基于单片机的GPS信息处理系统
基于单片机的GPS 信息处理系统
黄 凌
(南京信息职业技术学院 江苏南京 210046)
摘 要:介绍一种基于单片机的GPS 信息处理系统。以A TM EL 公司的单片机A T89C2051作为核心控制器件,L CD 和键盘作为人机界面,通过串行口接收GPS 接收机输出的NM EA 20183标准格式定位数据,选择GP G LL 和GPZDA 两种数据格式获取地理位置信息和时间信息。经时差修正等适当的数据处理后,将获得的地理位置信息和时间信息显示于用户数据终端。
关键词:GPS ;单片机;NM EA 20183;GPS 接收机
中图分类号:P228.4 文献标识码:B 文章编号:10042373X (2007)212060202
GPS Information Processing System B ased on Single Chip Computer
HUAN G Ling
(Nanjing College of Information Technology ,Nanjing ,210046,China )
Abstract :A single chip computer based design of GPS information processing system is introduced.This system employs A TM EL ′s A T89C2051as core controller ,L CD and keyboard as Human Machine Interface (HMI ),receives NM EA 20183standard formed navigating data ,among which GP G LL and GPZDA are selected to acquire geological information and timing information respectively.Finally the acquired geological information and timing information are displayed on the data terminal after proper data processing such as time difference correction.
K eywords :GPS ;single chip computer ;NM EA 20183;GPS receiver
收稿日期:2007207210
全球定位系统(G lobal Positioning System ,GPS )是美国从20世纪70年代开始研制,于1994年全面建成,以接收导航卫星信号为基础的非自主式导航与定位系统。他以全球覆盖、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,很好地解决了人类导航和定位问题。随着全球定位系统的不断改进,软硬件的不断完善,应用领域正在不断的开拓,无论在军事还是民用领域都得到广泛地应用和发展。实际应用中,GPS 接收机收到轨道卫星的信号后,经过解调输出的,是标准格式的GPS 定位数据,该数据必须经过进一步处理,才能在用户数据终端上显示。基于单片机的GPS 信息处理硬件结构框图如图1
所示。
图1 基于单片机的GPS 信息处理示意图
1 GPS 接收机输出数据格式
NMEA 20183是美国国家海洋电子协会制定的用于航
海仪器数据异步通信的通用接口标准,他是由ASCII 字符组成的字符串。GPS 接收机以NMEA 20183标准格式输出GPS 定位数据,数据终端设备需要实时从GPS 输出的
NMEA0183数据流中得到位置信息、时间信息。GPS 接
收机提供了多种语句格式,有GP GGA ,GP GSA ,GP GSV ,
GPRMC ,GPZDA 和GP G LL 等。用户可以根据需要选择
一种或多种语句输出。本系统选择接收并解析GP G LL 和GPZDA ,分别获取地理位置信息和U TC 时间信息(含日期),U TC 时间通过时差修正得到本地时间信息。
NMEA0183语句包含多个数据项,数据项之间以逗
号分隔,语句以回车(CR )和换行(L F )符结尾。
GPZDA 语句格式如下:
GPZDA ,114523.62,12,04,2001,10,3436E
① ② ③④ ⑤ ⑥⑦ ⑧
上述语句中,各数据项的意义如下:
①语句类型:＄GPZDA ;②U TC 时间:14523.62;③
U TC 日:01～31;④U TC 月:01～12;⑤U TC :年2001;⑥
无线通信黄 凌:基于单片机的GPS 信息处理系统
本地时差:10时;⑦本地时差:34分;⑧校验和:6E 。其中校验和包括＄符。
GP G LL 语句格式如下:
＄GP G LL ,3723.2475,N ,12158.3416,W ,161229.487,A 32C ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
上述语句中,各数据项的意义如下:
①语句类型:＄GP G LL ;②纬度值;③北纬;④经度值;⑤西经;⑥U TC 时间,时时分分秒秒.秒秒秒格式;⑦状态,A =定位,V =未定位;⑧校验和:2C 。其中校验和包括＄符。
接收上述GPS 信息由A T89C2051单片机的UART 完成。GP G LL 为55个字符,GPZDA 为38个字符。考虑到单片机内部RAM 单元有限,为适应GPS 同时输出的数据句型比较多,数据量比较大的情况,因此,需要对句型进行选择性接收。2 主程序设计
主程序主要包括以下几个部分:初始化、接收GPS 数据、GPS 信息处理、超时处理判断等。GPS 数据采用中断方式接收,数据处理由独立子程序完成,主要包括时间、位置信息的提取。数据接收处理完毕后,传送到LCD 显示。超时判断时间间隔设定与GPS 数据更新速度匹配即可,其目的是保证GPS 提供的位置、时间信息与用户的可视信息同步。主程序流程图如图2所示
。
图2 主程序流程图
GPS 接收机通常采用RS 232C/RS 485/422标准:传
