基于GPS的城市管道精確定位系統(tǒng)的單片機(jī)控制

作者：時(shí)間：2012-03-30 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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1引言

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/171729.htm

全球定位 系統(tǒng)GPS是由美國(guó)為高精度導(dǎo)航和定位而研制的全球性被動(dòng)式無(wú)線電衛(wèi)星系統(tǒng)，是集無(wú)線電導(dǎo)航、定位和定時(shí)于一體的多功能系統(tǒng)。將GPS接收機(jī)的小型化OEM板與單片機(jī)相結(jié)合，利用其輸出的數(shù)據(jù)信息，配置相應(yīng)的外圍設(shè)備，即可開(kāi)發(fā)GPS應(yīng)用系統(tǒng)［1］。

一種簡(jiǎn)單有效的城市公益設(shè)施的定位系統(tǒng)由GPS和Radio Detection兩種定位設(shè)備配合組成一種測(cè)量方案，并將所存信息輸出到GIS系統(tǒng)，存入地圖數(shù)據(jù)庫(kù)。

GIS地理信息系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)量學(xué)、地圖學(xué)等多門(mén)學(xué)科綜合的技術(shù)。他可以直觀可視化顯示空間數(shù)據(jù)信息和屬性數(shù)據(jù)信息，能提供對(duì)數(shù)據(jù)的多種模型操縱，為決策提供支持幫助。GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的精確定位對(duì)當(dāng)今科技的發(fā)展非常重要。每個(gè)國(guó)家的公益設(shè)施都有大量的地圖詳細(xì)定位了地下和地面管道、路由和電纜，這對(duì)日常操作和管理非常重要，這些信息的精確性能夠節(jié)省投資和保證正常的生活。

2系統(tǒng)組成原理

系統(tǒng)組成原理框圖如圖1所示。由Radio detection 設(shè)備探測(cè)到地下有管道、路由、電纜等設(shè)施測(cè)其距地面的深度，將信息通過(guò)RS232C串行口送入單片機(jī)，再由GPS準(zhǔn)確定位其所在位置，把全部信息由單片機(jī)通過(guò)RS232C串行口送入PC機(jī)，存入地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，也可通過(guò)鍵盤(pán)在液晶顯示器上顯示其信息。お

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2.1GPS信號(hào)接收原理［2］

GPS接收機(jī)通過(guò)其數(shù)控接口，作為數(shù)據(jù)終端設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間利用RS232C接口與計(jì)算機(jī)通訊口相連。通過(guò)對(duì)通訊口編程可實(shí)現(xiàn)GPS信號(hào)的接收。GPS信號(hào)有二進(jìn)制和ASCII兩種。本文主要用后一種即NMEA0183格式。

2.2NMEA0183格式

NMEA0183格式以“$”開(kāi)始，以“CR> LF>”結(jié)束，主要語(yǔ)句有GPGGA，GPGLL，GPVTG，GPRMC等，其中GPGGA為定位輸出語(yǔ)句，包括時(shí)間及定位數(shù)據(jù)，應(yīng)用比較廣泛，具體格式如下：

$GPGGA hh mm ss (協(xié)調(diào)世界時(shí)UTC)，llll.llll(緯度)，N/S(北/南)，yyyy.yyyy（經(jīng)度），E/W（東/西），X（定位狀態(tài)），XX（使用的衛(wèi)星數(shù)），XXX（HDOP值），O/-XXXX（無(wú)線高度），M（單位米），O/-XXX（地理高度），M（單位米），*hh（校驗(yàn)和）CR> LF>。

2.3三端串行口芯片及其接口電路

SP2338DP多串口擴(kuò)展芯片，可將一個(gè)高波特率UART串口擴(kuò)展為3個(gè)較高波特率UART串口，主要為解決大多數(shù)8 b，16 b，32 b單片機(jī)UART接口太少而特別設(shè)計(jì)的專(zhuān)用串口擴(kuò)展芯片，同時(shí)該芯片也很好的解決了許多使用雙串口單片機(jī)的串口配置問(wèn)題，接口電路如圖2所示。