基于单片机的经纬高度检测仪毕业论文设计

1、优秀论文 未经允许 审核通过 切勿外传摘要 IIAbstract III1 绪论 -1 -1.1本课题选题依据及意义 -1 -1.2 GPS系统的发展背景以及趋势 -1-1.3本文主要研究内容 -2 -2 系统方案论证及总体设计 -3 -2.1 方案设计 -3 -2.1.1 控制器件方案设计 -3 -2.1.2 显示器件方案设计 -3 -2.2系统设计 -4 -2.2.1 系统整体设计 -4 -2.2.2 单片机小系统 -5 -2.2.3 GPS 模块 -9 -2.2.4 1602 显示电路 -10 -3软件设计 -13 -3.1 KEIL软件介绍 -14 -3.2系统流程 -14 -3.2.

2、1 系统主流程 -14 -3.2.2 串口初始化流程 -15 -4测试及结论-16 -4.1 系统介绍-16 -4.2系统测试-16 -4.3 结论-17 -5致谢-18 -参考文献-18 -摘要全球定位系统(GPS)是以接收导航卫星信号为基础的非自主式导航与定位系 统, 具备全球覆盖、全天候、连续实时提供高精度的三维位置、三维速度和时间 信息的能力，具有很好的导航和定位功能。在实际应用中,GPS接收机收到轨道卫 星的信号后,经过解调输出信息，是标准格式的GPS定位数据,该数据经过进一步 处理, 可以在数据终端上显示。本文结合单片机、LCD1602显示屏、GR-87GPSS块设计了一种经纬度、

3、高度 显示系统， 该系统可以实时显示经度、 纬度及对地高度， 本文详细介绍了系统的 组成原理， 分析了系统的硬件及软件设计， 并制作了实物进行了测试， 测试结果 显示，系统功能运行良好。关键词： 单片机 GR-87 1602AbstractThe global positioning system (GPS) is a non - autonomous navigation and positioning system for receiving satellite navigation signal as the foundation, three-dimensional position,

4、 three-dimensional velocity and time information, and positioning function. In practical application, the signal GPS receiver receives the orbit satellite, after demodulation output information, is the GPS positioning data standard format, the data after further processing, can be displayed in the d

5、ata terminal.In this paper, GR-87GPS MCU, LCD1602 display module design a longitude and latitude, altitude display system, the system can display the longitude, latitude and principle of the system, discusses the of the system, and create a physical test, test results show, the system run well.Keywo

6、rds: GR-87 1602 MCU1 绪论1.1 本课题选题依据及意义自古以来，人类从没有停止过对空间定位以及导航的研究。最古老、最简 单的导航方法是星历法， 人类通过观察星座位置的变化来确定自己的位置； 最 开始的导航仪是我们中国人发明的司南， 这么多世纪以来， 它经过不停的完善 而变得越来越精密，并且一直被人类广泛应用着；最开始的航海表是 John Harrison 经过 47 年的艰苦研究于 1761 年发明的他是英国人，在接下来的两个 多世纪，人类通过综合利用星历知识以及指南针和航海表来进行导航和定位。 在二十世纪以后， 在科学技术水平的不断提高下， 人类逐渐发明并且发现了许 多新

7、式定位方法。 刚刚开始的时候， 海员们用测量船体的速度增量并且进行外 推来确定自己的位置(Dead reckoning)；再后来人们又发明惯性导航技术(Inertial Navigation)，也就是说通过加速度计所记载的载体加速度进行积分来 确定自己的位置。即使这样，人类的探索也并不是停滞不前的，随着电磁场理 论和电子技术的蓬勃发展也为新型导航技术的形成奠定了坚实的理论基础和 技术支持。至此，地基电子导航系统( Ground-based Radionavigation System) 诞生了，这一系统的问世标志着人类从此进入了电子导航时代。现在单片机的普及参与到我们生活的各个角落， 无处不在

