié)與文件頭（00FF0

37、0FF5355）對(duì)比，如果全部匹配，那么說明這是一個(gè)帶文件頭的資源文件，則取得該資源文件的起始地址的時(shí)候加上48（文件頭長48個(gè)字節(jié)），即作為真實(shí)資源的起始地址；如果沒有全部匹配，按照不帶文件頭的處理。DVR錄音與播放：錄音原理參考凌陽錄音的實(shí)現(xiàn)，放音采用的是A2000格式。3.4語音報(bào)站設(shè)計(jì)車輛駛?cè)肽痴痉秶缕眱r(jià)表的同時(shí)需要通過語音報(bào)出當(dāng)前站提醒乘客下車，如“青島大學(xué)站到了，下車請(qǐng)走好”。車輛出站駛離該區(qū)域則語音提示下一站站名，提醒乘客做好下車準(zhǔn)備。語音資源經(jīng)過整合后存儲(chǔ)在外擴(kuò)存儲(chǔ)器SPR4096L1,當(dāng)需要發(fā)音時(shí)，單片機(jī)根據(jù)所到站點(diǎn)讀取SP對(duì)應(yīng)聲音文件依次發(fā)聲。語音播放的關(guān)鍵在于語音資源

38、數(shù)據(jù)的獲取，即需要得到語音資源的地址。資源的起始地址以及結(jié)束地址分別以4個(gè)字節(jié)標(biāo)識(shí)。使用如下指令獲得語音資源的來時(shí)和結(jié)束地址。ulCon_AddrHighest=SP_SIOReadAByte(BASE_START_ADDRESS+SndIndex*12);ulCon_AddrHighest=ulCon_AddrHighest24;ulCon_AddrHigh=SP_SIOReadAByte(BASE_START_ADDRESS+SndIndex*12+1);ulCon_AddrHigh=ulCon_AddrHigh16;ulCon_AddrLow=SP_SIOReadAByte(BASE_S

39、TART_ADDRESS+SndIndex*12+2);ulCon_AddrLow=ulCon_AddrLow8;ulCon_AddrLowest=SP_SIOReadAByte(BASE_START_ADDRESS+SndIndex*12+3);ulCon_StartAddr=ulCon_AddrHighest|ulCon_AddrHigh|ulCon_AddrLow|ulCon_AddrLowest;其中BASE_START_ADDRESS定義為0 x0012,每個(gè)地址采用4個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)， 在分別取得地址后通過“或”操作得到地址。參數(shù)SndIndex是由調(diào)用函數(shù)傳遞過來的，意義在于使用第幾段

40、語音資源。比如使用第一段語音資源，那么傳過來0就可以了。BASE_START_ADDRESS是整合后文件的信息長度，在取得整合前文件的信息的時(shí)候要跳過這一段數(shù)據(jù)，即BASE_START_ADDRESS+SndIndex*12為第SndIndex段資源起始地址的最高字節(jié)。第4章測(cè)試方法測(cè)試方法實(shí)現(xiàn)公交車自動(dòng)報(bào)站的關(guān)鍵在于行駛車輛的定位，所以GPS模塊的數(shù)據(jù)接收處理顯得尤為重要。GPS模塊的天線需要置于空曠室外才能達(dá)到最佳效果，置于室內(nèi)或者帶有鐵欄的窗口，會(huì)受到衛(wèi)星分布的限制，以及金屬屏蔽的影響，造成定位不靈敏，不準(zhǔn)確等現(xiàn)象。實(shí)際安裝時(shí)，盡量避開上述集中位置，在本設(shè)計(jì)公交車自動(dòng)報(bào)站系統(tǒng)時(shí)，需將天線固定于車頂以良好接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)。首先測(cè)得125路車各站坐標(biāo)，表4.1為125路車下行線苗嶺路一一山東頭站的經(jīng)緯度坐標(biāo)（以站牌所在位置為準(zhǔn)）。表4.1苗嶺路一山東頭站經(jīng)緯度坐標(biāo)北緯東經(jīng)苗嶺路360554.551202717.88香港東路360540.171202729.35”海爾路360532.03”1202729.94”山東頭360523.62”1202707.28”*注：經(jīng)緯度坐標(biāo)按照度度。分分分分.分分格式給出;得到各站點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)值后，根據(jù)軟件設(shè)置的以站牌為圓心，半徑60米左右的圓為該站范圍，當(dāng)車輛行駛過程