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1、基于單片機(jī)的北斗定位顯示系統(tǒng)答辯人:朱先平指導(dǎo)老師:杜建超通信工程學(xué)院信息工程專業(yè)2015年4月20日目錄1234引言引言單片機(jī)系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)目前已經(jīng)完成及待完成工作目前已經(jīng)完成及待完成工作結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ)1 引言中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中國(guó)自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。是繼美國(guó)全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GLONASS)之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成,可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授

2、時(shí)服務(wù),并具短報(bào)文通信能力,已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時(shí)能力,定位精度10米,測(cè)速精度0.2米/秒,授時(shí)精度10納秒。本次畢設(shè)課題主要是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶段的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。1.1 北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的組成1 引言1.軍用功能“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的軍事功能與GPS類似,如:運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的定位導(dǎo)航;為縮短反應(yīng)時(shí)間的武器載具發(fā)射位置的快速定位;人員搜救、水上排雷的定位需求等。此外,大陸可利用“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)執(zhí)行部隊(duì)指揮與管制及戰(zhàn)場(chǎng)管理2.民用功能個(gè)人位置服務(wù)氣象應(yīng)用航空運(yùn)輸應(yīng)急救援鐵路智能交通1.2 應(yīng)用場(chǎng)景2 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)本次畢設(shè)課題使用stm32f103型單片機(jī)作為處理器,利用st

3、m32f103的串口usart1接收來(lái)自BS-280模塊的標(biāo)NMEA 0183協(xié)議的輸出語(yǔ)句數(shù)據(jù),并通過(guò)軟件方法篩選出其中有用的定位數(shù)據(jù)和時(shí)間信息,最后通stm32f103型單片機(jī)的usart2串口輸出至DGUS顯示屏顯示定位的經(jīng)緯度信息。2 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)其中使用的BS-280具有如下特點(diǎn): 1.寬輸入電壓范圍 VCC:2.8V-6.0V,推薦電壓 3.3V,5.0V 2.低功耗芯片+天線,共 50mA 3.TTL 電平輸出,直接連接單片機(jī)或者 ARM 主控。 4.輸出語(yǔ)句:RMC,VTG,GGA,GSA,GSV,GLL可選擇輸出DGUS顯示屏是一款工業(yè)串口屏具備如下特點(diǎn): 1.借助PC

4、軟件進(jìn)行組態(tài)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)豐富功能 2.只要5條指令即可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互2 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) 硬件部分主要由主控芯片stm32f103,BS-280一體模塊,DGUS工業(yè)串口屏,電源電路等部分組成。stm32型單片機(jī)功耗較低,內(nèi)部資源豐富,比較適合本次畢設(shè)課題設(shè)計(jì),電路連接上stm32f103的usart1與BS-280模塊連接,具體為PA9(usart1_Tx)與BS-280的Rx連接,PA10(usart1_Rx)與BS-280的Tx連接。stm32f103的usart2與DGUS串口屏連接,具體為PA2(usart2_Tx)與DGUS_Rx 連接 PA3(usart2_Rx)與DGUS_Tx連

5、接。電源電路部分采用AMS1117芯片將5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V。 系統(tǒng)原理圖如下:2.1 硬件設(shè)計(jì)2 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)電源部分電路2.1 硬件設(shè)計(jì)2 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) 主控電路: 2.1 硬件設(shè)計(jì)2 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)本系統(tǒng)軟件主要由3個(gè)模塊組成分別是系統(tǒng)初始化模塊;信號(hào)接收與處理模塊;數(shù)據(jù)顯示模塊系統(tǒng)初始化模塊 系統(tǒng)初始化模塊主要是對(duì)單片機(jī)的的usart串口,中斷,時(shí) 鐘源選擇等初始化數(shù)據(jù)顯示模塊 數(shù)據(jù)顯示模塊是將信號(hào)接收處理后的獲得的經(jīng)緯度信息轉(zhuǎn)化為DGUS串口屏可執(zhí)行的指令,并發(fā)送到DGUS串口屏顯示經(jīng)緯度信息。 2.2 軟件設(shè)計(jì)2 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) 信號(hào)接收與處理模塊 該模塊的功

6、能是使單片機(jī)的串口接收從BS-280模塊發(fā)送來(lái)的定位數(shù)據(jù),做如下操作:判斷接收的字符是否是$ 字符;如果是則將記錄標(biāo)志位flag置1;否則置0,等待直到接收到$,當(dāng)接收到5個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)判斷是否為GPGLL協(xié)議,如果是將標(biāo)志位flag1置,然后再接收信息內(nèi)容,直到接收到下一個(gè)$時(shí)結(jié)束,結(jié)束后對(duì)GPGLL數(shù)據(jù)數(shù)組解析得到經(jīng)緯度和時(shí)間信息2.1 軟件設(shè)計(jì)3 目前已經(jīng)完成及待完成工作 1.理論學(xué)習(xí)方面:了解到了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及定位原理 2.硬件方面:完成了電路焊接,并且對(duì)電路板進(jìn)行了認(rèn)真的測(cè)試,基本上解決了上存在的問(wèn)題。經(jīng)下載程序測(cè)試板子能夠正常運(yùn)行 3.軟件方面:在開(kāi)發(fā)板上完成了對(duì)定位信息的解析,并且通過(guò)串口小助手輔助解析成功了經(jīng)緯度信息。完成了對(duì)DGUS屏界面設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)變量地址的規(guī)劃,通過(guò)串口小助手,掌握了DGUS的操作指令。3.1 目前已經(jīng)完成的工作3 目前已經(jīng)完成及待完成工作 1 系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)和進(jìn)一步的優(yōu)化工作 2 外文資料的翻譯工作 3.畢業(yè)論文的撰寫(xiě)工作3.2待完成工作4 結(jié)束語(yǔ) 首先本次畢設(shè)課題進(jìn)展上目前比較順利,軟硬上大部分工作都已經(jīng)完成,期間遇到

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