输速率可以设定,有4800b/s 等,数据位:8b ,停止
位:1b 。
对于A T89C2051单片机,选择定时器1作为波特率发生器,波特率取决于溢出速率。波特率计算公式如下:
波特率=
2
SMOD
32
×
f osc
12×(256-T H1)
系统时钟取11.0592M Hz ,则对于波特率4800b/s ,
定时器1重载值为FA H 。3 数据处理子程序设计
接收缓冲区存储的内容是ASCII 码(字符),因此在处理成数据的时候要进行转换。
对于时间数据,处理成压缩BCD 格式,如对于以下的
GPZDA 信息:
＄GPZDA ,114523,18,11,2006,10,3436E
经处理后,得到如下信息:11H (时),45H (分),23H
(秒),18H (日),11H (月),20H (世纪)206H (年代),10H (时差)。
GPS 数据处理子程序首先将接收的时间数据转换为上
述BCD 数据。根据GPZDA 得到U TC 时间和本地时差后,可以修正为本地时间输出。时间修正要考虑到进位和借位问题。在程序设计过程中闰年、大月小月需要分别处理。
带时差修正的GPS 信息处理流程图如图3所示。图中,Hour 表示U TC 时,Min 表示U TC 分,Sec 表示U TC 秒,Day 表示U TC 日,Mon 表示U TC 月,Year H 表示
U TC 世纪,YearL 表示U TC 年代;D
Hour 和D
Min 表
示时差的时和分。
图3 时差修正部分程序流程图
(下转第75页)
协议分析。
(2)过滤准则无设置时,默认接收该准则权限内的所有数据包。
(3)若3个过滤准则中的任一个有设置,数据包将依次与IP地址过滤准则、协议过滤准则、端口过滤准则匹配,若存在一条准则拒绝接收该数据包,并丢弃。
(4)如果一个数据包满足所有数据包过滤准则,则该数据包被提交给高层应用。
4.3 数据包捕获及过滤实现
当过滤规则设置完成后,核心态的驱动程序就可以根据上层的要求来截获数据包。具体步骤为:
(1)用户态程序启动驱动服务程序;
(2)用户态程序调用CFile::Read(&m Filter,sizeof (m Filter))读取过滤准则;
(3)调用DeviceIoControl(hFile,IOCTL ENUM ADAPTERS,NULL,0,buffer,MAX ADAPTERS3 256,&Bytes Txd,NULL)从注册表中获取网络适配器的信息,并显示到用户界面;
(4)用户选择适配器绑定并设置适配器为混杂模式;
(5)创建事件对象,接收数据包线程ReadProcessProc()和发送读请求线程ReadRequest Proc()使用事件机制来同步、协调工作,使得读队列不太长,也不为空;
(6)ReadRequest Proc()调用Wait ForSingleObject函数等待事件发生,当读请求队列长度小于设定的最小长度时,调用Set Event设置事件为有信号状态,线程不断地发出读请求,保持驱动程序的读队列不为空,防止丢包发生;当读请求队列长度超出设定的最大长度时,调用Re2set Event设置事件为无信号状态,线程停止发送读请求;
(7)ReadProcessProc()检查完成端口状态,有读请求时,在Pt Receive/Pt ReceivePacket函数中处理收到的数据包,当有数据包符合所有的过滤条件时,将其复制到共享内存,收取数据并按照过滤准则考虑是否通知用户界面程序读取数据;
(8)应用层接到NDIS中间层驱动程序的事件通知后,获取共享内存队列中的数据,做进一步的处理,继续循环等待。
5 结 语
采用本文介绍的设计思想,实现基于NDIS中间层驱动程序的网络嗅探器,具有良好的结构性、扩展性、并行性、效率性和可编程性,能够对网络中的各层进行访问,并且能收发基于这些层的各种协议数据包。该嗅探器运行于系统的核心层,最大限度地提高了系统的数据处理效率,在单位内部网络安全监控以及网络入侵检测等方面发挥了重要的作用。
参 考 文 献
[1]万映辉,邸晓奕,张水平.基于NDIS的网络嗅探器的设计与
实现[J].计算机工程,2004,30(10):1772179.
[2]柳玉.利用NDIS来监控网卡的活动[J].网络技术,2002
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[3]Microsoft.DD K for Windows2000[Z].2000.
[4]李晓莺,曾启铭.NDIS网络驱动程序的研究与实现[J].计
算机应用,2002,22(4):60261.
作者简介 韩玲艳 女,1982年出生,空军工程大学电讯工程学院网络工程系的在读硕士研究生。主要研究方向为信息通信网络控制与管理。
(上接第61页)
常用GPS接收机输出NMEA0183数据有V2.1,V2.0和V1.5三种版本,其中V2.1版本时差修正到分钟,而V210和V1.5只到小时。为满足程序通用,在实际信息解析时以V2.1为准,当接收的信息为V2.0和V1.5时,只需将上述程序中D min置为0即可。
4 结 语
GPS信息处理系统解决了GPS标准数据格式的解读、信息的提取、转换和显示问题。另外,他具有时差修正功能,便于全球各地用户使用。以A T89C2051单片机为控制核心,LCD和键盘作为人机界面,以较低的成本满足了用户的一般需求。目前,该系统已在船用导航系统中得到了成功应用。
参 考 文 献
[1]周航慈.单片机程序设计基础[M].北京:北京航空航天大
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[2]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出
版社,1996.
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Low2cost Vehicle Navigation and Tracking.IEEE Transac2 tions on Automatic Control,1995,40.