8、， 与人们的生活 息息相关。导弹上面的自动巡航装置以及飞机上各种仪表的控制还有计算机的 网络通讯与数据传输和工业自动化过程的实时控制和数据处理， 还有广泛使用 的各种智能 IC 卡、电子宠物、录像机、豪华轿车上面的安全保障系统、摄像 机、全自动洗衣机、程控玩具，这些都离不开对单片机的研究和应用。自动控 制领域的智能仪表、医疗器械、机器人就更离不开单片机了。随着单片机技术的发展， 设计一种基于单片机技术的经纬度显示测量仪器 变的需要而有可能。 本文正式基于此， 设计了该基于单片机的经纬度高度测试 显示仪器。1.2 GPS 系统的发展背景以及趋势GPS 系统的前身是为了给美国军队研发出来的“子午仪

9、”导航卫星系统（Tra nsit）, 1958年开始研发的直到1964年才开始投入了使用中。这种系统每天 最多可以绕这地球转动很多次，大多是用 5颗卫星组成，有的是 6颗卫星组成， 它们是以星网的方式工作的。这种卫星的缺点就是并不能给出具体的高度信息, 而且定位精度方面也不是特别令人满意。 但是,子午仪让研发部门对于卫星定位 有了一定的经验, 而并同时也验证可以用卫星进行定位可操作性, 为接下来 GPS 研发埋下了伏笔。 美军方面以及民用部门都认为要换用一种新式卫星导航来克服 原来的很多缺陷与不足。这样美国海军研究实验室 （NRL）就提名出了一个新的研 究方向，就是用12至18颗卫星组成100

10、00km高空的全球定位网络。并且在1967 年和 1969年以及 1974年都发射了一颗试验用的卫星。 后来美国的空军又一次提 出了 621-B的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划，这些卫星中除了 有 1 颗采用了同步轨道外其他的都是利用周期为二十四小时的倾斜轨道， 这个研 究项目是以以伪随机码（PRN）作为原理传播卫星的测距信号用，这个是强大功能 就是使信号密度低于环境噪声1%时也可以把它们检测的出来。就是因为同时研制两个系统会造成巨大的费用并且这里两份计划全是为提供的全球定位的系统 设计的，因此在一九七三年的时候美国防部的人员将两者结合起来， 并且让国防 部们牵头了卫星导航的定位的

11、联合的计划局（JPO）的领导，还将办事的机构都设立在了洛杉矶空军航天局。伪随机码的成功利用就是 GPS 可以成功一个非常重 要的基础。 空军的方面的计划的能供提供的高动态的服务， 但是系统太复杂， 海 军方面计划用于在舰船提供很低动态二维定位。 这种机构成员众多， 有美国海军， 有海军陆战队， 有陆军，有交通部，有国防制图局还有北约和澳大利亚的代表们。GPS卫星导航定位技术是在上个世纪 80年代引入到了中国的。现在主要用 在车辆定位监控以及大地测量、大地勘测和海上渔业等很多的领域。GPS应用当 中，车辆应用所占的比重特别大现在大约占到总数的40%以上。 1996 到 1997年之间主要是金融和

12、公安一些高度机密的部门利用它专门得常规无线电台（异频单工电台 ）通信以及模拟集群系统。国内的很多城市都建成金融运钞车、公安部 门系统车辆的跟踪系统，当时是 GPS的车辆跟踪的系统市场的调整和充分的发 展的时期。1997至2001年，GPS的车辆的跟踪的系统，在市场上出现迅猛发展 的势头。在国内的数字的移动的通信系统快速发展带动下系统的瓶颈问题和通信网络都通过了采用的大众网的短的信息服务的找到新的出路。这是 GPS 的车辆 跟踪的系统发展中起到了极大的促进的作用和推动作用。国内的 GPS 发展有如 下的两点发展趋势：第一个方面，个人导航 GPS 终端设备，生产成本的降低、 芯片小型化技术、体积和

