GPS无线定位终端的设计与实现（中英文翻译）
【网学提醒】：本文主要为网上学习者提供GPS无线定位终端的设计与实现（中英文翻译），希望对需要GPS无线定位终端的设计与实现（中英文翻译）网友有所帮助，学习一下吧!
资料包括： 论文(72页29726字) 程序 图纸 外文翻译
说明：
摘 要
近几年来，随着城市中车辆的增多，以及由此产生的交通堵塞、环境污染等
问题日趋严重，使得车辆定位导航系统越来越成为人们关注的焦点。本文围绕这一焦点问题，在对GPS车辆定位技术进行研究的基础上，设计与实现了一个GPS的车辆定位导航的终端系统，并通过实验对终端系统进行分析与调试。
本论文首先对车辆定位导航系统中的GPS定位技术进行了介绍，研究了GPS车辆定位的基本原理。重点对系统终端中采用的串行通信技术做了详细的分析与描述，包括对信息的接收与发送等。在对文中设计的定位终端系统中采用的Jupiter GPS 接收机、RS-232串行接口等硬件的原理和技术指标进行深入研究的基础上，利用计算机通信技术、串行通信技术、GPS接收机接收数据格式以及基于MSP430的C语言开发调试环境，实现了终端系统及各组成部分的功能。最后，利用试验板和GPS-OEM板对系统进行了整体调试，并对系统进行了分析。
关键词： GPS ,MSP430,串行通信,车辆定位导航
The design of the terminal station and realizes on GPS orients wirelessly
Abstract
In recent years, along with the augment of cars in cities, the traffic jam and environment polluting become progressively. Thus, the vehicle location and navigation system has become the focus of the world. This dissertation is mainly to design and realize a GPS vehicle location and navigation system, which based on the study of the applications of GPS in the vehicle location and navigation terminal system, and to discuss the feasibility about the terminal system by experiment.
Firstly, the article introduced the GPS location technique, which used in vehicle location and navigation system, studies the basic theory of GPS vehicle location. The dissertation made detailed analysis and description to the serial communication technology that is adopted in the terminal system especially, including receiving and sending etc. The dissertation also researches the hardware composing of the system, involving the operational principle and technology guide line of Jupiter GPS receiver, RS-232 serial port. Based on the research, the design and realize of the GPS without strung orient terminal designed in this article is designed by the computer communication technology, serial communication technique, GPS receiver to receive the form of the data , C language based on MSP430 and develop the environment of debugging, and the system with its constitute parts are realized. Finally, debug is done via the terminal system designed in this article, form test-board and GPS-OEM board and the reliability of the system.
Key words: GPS、MSP430、serial communication、Vehicle Location and Navigation
英文翻译资料
“Jupiter” Global Positioning System (GPS) Receiver
Introduction
Rockwell’s “Jupiter” GPS receiver is a single-board, 12 parallel-channel receiver engine intended as a component for an Original Equipment Manufacturer (OEM) product. The receiver (shown in Figures 1 and 2) continuously tracks all satellites in view, thus providing accurate satellite positioning data. It is designed for high performance and maximum flexibility in a wide range of OEM configurations including handhelds, panel mounts, sensors, and in-vehicle automotive products.
JUPITER GPS接收板
引言
美国Rockwell公司最初生产的Jupiter gps接收板并行12通道。GPS接收机（如图1和图2所示）采用卫星定位，如此它能够提供精确的定位信息。GPS接收机被广泛应用于系统开发包括handhelds, panel mounts,传感器和交通管理等领域。Rockwell Jupiter OEM板是ROCKWELL公司在划时代的晶片Zodial chipset基础上研制开发的高性能的GPS接收板，其中包括两种常用的设备： the “Gemini/Pisces” MonoPac&
#8482; 和 the “Scorpio” Digital Signal Processor (DSP).。这两种常用的芯片拥有适合的存储器容量和最小的外部结构，为GPS接收机提供了完全的低功耗、高性能。
目录：
1 绪 论1
1.1 课题设计1
1.1.1 课题设计的原因1
1.1.2 课题设计的任务1
1.1.3 课题设计的意义2
1.2本论文的主要内容2
2 GPS系统原理概述3
2.1 GPS系统组成3
2.2 GPS系统的工作原理4
2.3 GPS接收机的功能介绍4
2.1.1 Jupiter GPS 接收板4
2.1.2 Jupiter GPS-OEM板的主要技术指标如下：4
2.1.3 Jupiter接收板标准2×10插针接头输出引脚定义5
2.4 本章小结5
3 定位终端系统硬件的设计6
3.1 MSP430系列单片机的介绍6