作者简介 黄 凌 女,1971年出生,南京信息职业技术学院讲师。研究方向为GPS应用技术,嵌入式系统应用。
(完整版)51单片机实现双机通信(自己整理的)
1号机程序 #in clude
基于单片机的数据串口通信研究
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/301379413.html, 基于单片机的数据串口通信研究 作者：蒋信 来源：《电子技术与软件工程》2016年第06期 摘要科技的发展日新月异，机电一体化的发展对自动化系统的可靠性提出了更高的要 求，在这样的背景下，单片机在工业控制领域的应用越来越广泛也越来越重要。基于以上，本文从通信过程、显示设计、键盘接口等方面研究了基于单片机的数据串口通信。 【关键词】单片机数据串口通信研究 在计算机控制领域中，计算机与外设数据之间的通信主要依靠单片机来实现，单片机的串口功能能够实现数据的传输以及分析，这就属于串口通信，可以预见的是，单片机的数据串口通信将会得到更广泛的应用，单片机之间的通信也有赖于其数据串口通信功能。基于以上，本文简要研究了基于单片机的数据串口通信。 1 串口通信的实现方式 设备在实现通信的过程中，必须树立一个信息接发双方都认可的通信方式，只有这样才能够保证信息在传送的过程中不发生冲突，才能够实现设备之间的通信，对于串口通信来说，主要有以下两种方式。 1.1 异步通信方式 异步通信方式实现的过程中，数据传输方式为独立字节的形式，不同的字节前端有着不同的起始信号，不同字节的后端则会有不同的终止信号，起始信号只能是一个，而终止信号可以是一个也可以是多个。数据传输过程中，字节进行移动，一个字节的迁移过程表示一个字节的传输过程，传输之前使用起始信号进行传输，传输结束之后使用终止信号将传输线调回标准状态，一个字节传输完毕后进行下一个字节的传输，字节传输有着连续性，这就是异步传输方式。由于没一个字节都要附加起始信号信息和终止信号信息，因此异步传输方式的效率较低，但异步通信方式容许一定程度的频率漂移，有着一定的误差缓冲作用。 1.2 同步通信方式 同步通信方式指的是将所有字符和字节连接在一起进行传输的一种通信方式，多个字符相互连接组成数据块，在数据块前增加同步字符，以同步字符作为传输起始信号，在传输后增加校验字符，以校验字符作为传输终止信号，以此来校验传输过程中的错误和误差，数据块中的各个字符之间没有间隔，相较于异步通信方式来说，其传输效率较高，但其对于信息接收端和信息发送端的同步性要求较高，因此硬件的复杂程度也就更高。 2 基于单片机的数据串口通信
基于51单片机的智能密码锁
单片机的电子密码锁 目录 第一章绪论......................................................... . (2) 1.1电子密码锁简介......................................................... .. (2) 1.2电子密码锁设计的背景及意 义............................................................................. . (3) 第2章总体设计............................................................................. . (3) 2.1设计分析............................................................................. (3) 2.2系统结构............................................................................. (4) 第3章硬件电路设计............................................................................. (5) 3.1单片机最小系统设计............................................................................. . (5) 3.1.1时钟电路............................................................................. (5) 3.1.2 复位电 路 ............................................................................ . (6) 3.1.3 最小系 统 ............................................................................
基于51单片机的万年历的设计
单片机课程实训SCM PRACTICAL TRAINING
目录 第一部分课程设计任务书 (1) 一、课程设计题目 (1) 二、课程设计时间 (1) 三、实训提交方式 (1) 四、设计要求 (1) 第二部分课程设计报告 (2) 一、单片机发展概况 (2) 二、MCS-51单片机系统简介 (2) 三、设计思想 (3) 四、硬件电路设计 (3) 1. 总体设计 (3) 2. 晶振电路 (4) 3. 复位电路 (4) 4. DS1302时钟电路 (5) 5. 温度采集系统电路 (5) 6. 按键调整电路 (6) 7. 闹钟提示电路 (6) 五、软件设计框图 (7) 六、程序源代码 (8) 1. 主程序 (8) 2. 温度控制程序 (11) 3. 日历设置程序 (13) 4. 时钟控制程序 (18) 5. 显示设置程序 (20) 七、结束语 (23) 八、课程设计小组分工 (23) 九、参考文献 (23)
第一部分课程设计任务书 一、课程设计题目 用中小规模集成芯片设计制作万年历。 二、课程设计时间 五天 三、实训提交方式 提交实训设计报告电子版与纸质版 四、设计要求 （1）显示年、月、日、时、分、秒和星期，并有相应的农历显示。（2）可通过键盘自动调整时间。 （3）具有闹钟功能。 （4）能够显示环境温度，误差小于±1℃ （5）计时精度：月误差小于20秒。
第二部分课程设计报告 一、单片机发展概况 单片机诞生于20世纪70年代末，它的发展史大致可分为三个阶段： 第一阶段（1976-1978）：初级单片机微处理阶段。该时期的单片机具有 8 位CPU，并行 I/O 端口、8 位时序同步计数器，寻址范围 4KB，但是没有串行口。 第二阶段（1978-1982）：高性能单片机微机处理阶段，该时期的单片机具有I/O 串行端口，有多级中断处理系统，15 位时序同步技术器，RAM、ROM 容量加大，寻址范围可达 64KB。 第三阶段（1982-至今）位单片机微处理改良型及 16 位单片机微处理阶段民用电子产品、计算机系统中的部件控制器、智能仪器仪表、工业测控、网络与通信的职能接口、军工领域、办公自动化、集散控制系统、并行多机处理系统和局域网络系统。 二、MCS-51单片机系统简介 MCS-51系列单片机产品都是以Intel公司最早的典型产品8051为核心构成的。MCS-51单片机由CPU 、RAM 、ROM 、I/O接口、定时器/计数器、中断系统、内部总线等部件组成。8051单片机的基本性能有： ◆8位CPU； ◆布尔代数处理器，具有位寻址能力； ◆128B内部RAM，21个专用寄存器； ◆4KB内部掩膜ROM； ◆2个16位可编程二进制加1定时器/计数器； ◆32个（4×8位）双向可独立寻址的I/O口； ◆1个全双工UART（异步串行通信口）； ◆5个中断源，两级中断结构； ◆片内振荡器及时钟电路，晶振频率为1.2MHz～12MHz； ◆外部程序/数据存储器寻址空间均为64KB； ◆111条指令，大部分为单字节指令； ◆单一+5V电源供电，双列直插40引脚DIP封装。