13、耗电量减小等有利因素，让 GPS 设备走下了神坛，深 入到了人们日常生活中。 现在面向个人的产品主要都有车载自主导航系统和移动 监控终端还有消费类电子产品； 第二个方面就是以车载导航的核心的移动目标监 控与管理和服务系统，在于 GPS 应用领域，车辆的应用所占的比例很大。最开 始的 GPS 的车辆的应用一般分为车辆跟踪和车辆的导航两个大系统。但是当时 的摩托罗拉公司推出的集车的辆导航和于一体跟踪的信息系统后它就成为了发 展的方向。1.3 本文主要研究内容本文主要结合单片机 AT89S52、LCD1602显示、GR-87GPS模块设计一 种经度、纬度、对地高度测试仪。主要工作如下1 、利用经度、

14、纬度、对地高度测试仪的原理图2、基于 KEIL 软件编写该系统的程序3、制作实物并测试4、撰写毕业论文2 系统方案论证及总体设计2.1 方案设计2.1.1 控制器件方案设计方案一：利用FPGA或CPLD进行总体控制、算法运算、显示和置数等功 能。配合 VHDL ，语言设计数字硬件控制模块进行控制，具有运行速度快，工作 稳定可靠特点。方案二、主要是以单片机为核心构建控制器，通过串口读取 GPS信息。方 案造价低，简单可靠总体来说，在数控方面采用单片机比 CPLD 和 FPGA 等可编程逻辑器件好， 因为此处只是一般用途的控制，没有必要选用价格昂贵 CPLD和FPGA,而且他 们用在此处并不合适，

15、 控制起来显得很麻烦。 而单片机则不同， 他有着非常成熟 的技术， 这方面的参考文献也很多， 而且他从来就是用于控制方面的， 在这方面 有着天生的优势。 还有他价格也不贵， 仅几元人民币。 对于这样的应用系统比较 划得来。2.1.2 显示器件方案设计方案一：采用12864液晶显示屏。液晶的显示模块是 128X 64点阵汉字的 图形液晶显示的模块， 能够显示汉字和图形， 内置 8 1 92字数的中文汉字 （16X16 点阵）、128个字符（8X16点阵）以及64X256点阵显示RAM。可与CPU接口 直接接入，提供两种方式界面的连接微型处理机：8-位的并行和串行的二种连接方式。有多样功能：画面移

16、位和光标显示以和睡眠模式。方案二：采用 HJ1602 液晶显示屏。 HJ1602A 是一种工业字符型液晶，能 够同时显示 16x02 即 32 个字符。（ 16 列 2 行）。 1602 只能显示字母、数字和符 号能显示 16*2 个字符， 但寄存器不止 32个，有一些显示效果， 如字符一个个显 示、字符从左到右或从右到左显示等等，显示效果简单。总结：在编程使用方面，两者难度差不多，原理差不多，都是写指令、写 地址、写数据等等。 但是 12864液晶屏显示更全面、 字符更多。针对我们的设计， 之需要显示经度、纬度及对地高度，没必要选择价格昂贵的 12864 因此我们选 择方案二2.2 系统设计

17、2.2.1 系统整体设计本系统以AT89S52单片机为主控制器，以 GR-87GPS模块充当GPS接收 机。首先，一方面，单片机跟 GR-87 进行通信，取回经度纬度高度灯信息。另 一方面，单片机系统通过口线把信息送个 1602进行显示。整个系统由单片机模块、GR-87模块、1602显示模块组成。系统整体框图如图 2-1所示图2-1系统整体框图由PROTEL设计的原理图如图2-2所示U1123456789M 23 456GN D4Data+,3Data-,2VCC,1J5VCCUSBVCC33pFRX1DTX1D1213U2VCCP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7

