GPS全球定位系统设计

1、Equipment Manufactring Technology No.4,2009全球定位系统(Global Positioning System 简称GPS 是美国第二代军用导航系统,可实现全球范围内的实时导航和定位。GPS 由空间部分、地面控制部分、用户设备部分共三个部分组成。GPS 的空间部分是由24颗工作卫星组成,它位于距地表20200km 的上空,均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4颗,轨道倾角为55°。此外,还有4颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图像。这就提供了在时间上连续的全球导航

2、能力。地面控制部分主要作用有:根据监控系统对GPS 的观测数据,计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等,并将这些数据注入到卫星中去;对卫星进行控制,对卫星进行发布指令;接收卫星信号,监测卫星状态等。用户设备部分用于接收GPS 卫星所发出的信号,利用这些信号进行导航定位等工作。GPS 系统的基本定位原理是:每颗GPS 卫星时刻发布其位置和时间数据信号,用户接收机可以测量每颗卫星信号到接收机的时间延迟,根据信号传输的速度,可以计算出接收机到不同卫星的距离。同时收集至少4颗卫星的数据时,就可以算出三维坐标、速度和时间。由于GPS 具有全球覆盖以及精度高、定位速度快、实时性好、抗干扰能力强等特点,近年来

3、在国内外得到了广泛的应用,在各个领域发挥了极大的作用,已成为了信息时代不可或缺的一部分13。因此,本文在GPS 和单片机的理论和知识上,选用Atmel 公司的AT89C5246提取GPS 模块的接收数据,并由12864液晶显示接收数据,设计了一套GPS 全球定位系统。1硬件设计在电源设计方面,本系统选用的液晶显示器件是型号为MGLS-12864的LCD,需要负电源驱动。有必要设计一个±5V 输出电压的双电源电路。在系统电路设计中,系统采用11.0592MHz 晶振,串口方式1接收GPS 信息,P1口和P3口用于12864LED 液晶显示接口,可以显示实时时间、纬度、经度及其他GPS

4、数据信息。本系统主要有两个硬件模块组成:GPS 接收模块和液晶显示模块。GSU-38A0GPS 模块用于接收GPS 卫星的信号,并计算出模块测试点所在位置的卫星信息。采用的GPS 模块由变频器、信号通道、微处理器、存储单元和接收天线组成。单片机主控制器的串行接收口连接GPS 模块数据发送端接收卫星信息。液晶显示模块用于显示接收到的数据信息。12864数据连接单片机P1口,双电源供电。2软件设计图1为GPS 全球定位系统的主程序流程图。系统软件主要由初始化模块、数据接收处理模块组成。初始化模块完成开机上电后,对单片机、液晶显示器和GPS 模块的初始化工作。对单片机设置串口工作模式、设置波特率和中

5、断工作模式;对液晶显示器设置开机画面和显示模式;完成对GPS 模块串口的成功通信。GPS 全球定位系统设计李舟明(广州大学华软软件学院网络技术系,广东广州510990摘要:以GSU-38A0GPS 接收模块为核心,介绍了系统的硬件电路及软件流程图,所设计的全球定位系统具有全球定位、自动控制、实时性好等多方面优点,具有较好的应用发展前景。关键词:GPS;GSU-38A0;AT89C52中图分类号:P228.4文献标识码:A文章编号:1672-545X (200904-0072-02收稿日期:2009-01-02作者简介:李舟明(1981,男,湖南嘉禾人,助教,在读研究生,研究领域:计算机应用及计

6、算机网络等方面的教学与研究工作。开始结束开始接收数据数据正确?是否接收到数据帧液晶初始化显示数据处理数据接收数据NN串行口中断初始化图1系统程序流程图72装备制造技术2009年第4期数据接收处理模块,负责处理从GPS 接收到的数据。在单片机串口收到信息后,先判别是否为语句引导头“￥”,再接收信息内容,然后根据语句标识区分出信息类别,以对收到ASC 码进行处理显示。若整个数据接收正确,便进行处理;若接收不正确,则重新进行接收。本设计中,接收时主要提取并存储以下数据内容:当前日期、时间、定位状态、纬度、经度。3结束语通过本设计方法,本系统由单片机控制GPS 模块较为精确地计算和显示日期、时间、经度

7、、纬度等卫星信息,能够广泛应用于船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。参考文献:1邱致和,王万义.GPS 原理与应用M.北京:电子工业出版社,2001.2吴迪军.GPS 在现代桥梁工程测量中的应用综述J.铁道勘察,2006,(2:1-2.3张谦,裴海龙.基于GPS 的手持个人导航系统设计J.微计算机信息,2006,22(6:196-198.4周国雄,夏国荣,周凯,等.基于无线数据收发原理的自动报站系统J.微计算机信息,2008,24(1:179-181.5胡健.单片机原理及接口技术M.北京:机械工业出版社,2005.6蒋辉平,周国雄.单片机原理与应用设计M.北京:北京航空航天大学出版社,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工作台厚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因为r <

10、<芎芎6=100MPa,所以工作台的结构参数符合要求。其最大挠度为f =0.17qR 4Eh 3=0.0514mm 。4结束语当前,液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面,都取得了重大的进展,在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上,也有许多新成就。此外,在液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面,更日益显示出显著的成绩。机架是液压机的重要组成部份,它与其他部件如油缸等有装配关系,其结构设计直接影响到整台液压机的工作性能。立柱和梁板是整个机架中的主要受力部件,它们设计的好坏也是不容忽视的。参考文献:1

11、雷天觉.液压工程手册M.北京:机械工业出版社.1990.2李慕洁.液压传动与气压传动M.北京:机械工业出版社,19893姚保森.我国板冲压液压机的现状及发展J.锻压装备与制造技术,2007,(02:22.4章宏甲.液压传动M.北京:机械工业出版社,1999.5刘新德.袖珍液压气动手册M.北京:机械工业出版社,2004.6成大先.机械设计手册M.北京:化学工业出版社,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