基于单片机的GPS信息与轨迹显示
学号： 08417127 常州大学 毕业设计（论文）开题报告 （2012届） 题目基于单片机的GPS信息与轨迹显示设计 学生章台 学院信息科学与工程学院专业班级自动化101 校内指导教师专业技术职务副教授 校外指导老师专业技术职务 二○一二年三月
题目：单片机控制的GPS信息系统设计 一、前言 1．课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势 1958年由美国海军武器实验室着手建立的“海军卫星导航系统”在导航技术的发展中具有划时代的意义，但是由于该系统卫星数目较少(5～6 颗)、运行高度较低(平均约1000km)、从地面站观测到卫星的时间间隔较长(平均约1.5 小时)，因而它无法提供连续的实时三维导航。所以该系统在大地测量学和地球动力学研究方面的应用也受到了很大的限制[1]。为了满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航的迫切要求，1973 年美国国防部正式开始组织海陆空三军，共同研究建立新一代卫星导航系统的计划。这就是“授时与测量导航系统／全球定位系统”(Navigation System Timing and Ranging/Global Positioning System-NAVSTAR/GPS)，通常简称为“全球定位系统(GPS)”。现在GPS已在各领域尤其是导航系统中得到广泛应用[2]。 研究的意义：卫星导航技术的飞速发展已逐渐取代了无线电导航、天文导航等传统导航技术，成为一种普遍采用的导航定位技术，并在精度、实时性、全天候作业等方面取得了长足进步[3]。现在不仅应用于物理勘探、电离层测量和航天器导航等诸多民用领域，在军事领域更是取得了广泛的应用。在弹道导弹、野战指挥系统、精确弹道测量以及军用地图快速测绘等领域均大量采用了卫星导航定位技术。鉴于卫星导航技术在民用和军事领域的重要意义，得到了许多国家的关注。 国内外研究现状：以美国GPS和俄罗斯GLONASS为代表的卫星导航系统在世界范围内得到广泛的认可和应用。尤其是美国为保持这一领域的垄断地位，一方面取消限制政策，一方面改进GPS系统性能（即GPS技术现代化：增加卫星数目，改变星座方案，增辟第二民用频率等），鼓励私营公司投资GPS事业，鼓励GPS导航定位系统成为国际标准。这一政策大大鼓舞了美国及世界各大公司发展GPS产业的信心，并推进了GPS应用和产业发展。除俄罗斯外欧盟等国也在相继发展各自的全球定位系统，自主开发定位系统产品，以便占有导航定位市场，掌握控制权。因此，卫星导航定位产业和竞争都将进入新的阶段。我国在卫星导航定位应用方面主要是以美国的GPS技术为代表。随着GPS技术的深入发展，历经十多年我国在应用与理论方面都得到了很大的发展。引进的GPS接收机主要应用于测绘、资源勘探等静态定位，成倍地提高了作业效率，为国家节约了大量经费，并在过去人迹罕至的高原、沙漠、海洋也获得了大量的定位成果，在国家制图、城乡建设开发、资源勘察等方面有了技术保障。尤其是2000年5月美国总统宣布取消SA政策后[4]，在广大的普通用户中受益最大，可靠性和精度都得到了提高。 发展趋势：根据目前GPS的发展状况，GPS未来技术发展特点主要表现为以下几个特点。(1)卫星导航的多系统并存。未来几年用户将面临四大系统(GPS/GLONASS/北斗星/Galileo)近百颗导航卫星并存，相互兼容的局面。再者是多系统[5]，多层次导航
51单片机实现双机通信(自己整理的)
左边1号机，右边2号机，，功能实现 1号机程序 #include
— TMOD=0x20; //定时器1工作方式2 PCON=0x00; //波特率不倍增 TH1=0xf4; TL1=0xf4; //波特率2400 TR1=1; //定时器1开始计时 P2=0xc0; while(1) { if(p10==0&&j==0) { delay_ms(15); while(p10==0); kk=1; P2=0xf9; j=1; } if(p10==0&&j==1) { delay_ms(15); while(p10==0); kk=2; P2=0xa4; j=2; } if(p10==0&&j==2) { delay_ms(15); while(p10==0); kk=3; P2=0xb0; j=0; } if(kk==1) put('A'); if(kk==2) put('B'); if(kk==3) put('C'); delay_ms(10); } }
基于单片机的串口通信模块设计
1 绪论 1.1 研究背景 通信是指不同的独立系统利用线路互相交换数据，它的主要目的是将数据从一端传送到另一端，实现数据的交换。在现代工业控制中，通常采用计算机作为上位机与下层的实时控制与监测设备进行通讯。现场数据必须通过一个数据收集器传给上位机，同样上位机向现场设备发命令也必须通过数据收集器。串行通信因其结构简单、执行速度快、抗干扰能力强等优点，已被广泛应用于数据采集和过程控制等领域。 计算机与外界的信息交换称为通信。基本的通信方式有并行通信和串行通信两种。串行通信是指一条信息额各位数据被逐位按顺序传送的通信方式。串行通信的特点是：数据位传送，按位顺序进行，最少只需要一根传输线即可完成，成本低但传送速度快，串行通信的距离可以从几米到几千米。 随着计算机技术尤其是单片微型机技术的发展，人们已越来越多地采用单片机来对一些工业控制系统中如温度、流量和压力等参数进行监测和控制。PC机具有强大的监控和管理能力，而单片机则具有快速及灵和的控制特点，通过PC 机的RS-232串行接口与外部设备进行通信，是许多测控系统中常用的一种通信解决方案。而随着USB接口技术的成熟和使用的普及，由于USB 接口有着 RS-232(DB-9)串口无法比拟的优点，RS-232(DB-9)串口正在逐步地为USB 接口所替代。而在现在的大多数笔记本电脑中，出于节省物理空间和用处不大等原因，RS-232(DB-9)串口已不再设置，这就约束了基于RS-232(DB-9)串口与PC 机联络的单片机设备的使用围。当前USB接口逐步取代RS-232(DB-9)串口已是大势所趋，单片机同计算机的USB通信在实际工作中的应用围也将越来越广。本文所介
基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现
项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院 大学生创新训练计划结题报告 项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶 所学专业电气工程及其自动化 所在学院物联网工程学院 (手机) 电子信箱diamond-heartqq. 项目起止年月2011/11-2012/05 第一指导教师肖永松 专业技术职务工程师 (手机) 电子信箱https://www.wendangku.net/doc/301379413.html, 结题日期2012年5月
江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称：物联网工程学院填写日期：2012 年5 月