18、RSTP3. 0/RSDP3. 1/TXDP3. 2/INT 0P3. 3/INT 1P3. 4/T014P3.5/T11617181920STC89C5 2 BIA OP3. 6/WRP3. 7/RDXT AL2XT AL1GN DEAAL E/PRO GPSE NP2. 7P2. 6P2. 5P2. 4P2. 3P2. 2P2. 1P2. 040 丁39DB038DB137DB236DB335DB434DB533DB632DB7P1VCCP0. 24P0. 35P0. 68P0. 7931| VCCP0. 0P0. 1P0. 4P0. 523671Hea der 9302928 RS27

19、RW26 EN2524232221图2-2系统整体原理图2.2.2单片机小系统单片机是大规模集成电路结束发展的产物，常见的单片机有8051系列的单片机、8096系列的单片机、PIC系列、AVR系列、SPCE061A的凌阳单片机。他将中央处理器(CPU)、存储器(ROMRAM )、输入输出接口、定时器记数器等 主要计算机部件集成在一片芯片上，因此单片机被称为单片机微型计算机(Si ngle Chip Microcomputer).单片机配上适当的外围设备和软件， 便可构成一个单片机应 用系统。本次设计对单片机的要求：只要能够方便地扩展显示器、键盘、 AD 转 换器、DA转换器等外设即可，其他并无

20、特殊要求。故选择常见的美国In ter公司 生产的 MCS-51 系列单片机，它具有可高性高、功能强、体积小、价格低、和抗 干扰能力强等特点， 被广泛应用于工农业生产、 国防、科研及日常生活等各个领 域。而且本组同学也比较熟悉。 我们选择的 ATMEL 公司的 AT89S52 单片机， 他是一种低功耗和高性能8位微的控制器，具有8K ISP（在系统的可编程）的 Flash 的存储器。 用 Atmel 的公司高密度的非易失性的存储器的技术制造的， 与 工业 80C51 指令以及引脚完全的兼容。片上的闪存允许程序的存储器在系统可 编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在

21、系统可编程 闪存，使得 AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方 案。At89s52有如下特点：1、32个双向的 IO 口2、能够兼容 MCS51 的指令系统3、有 16位的可编程的定时计数器 2个4、2 个外部的中断源5、256*8bit 的内部的 RAM6、全双工的 UART 的串行的中断的口线7、中断的唤醒的省电模式8、看门狗（ WDT ）电路9、4.5 到 5.5V 工作电压10、灵活 ISP 的字节和分页编程11、时钟的频率是 0到 33MHz12、低功耗的空闲与省电模式13、3 级的加密位14、软件的设置空闲与省电功能15、双数据的寄存器的指针16、8k

22、可反复擦写（1000 次）ISP Flash ROMAt89s52主要引脚的主要功能：VCC :接+5V电源。 GND :接地P0 口： P0 口为一个8位的漏极开路的双向10 口，作为输出的口，每位 能够驱动8个逻辑的电平。对于P0端口写入“ 1”的时候，引脚是用作于高阻抗 的输入。当被访问外部的程序与数据存储器的时候， P0 口就被作为了低于 8 位 地址的数据复用的。在这种情况下，P0 口上有内部上拉的电阻。在flash编程的 时候，P0 口也就是用做接收指令的字节，在程序的校验的时候，输出了指令的字 节。在程序要校验的时候，需要的外部的上拉的电阻。P1 口: P1 口就是一个内部提供得

23、上拉电阻 8 位的双向 I0 口， P1 口输出 的缓冲器是能够驱动得了 4个逻辑的电平的，对于 P1 的端口要写“ 1”的时候， 内部的上拉的电阻的把端口的拉高， 这个时候就能够当成输入的口用来使用。 当 用成输入的口使用的时候， 因为内部的电阻的原因把外部的引脚拉低， 把输出的 电流（IIL ）。此外，P1.0和P1.1分别作定时器记数器2的外部记数输入（P1.0T2） 和定时器记数器 2 的触发输入 （P1.1T2EX）。P2 口： P2 口就是一个内部提供得上拉电阻 8位的双向IO 口，P2输出的缓 冲器是能够驱动得了 4个逻辑的电平的。对于P2的端口要写“ 1”时，内部的上 拉的电阻