大学生创新训练计划 《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹 江南大学 二○一二年五月
简介 随着物联网概念的发展，智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中，受此启发，我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统，希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。恰好我们都进行了电路、模电数电的学习，也曾初步接触了单片机，我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握，更加熟悉使用protel等专业软件。 计划设计一个系统可以实现以下功能： 在自动模式下，在设定的时间，如早成6点至晚上8点，晚上8点至早晨6点，时间控制，可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。通过光强控制，在设定光照强度围，窗帘拉开，超过设定强度，如夏日中午，为避免房间被光直射造成温度过高，窗帘关闭。在手动模式下，通过按键来调整窗帘的开合状态。 最终设计使用STC89C51单片机，STC89C51有512字节的数据存储空间，是AT89C51的两倍，并且带有4K字节的EEPROM存储空间，可以断电后保存资料，可以直接使用串口下载，而AT89C51需要专用下载器。 控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输，并根据单片机接收到的信号，结合时钟电路的信号，对步进电机进行控制，通过控制步进电机转向及转动圈数，来实现对窗帘的打开及拉合控制。 设计时对硬件进行了模块化分析，以STC89C51作为主控芯片，光信号采集使用光敏模块，数模转换主要使用PCF8591芯片，显示模块采用1602液晶显示器，时钟电路采用DS1302芯片，电机驱动器主要使用ULN2003。
基于51单片机系统设计
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计 言： 随着现代信息技术的飞速发展，温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色，它对人们的生活具有很大的影响，所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。 本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。本设计采用单片机作为数据处理与控制单元，为了进行数据处理，单片机控制数字温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机数据处理之后，发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态，同时将当前温度信息发送到LED进行显示。本系统可以实现多路温度信号采集与显示，可以使用按键来设置温度限定值，通过进行温度数据的运算处理，发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。 我所采用的控制芯片为AT89c51，此芯片功能较为强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对某一车间温度的控制和调节功能。 关键词：温度多路温度采集驱动电路 正文： 1、温度控制器电路设计 本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。由热敏电阻温度传感器测量环境温度，将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换，转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口，经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164，经74LS164 窜并转换后，输出到数码管的7个显示段，用数字形式显示出当前的温度值。89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C，因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。输出驱动控制信号由p1.0输出，4个LED为状态指示，其中，LED1为输出驱动指示，LED2为温度正常指示，LED3为高于上限温度指示，LED4为低于下限温度指示。当温度高于上限温度值时，有p1.0输出驱动信号，驱动外设电路工作，同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。外设电路工作后，温度下降，当温度降到正常温度后，LED1亮、LED2亮、LED3灭、LED4灭。温度继续下降，当温度降到下限温度值时，p1.0信号停止输出，外设电路停止工作，同时LED1灭、LED2灭、LED3灭、LED4亮。当外设电路停止工作后，温度开始上升，接着进行下一工作周期。 2、温度控制器程序设计 本软件系统有1个主程序，6个子程序组成。6个子程序为定时/计数器0中断服务程序、温度采集及模数转换子程序ADCON、温度计算子程序CALCU、驱动控制子程序DRVCON、十进制转换子程序METRICCON 及数码管显示子程序DISP。 （1）主程序 主程序进行系统初始化操作，主要是进行定时/计数器的初始化。 （2）定时/计数器0中断服务程序 应用定时计数器0中断的目的是进行定时采样，消除数码管温度显示的闪烁现象，用户可以根据实际环境温度变化率进行采样时间调整。每当定时时间到，调用温度采集机模数转换子程序ADCON，得到一个温度样本，并将其转换为数字量，传送给89C51单片机，然后在调用温度计算子程序CALCU，驱动控制子程序DRVCON，十进制转换子程序MERTRICCON，温度数码显示子程序DISP。
基于单片机的GPS定位系统
大学实验室开放项目成果（论文）题目：基于单片机的GPS定位系统
摘要 全球定位系统（GPS）是美国研发的第二代卫星无线电导航系统。其目的是在全球范围内对地面和空中目标进行准确定位和监测。它能为用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、三向速度和时间信息。随着GPS的民用化与成本的降低，已经走入了人们的日常生活中，很多手机、PDA 等手持设备都配备了GPS功能。本文主要研究GPS 的定位原理与技术，单片机的编程及其应用，液晶屏的功能及其实现方法本控制系统主要完成接受数据、时间显示、经度显示、纬度显示等常规功能。此方案基于单片机、GPS模块和12864液晶显示屏等硬件, 并应用C语言实现了GPS信号的提取、显示及基本的键盘控制操作等。经过实践测试 ,这种接收机可以达到基本GPS信息的接收以及显示，可以做到体积小、精度高、连续导航，本设计在测控领域的应用开发中具有一定的实用价值和借鉴价值。 关键词：GPS定位，液晶显示，单片机
Abstract Global Positioning System (GPS) is a U.S. research and development of the second generation satellite radio navigation system. Its purpose is worldwide on the ground and air targets for accurate positioning and monitoring. It provides users with a global, all-weather, continuous, real-time, high-precision three-dimensional coordinates, three velocity and time information. With the GPS civilian and cost reduction, has been into people's daily life, many cell phone, PDA and other handheld devices are equipped with GPS. This paper studies the principles and techniques of GPS positioning, microcontroller programming and its application, the function of the LCD screen and its implementation method of the control system is mainly complete to accept data, time display, display longitude, latitude, display and other regular features. This scheme is based on single-chip, GPS module and 12,864 LCD screen and other hardware, and apply the C language implementation of the GPS signal extraction, display and keyboard control basic operations. After practice tests, this receiver can meet the basic GPS receivers and display, you can do small size, high accuracy, continuous navigation, monitoring and control of the design in the field of application development has certain practical value and reference value. Keywords: GPS positioning, LCD, microcontroller
单片机课程设计_基于单片机的双机之间的串联通信
单片机系统 课程设计 成绩评定表 设计课题基于单片机的双机之间的串联通信学院名称：电气工程学院 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计地点： 设计时间：
单片机系统 课程设计 课程设计名称：基于单片机的双机之间的串联通信专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 课程设计地点： 课程设计时间：
单片机系统课程设计任务书
目录 一. 设计目的 (4) 二. 串行口及其扩展简介 (4) 三．设计要求 (5) 四．硬件电路设计 (8) 五．流程图设计 (10) 六．程序设计 (12) 七．设计小结 (17) 八．参考文献 (17)
双机之间的串行通信设计 一、设计目的 1、了解串行通信的工作原理 2、了解键盘设定的工作原理 3、掌握80C51的定时器1计数器1的编程 4、掌握电路板的实物焊接 随着电子技术的飞速发展，单片机也步如一个新的时代，越来越多的功能各异的单片机为我们的设计提供了许多新的方法与思路。 对于莫一些场合，比如：复杂的后台运算及通信与高实时性前台控制系统、软件资源消耗大的系统、功能强大的低消耗系统、加密系统等等。如果合理使用多种不同类型的单片机组合设计，可以得到极高灵活性与性能价格比，因此，多种异型单片机系统设计渐渐成为一种新的思路， 单片机技术作为计算机技术的一个重要分支,由于单片机体积小,系统运行可靠,数据采集方便灵活,成本低廉等优点,在通信中发挥着越来越重要的作用。但能在一些相对复杂的单片机应用系统中,仅仅一个单片机资源是不够的,往往需要两个或多个单片机系统协同工作。这就对单片机通信提出了很高要求。 二、串行口及其扩展简介 1.串行通信的基本特征是数据逐位顺序进行传送 2.全双工制式是指通信双方均设有发送器和接收器，并且信道划分为发送信道和接收信道，因此全双工制式可实现甲乙双方同时发送和接收数据，发送时能接收，接收时也能发送 3.串行通信的传送速率用于说明数据传送的快慢. “波特率”表示每秒种传输离散信号事件的个数，或每秒信号电平的变化次数，单位为band（波特）。 “比特率”是指每秒传送二进制数据的位数，单位为比特/秒，记作bits/s或b/s或bps。 在二进制的情况下，波特率与比特率数值相等
基于51单片机的双机串行通信
河南机电高等专科学校2015-2016学年第1学期通信实训报告 系别：电子通信工程系 班级：xxxxxx 学号：13xxxxxxxxx 姓名：xxxxxxx 2015年12月
基于51单片机的双机串行通信 摘要：串行通信是单片机的一个重要应用，本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统，实现爽片单片机床航通信，通信的结果使用数码管进行显示，数码管采用查表方式显示，两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。在通信过程中，使用通信协议进行通信。 关键字：通信双机 一、总体设计 1设计目的 1.通过设计相关模块充分熟悉51单片机的最小系统的组成和原理； 2.通过软件仿真熟悉keil和proteus的配合使用； 3.通过软件编程熟悉51的C51编程规范； 4.通过实际的硬件电路搭设提高实际动手能力。 2.设计要求： 两片单片机之间进行串行通信，A机将0x06发送给B机，在B机的数码管上静态显示1，B机将0~f动态循环发送到A机，并在其数码管上显示。 3.设计方案： 软件部分，通过通信协议进行发送接收，A机先送0x06(B机数码管显示1)给B机（B机静态显示），当从机接收到后，向B机发送代表0-f的数码管编码数组。B收到0x06后就把数码表TAB[16]中的数据送给从机。 二、硬件设计
1.51单片机串行通信功能 计算机与外界的信息交换称为通信，常用的通信方式有两种：并行通信和串行通信。51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信，并行通信的特点是传输信号的速度快，但所用的信号线较多，成本高，传输的距离较近。串行通信的特点是只用两条信号线（一条信号线，再加一条地线作为信号回路）即可完成通信，成本低，传输的距离较远。 51单片机的串行接口是一个全双工的接口，它可以作为UART（通用异步接受和发送器）用，也可以作为同步移位寄存器用。51单片机串行接口的结构如下： 图1.AT89C51（52） （1）数据缓冲器（SBUF） 接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。有两个，一个缓存，另一个接受，