24、把端口的拉高， 这个时候就能够当成输入的口用来使用。 当用成输入的 口使用的时候，因为内部的电阻的原因把外部的引脚拉低， 把输出的电流（IIL）。 在访问的外部的程序的存储器有时候用 16位的地的读取外部的数据存储的器 （例 如DPTR还有MOVX）时，P2的端口送出高的八位的地址。这种应用， P2 口 P2 端口要用超强内部的上拉的发送 1。P3 口 ： P3 口是一个具有的内部上的拉电阻的 8的 位双向IO 口，P2的 输 出的缓冲器的能够驱动得了逻辑电平 4个。当P3的端口的写“ 1”时，内部的上 拉的电阻的使端口被拉高， 这个时候能够当作输入的口来使用。 当作输入口的时 候，被外部的拉

25、低的引脚由于内部电阻原因，即将输出得电流。RST：复位的输入，当晶振工作时，RST脚持续2个机器的周期的高电平 的让单片机能够复位，当看门的狗计时完的成后， RST 脚输的出的晶振的周期 有 96 个高的电平，也有特殊的寄存器的 AUXR 的上位能够让这种功能无用， DISRTO在默认的状态中，复位的高电平是起到作用的。ALE PROG：地址的锁存的控制的信号（ALE ）是用来访问外部的程序存储器的，锁存低 8个位置 地址的输出的脉冲。在闪存的编程时，此引脚（PROG）的也可以用来作为编程 的输入的脉冲；在一般的情况下，ALE是以晶振的六分之一的固定的频率来输 出脉冲的，可以当作外部的定时器、

26、时钟使用。但是，特别的强调，每次访问外 部的数据存储器时候，ALE脉冲的将会跳过的。如果真的需要，就通过将它地 址是8EH里面的SFR第0位置“ 1”在ALE的操作就没用了。这个的位置“ 1” 当ALE运行MOVX、MOVC的时候指令是有效。不然，ALE就会被微弱的电 平拉高，这个ALE就让标志位的中的设置对于微控制器而言就处在外部执行的 模式的时候是没有用的。PSEN:外部的程序的存储器的选通信号。 当从外部的程序存储器执行的 外部代码时候，PSEM在每个机器周期就被激活了两次， 在访问的外部数据存储 器时候，PSEN将不能被激活。EAVPP：访问的外部的程序的存储器控的制信号。为使能的从0

27、000H到FFFFH的外部的程序存储器的读取指令，必须接地。为了能够执行内部程序的指令，EA应该接VCC的。在编程期间，EA也能接收12伏VPP的电压XTAL1 :振荡器的反相放大器内部时钟发生电路输入端。XTAL2 :振荡器的反相放大器输出端。单片机小系统是整个数控系统的核心部分，它主要用于接收串口数据、数 据处理、实时采样分析系统参数及对各部分反馈环节进行整体调整。主要包括 AT89S52单片机、振荡电路、复位电路等。系统整体原理图如图2-3所示图2-3 单片机小系统AT89S52单片机的P0 口是一个双向口，可以作为输出输入口，在本系统中用作显示的部分，用以给数码管传送位码， P1 口也

28、是一个双的向口，主要接 DAC0832、 P3 口用来接收PC来串口数据，但是 P3 口主要是用于中断的。复位电路 复位是单片机初始化操作。复位将单片机复到初始化状态，目 的是使 CPU 及个专用寄存器处于一个确定的初始状态。如前面介绍，在单片机 的复位信号RST上保持2个机器周期以上的高电平，单片机就会复位。本次设 计采用的是手动复位方式， 利用按键闭合是单片机复位端上保持接通高电平状态 两个机器周期以上。振荡电路 该电路是由内部反相放大器通过引脚 XTAL1 和引脚 XTAL2 与 外接的晶体以及电容C6和C7构成，产生出晶体振荡信。此晶振信号接至内部 的时钟电路。图中的晶振频率为11.0