基于51单片机的智能交通灯课程设计
简易智能交通灯设计 1、设计背景 自从1886两个德国人发明了第一辆汽车交通灯改变了交通路况，交通问题也渐渐被人们所重视。从英国伦敦街头的第一个以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，到现在以电为光源的红黄绿三色交通灯，不知不觉中交通信号灯在人们日常生活中占据了重要地位。随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更加显示出了它的功能，使得交通得到有效管制，对于交通疏导，提高道路导通能力，减少交通事故有显著的效果。 近年来，随着科技的飞速发展，电子器件也随之广泛应用，其中单片机也不断深入人民的生活当中。本次课程设计以模拟交通灯系统利用单片机AT89C51作为核心元件，实现了通过信号灯对路面状况的智能控制。在一定程度上解决了交通路口堵塞、车辆停车，特殊情况的交通灯等待时间不合理、急车强通等问题。在该次的设计系统具有结构简单、可靠性高、成本低、实时性好、安装维护方便等优点，有广泛的应用前景。 本模拟系统由单片机软件系统，两位8段数码管和LED灯显示系统。和复位电路控制电路等组成，较好的模拟了对交通路面的控制。 1.1 设计思路 （1）分析目前交通路口的基本控制技术以及各种通行方案，并以此为基础提出自己的交通控制的初步方案。 （2）确定系统交通控制的总体设计，包括，十字路口具体的通行禁行方案设计以及系统应拥有的各项功能，在这里，本设计除了有信号灯状态控制能实现基本的交通功能，还增加了倒计时显示提示，并基于实际情况，又增加了紧急状况处理和通行时间可调这两项特特殊功能。 （3）进行倒计时显示电路，灯状态电路，特殊情况按键电路的设计和对各器件的选择及连接，大体分配各个器件及模块的基本功能要求。 （4）进行软件系统的设计和仿真中，程序在KEIL软件中用单片机c语言编写，电路的搭建和仿真实现是在proteus软件中实现的。在本次课程设计中通过对单片机内部结构和工作情况做了一定的研究，充分了解定时器，中断以及延时原理，为本次智能交通灯的设计提供了理论基础。
基于单片机的环境温度测量系统设计
基于单片机的环境温度测量系统设计 一、绪论 1.1 简介 随着国民经济的发展，人们需要对各中加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行监测和控制。采用单片机来对他们控制不仅具有控制方便，简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。 在日常生活及工业生产过程中，经常要用到温度的检测及控制，温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数之一。在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。温度控制在生产过程中占有相当大的比例。温度测量是温度控制的基础，技术已经比较成熟。传统的测温元件有热电偶和二电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，这些方法相对比较复杂，需要比较多的外部硬件支持。我们用一种相对比较简单的方式来测量。 我们采用美国DALLAS半导体公司继DS18B20之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，温度范围为-55~125 oC,最高分辨率可达0.0625 oC。DS18B20可以直接读出北侧温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。 1.2 设计的市场现状分析 纵观市场，温湿度检测技术已经比较成熟，已有的各种温湿度检测产品，五花八门，犹如八仙过海，各显神通，如A2000家用温湿度报警表、YD-808A工业用温湿度显示器等产品。 从功能上分析这些产品可以看出，一个比较完整的环境温湿度检测系统应该具备以下主要的四个功能： （1）实时检测出环境中的温度和湿度参数； （2）检测的参数值显示在显示设备上（如数码管，液晶显示器等）； （3）根据环境要求，设定温度湿度报警的上下限值，并实时报警； （4）与上层监控设备通信（如PC），实现数据传输（双向或单向）； 因此，本设计也应该具备这些功能，并且对每一个部分进行优化设计，也可
基于51单片机的GPS定位系统的设计
第一章51单片机概述....................................................................................................... - 1 - 1.1 单片机概述............................................................................................................. - 1 - 1.2 51单片机系统的结构组成及性能 .................................................................. - 1 - 1.2.1 结构组成...................................................................................................... - 1 - 1.2.2 80C51单片机引脚介绍........................................................................... - 2 - 1.2.3 单片机主要部件功能............................................................................... - 3 - 1.3 8255芯片介绍....................................................................................................... - 4 - 1.3.1 工作原理...................................................................................................... - 5 - 1.3.2 工作方式...................................................................................................... - 5 - 1.4 8250芯片介绍....................................................................................................... - 6 - 1.5 LCD液晶显示器介绍 ......................................................................................... - 6 - 