29、592MHz,外接晶体时，电容C6和C7通常 选30pF。虽然对外接电容没有严格要求，但电容的大小会影响振荡频率、振荡 器的稳定性和起振的速度。 振荡器的这些特性对弹片机的应用影响很大， 因此在 设计印刷电路板时，应使晶体和电容尽可能与单片机靠近，以保证稳定可靠。2.2.3 GPS 模块GPS模块是采的GR-87,采用了 SiRF第三代的高灵敏度和低耗电量芯 片的StarIII。内建ARM7TDMI CPU可符合客制需求。具备了快速定位和追踪 20个卫星能力， 内置标准25*25*4mm，陶瓷的GPS天线模块(可以定做的规 格)，并且预留外接得口。体积超小，仅 25x 25X 2mm。芯片的内

30、部卫星追踪的 运算器，大幅的提高了搜寻和运算卫星讯号的能力。内建WASSEGNOS解调器。低耗电量，具备有省电模式(Trickle-Power)功能，以及在设定的时间才启动的 定时定位，(Push-to -Fix)功能。 支持NMEA018 3.22版本规格输出。规格特性规格特性规格特性规格特性：最多是可以同时接收卫星 20个接收码: L1CA 码更新速率 :1HZ时间标示：1脉波秒,GPS的时间+- 0.1秒的误差支持的通讯协定：内建了个卫星的追踪的运算器的版本规格输出是NMEA0183v2.2以及 SiRF的二位的元编码晶片 运算程式：ARM7TDMI内建的Flash 1Mb最低的追踪的信

31、号的感度：-159dBm尺寸：25.4 *25.4 * 7mm重量：20g.操作温度： 零下10C到+ 60C存放温度： 零下20 C到85 T操作湿度：5%到95%的无压的缩条的件下工作电压：3.3V到5.5V的DC工作电流：低于80mA的（没天线） 位置精准度位置精准度位置精准度 位置精准度Autonomous: 10 公尺 2DRMSSBAS: 7 公尺，（二维 RMS,WAAS 修正 u7bc4 围）GR-87与单片机的连接图如J5 2-4所示4321I GND I Data+ Data-VCC图2-4 USGR-87与单片机连接图该芯片实际由六脚，针对本设计，只需要使用四个脚，除去电

32、源引脚供+5V, 地接GND外，剩下的23引脚分别为TXDRXD，分别与单片机的RXDTXD交 叉相连。2.2.4 1602 显示电路液晶字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1，16*2，20*2和40*2行等的模块。下面以长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器为例，介绍其用法。一般1602字符型液晶显示器实物如图图2-5 LCD硬件图1602LCD的基本参数及引脚功能1602LCD可以分为带背的光以及不带背的光两种，基础的控制器大部分可以分为HD44780,带背光比不带背光要厚，是否带着背光的在应用中并没有 差别，两者尺寸差别如下图Q

33、O 7 0-534 qp 3T 2$4 51OOOOOO9O09OQQQOO 1 6Li|Lj._L(q图2-3图2-6 1602尺寸图LCD1602的主要的技术参数:显示的容量:16*2个字符芯片工作的电压：4.5到5.5V工作的电流：2.0mA模块的最佳工作的电压：5.0V字符的尺寸：2.95*4.35（W*H）mm4引脚功能说明1602的LCD采用的是标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口, 各个引脚的接口的说明如表符号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示的偏压11D4数据4RS数据和命令的选择12D5数据5RW读写的选择1

34、3D6数据6二使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源的正极8D1数据16BLK背光源的负极表2-1 1602各引脚的接口的说明表第1脚：VSS是地电源。第2脚：VDD接5V正电源。第3脚：VL是液晶的显示器的对比度的调整端，接的正电源时候对比最弱， 接地时对比度高，对比度过太高时候会产生的“鬼影”，使用的时候可通过 10的电位器调整的对比度。第4脚：RS是为了寄存器选择的，高的电平的时候就选择了数据的寄存器， 但是低电平的时候就选择了指令的寄存器。第5脚：RW就是读写的信号线，高的电平的时候进的行读操作，低的电 平的时候进行的写操作。只要RS和RW共同是低的电平的时候可以写入的指令 有