第二章GPS定位系统简介.............................................................................................. - 7 - 2.1 GPS定位系统的发展.......................................................................................... - 7 - 2.2 GPS定位系统的基本原理................................................................................. - 7 - 2.3 GPS模块的主要技术参数................................................................................. - 8 - 2.4 GPS定位系统的组成部分................................................................................. - 8 - 2.5 GPS定位的流程................................................................................................... - 9 - 2.6 GPS定位系统的特点.......................................................................................... - 9 - 第三章硬件连接电路...................................................................................................... - 11 - 3.1 电路设计要求与目的 ........................................................................................ - 11 - 3.2 电路设计原理...................................................................................................... - 11 - 3.3 GPS与单片机、LCD的电路连接 ................................................................ - 12 - 第四章软件设计............................................................................................................... - 13 - 4.1 系统工作流程...................................................................................................... - 13 - 4.2 软件的设计........................................................................................................... - 13 - 4.2.1 程序框图.................................................................................................... - 13 - 4.2.2 实验连线.................................................................................................... - 15 - 4.2.3 运行实验程序GPS.ASM ...................................................................... - 15 - 4.3 数据显示与分析 ................................................................................................. - 17 -
基于51单片机的双机串行通信
机电高等专科学校2015-2016学年第1学期通信实训报告 系别：电子通信工程系 班级： xxxxxx 学号： 13xxxxxxxxx ： xxxxxxx 2015年12月
基于51单片机的双机串行通信 摘要：串行通信是单片机的一个重要应用，本次课程设计就是要利用单片机来完成一个系统，实现爽片单片机床航通信，通信的结果使用数码管进行显示，数码管采用查表方式显示，两个单片机之间采用RS-232进行双击通信。在通信过程中，使用通信协议进行通信。 关键字：通信双机 一、总体设计 1设计目的 1.通过设计相关模块充分熟悉51单片机的最小系统的组成和原理； 2.通过软件仿真熟悉keil和proteus的配合使用； 3.通过软件编程熟悉51的C51编程规； 4.通过实际的硬件电路搭设提高实际动手能力。 2.设计要求： 两片单片机之间进行串行通信，A机将0x06发送给B机，在B机的数码管上静态显示1，B机将0~f动态循环发送到A机，并在其数码管上显示。 3.设计方案： 软件部分，通过通信协议进行发送接收，A机先送0x06(B机数码管显示1)给B机（B机静态显示），当从机接收到后，向B机发送代表0-f的数码管编码数组。B收到0x06后就把数码表TAB[16]中的数据送给从机。 二、硬件设计 1.51单片机串行通信功能 计算机与外界的信息交换称为通信，常用的通信方式有两种：并行通信和串行通信。51单片机用4个接口与外界进行数据输入与数据输出就是并行通信，并行通信的特点是传输信号的速度快，但所用的信号线较多，成本高，传输的距离较近。串行通信的特点是只用两条信号线（一条信号线，再加一条地线作为信号回路）即可完成通信，成本低，传输的距离较远。 51单片机的串行接口是一个全双工的接口，它可以作为UART（通用异步接受和发送器）用，也可以作为同步移位寄存器用。51单片机串行接口的结构如下：
- 基于单片机的GPS定位通信模块
- (完整版)基于单片机的GPS定位系统毕业设计论文
- 基于51单片机的GPS定位系统的
- 基于单片机的GPS信息与轨迹显示
- 基于单片机的GPS定位系统资料
- 基于单片机GPS定位系统的设计.(精选)
- 基于单片机的GPS定位信息显示系统设计PPT
- 基于单片机的GPS定位系统要点
- 基于单片机的GPS定位系统
- 基于单片机的GPS定位系统设计文献综述要点
- 基于51单片机的GPS定位系统
- 基于单片机的GPS车辆定位系统设计
- 最新——基于单片机的GPS定位显示系统
- 基于单片机的GPS定位系统设计(内附完整c程序+pcb图+开题报告)--毕业设计
- 基于单片机的GPS定位信息显示系统设计开题报告
- 基于51单片机的GPS定位系统的设计
- 基于单片机的GPS定位信息显示系统设计
- 基于单片机的GPS定位仪的设计
- 基于单片机的GPS定位显示设计
- (完整版)基于单片机的GPS定位系统设计本科毕业设计