35、时候就显示了地址，当RS的是低的电平RW是高的电平时就可以读忙的信号， 当RS端是高的电平RW为的低的电平的时可以写入的数据。第6脚：E端使能端，当E端高的电平就跳变成了低电平的时候，液晶的模块执行的命令。第714脚：DOD7是8位双向的数据线第15脚：背光源的正极。第16脚：背光源的负极。1602与单片机连接图如图2-7所示U1图2-7 1602与单片机连接图3软件设计本软件要实现的功能是：本文主要结合LCD1602的显示、单片机AT89S52 和GR-87GPS模块设计一种经度、纬度、对地高度测试仪。为了减少接收出错的问题，采集数据时使用串行口中断数据接收方式。方案：直接接收，不论接收到的

36、数据是什么，先把串行口发送过来的数 据接收到数据缓冲区过后，再对数据进行处理。GPS模块为一种智能模块，它每 秒钟会发出几种数据，包括：$GPGGA、$GPRMC、$PGRMV、$PGRMO、$PGRMC 等数据格式。每个数据为1536个字节数据，如果把每个数据都接收到单片机的 缓冲区，那么单片机就需要很大的数据存储器RAM，这样单片机内部的 RAM是不够用的，更何况还有程序处理。所以这种数据采集的方案是不行的。方案：选择接收，先判断接收到的数据的格式，然后选择需要的格式中 的一些数据进行存储。这样就大大的节余了 RAM，解决RAM不够用的问题。 例如：接收$GPGGA格式数据的时间：前五次数

37、据接收的时候先判断数句格式（依次判断接收到的数据是否先后为$、 G、 P、 G、 G、 A）,如果 是，然后判断接下来的逗号（，）是第几个逗号。如果是第一个，说明接下来 的数据是时间，如果是第二个，说明接下来的数据是纬度，依此类推。本设计采 用这种方案接收数据。程序采用 KEIL 软件 C 语言编写3.1 KEIL 软件介绍Keil uVision3 是美国 Keil Software 公司出品的 51系列兼容单片机 C 语言软 件开发系统，与汇编相比， C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明 显的优势，因而易学易用。Keil uVision3 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开

38、发调试工具，全 Windows 界面。编译后生成的汇编代码效率非常高， 多数语句生成的汇编代码很 紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。3.2 系统流程3.2.1 系统主流程单片机上电后，首先做系统初始化，然后对串口进行初始化，在初始化的 过程中，打开串口中断，实时接收 GR-87 机送来的数据。然后判断是否是我们 需要的数据，如果不是我们需要的，则把前面接收到的都丢弃，从头开始接收。3.2.2 串口初始化流程串口初始化流程主要包括设置串口工作方式、 设置波特率（在本次设计中， 波特率设置为 9600）、开串口中断等一系列操作，串口初始化主要流程图如图七 所示图七 串口初始化

39、主要流程图4 测试及结论4.1 系统介绍该设计的软件系统主要完成接收 GR-87通过串口传送来的包括经、纬度、海拔咼度、时间信息定位参数信息，并在单片机内部完成将经纬度信号的提取。然后通过LCD1602实时显示。系统简单直观，操作方便4.2系统测试测试步骤：1、将整个系统拿到户外2、给系统供电3、观察1602的输出4、改变位置，再次观察输出系统显示图如图42图4 2系统显示图结论 ：系统整体工作良好，能够实时显示精度、纬度、对地高度灯信息。4.3 结论基于单片机的精度、 纬度测试仪可有效显示精度 纬度。本文完成了基于单 片机的精度、纬度测试仪的设计与制作。包括方案设计，系统的硬件开发、软件 编程与调