3.1.1 MSP430系列单片机的介绍6
3.2.2 MSP430F149单片机6
3.2 MPS430F149功能介绍7
3.2.1 MSP430F149主要技术指标7
3.2.2 MSP430F149 引脚说明7
3.3 系统硬件框图8
3.3.1 430单片机与GPS的接口9
3.3.2 430单片机与PC机的接口9
3.3.3 复位电路的设计10
3.3.4 电源的设计11
3.4 本章小结11
4 系统软件的设计12
4.1 软件开发概述12
4.1.1 软件设计环境简介12
4.1.2 开始运行 Workbench12
4.1.3 串口调试工具14
4.2 串口通信的实现15
4.2.1 利用USART模块实现15
4.2.2 MSP430的中断服务程序16
4.3 GPS数据接收17
4.3.1 NMEA-018317
4.3.2 波特率的设置18
4.4 控制程序设计18
4.4.1 主控制程序设计18
4.4.2 初始化模块19
4.4.3 定位数据的接收22
4.4.4 定位数据的解析24
4.4.5 定位数据的发送25
4.5 本章小结27
5 系统调试及实现28
6 结束语29
致 谢30
附录一31
参考文献32
附录A 英文翻译资料33
附录B 开题报告64
附录C 中期报告67
参考文献：
夏路易、石宗义 电路原理图与电路板设计教程Protel99se 北京希望电子出版社，2004
胡大可 MSP430系列单片机C语言程序设计与开发 北京航空航天大学出版社 2002
胡大可 MSP430系列超低功耗16位单片机原理与应用 北京航空航天大学出版社 2002
胡大可 MSP430系列单片机接口技术及系统设计实例 北京航空航天大学出版社 2002
胡大可 MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机原理与应用 北京航空航天大学出版社 2002
JUPITER GPS接收板手册 北京经纬航星科技发展有限公司 1997
MSP430F149 数据手册
谭浩强 C程序设计 清华大学出版社
孙志勇、刘春生 基于“Jupiter” GPS接收机的应用设计 国外电子元器件 2002
NMEA0183格式 北京导航时代科技发展有限公司
邱致和、王万义 译 GPS原理与应用 电子工业出版社 2001
李广弟、朱月秀、王秀山 单片机基础 北京航空航天大学出版社 2001
周忠谨、易杰军 GPS卫星车辆原理与应用 测绘出版社 1991
陈永海、吴斌、焦风川、王刚 VC 6_0条件下实现PC机与GPS串口通讯的新尝试 机电工程技术 2005
[15] 何香玲、郑钢 GPS通信的NEMA协议及定位数据的提取 计算机应用与软件 2004
[16] I.A.Getting, The Global Positioning System, IEEE spectrum, VOL30 No. 12
December 1993
[17] 巩志民 GPS串口数据接收程序实例 21IC中国电子网 2003
[18] AS1117, 800mA Low Dropout Regulator SCSI-II Active Terminator
[19] Max202, ±15kV ESD-Protected,+5V RS-232 Transceivers
[20] “Jupiter” Global Positioning System (GPS) Receiver
[21] LA010041B_Jupiter_Pico_prod_brief(med)
作者点评：
本论文对GPS无线定位的以及单片机MSP430串口通信技术的基本理论进行了介绍和研究。论文对GPS定位系统的系统组成进行了简单介绍，对单片机MSP430的功能及其串口通信功能尤其是接收和发送定位信息的部分进行了详细的研究和分析。
GPS车辆定位导航技术是国内近年来比较热门的技术，用GPS进行位置和速度测量具有很大优势：实时、无积累误差、体积小、可靠性高，因此车辆定位导航采用GPS是一个必然趋势。本文通过GPS单点定位的方法将接收到的数据由单片机控制将数据显示在PC机的串口调试工具上，实现了GPS的信息接收与发送。本文用Jupiter GPS接收机、单片机MSP430系统、PC机为实现工具，主要工作集中在以下几个方面：
1、分析GPS定位测量数据格式NMEA-0183。
2、熟悉了各个模块的功能以及各个模块的管脚作用。
3、研究了串口通信的理论和串口调试工具的使用方法，对编写的程序进行编译和调试。进行了仿真试验。
总之，车辆定位导航系统是一个广泛的、极具研究意义和研究价值的领域，
本文完成的工作只是其中的一部分，虽然存在一些不足之处，但是本人从这次设计中学到了很多。
本课题经过两个月的努力,在老师和同学的帮助下基本完成了预期目标.在设计过程中,我经过学习和理论的实践,对硬件电路的设计流程有了深刻的理解,并对用软件编程语言实现所达到的功能有了很大的进步。
经过努力和老师同学的帮助,本课题基本实现了所要达到的功能,每一模块都能够满足要求,并实现其功能正确,能够保证不丢失数据,按照程序进行数据的接收和发送,实现实时的数据通讯。
资料包括： 论文(72页29726字) 程序 图纸 外文翻译
说明：
摘 要
近几年来，随着城市中车辆的增多，以及由此产生的交通堵塞、环境污染等
问题日趋严重，使得车辆定位导航系统越来越成为人们关注的焦点。本文围绕这一焦点问题，在对GPS车辆定位技术进行研究的基础上，设计与实现了一个GPS的车辆定位导航的终端系统，并通过实验对终端系统进行分析与调试。
本论文首先对车辆定位导航系统中的GPS定位技术进行了介绍，研究了GPS车辆定位的基本原理。重点对系统终端中采用的串行通信技术做了详细的分析与描述，包括对信息的接收与发送等。在对文中设计的定位终端系统中采用的Jupiter GPS 接收机、RS-232串行接口等硬件的原理和技术指标进行深入研究的基础上，利用计算机通信技术、串行通信技术、GPS接收机接收数据格式以及基于MSP430的C语言开发调试环境，实现了终端系统及各组成部分的功能。最后，利用试验板和GPS-OEM板对系统进行了整体调试，并对系统进行了分析。
关键词： GPS ,MSP430,串行通信,车辆定位导航
The design of the terminal station and realizes on GPS orients wirelessly
Abstract
In recent years, along with the augment of cars in cities, the traffic jam and environment polluting become progressively. Thus, the vehicle location and navigation system has become the focus of the world. This dissertation is mainly to design and realize a GPS vehicle location and navigation system, which based on the study of the applications of GPS in the vehicle location and navigation terminal system, and to discuss the feasibility about the terminal system by experiment.
Firstly, the article introduced the GPS location technique, which used in vehicle location and navigation system, studies the basic theory of GPS vehicle location. The dissertation made detailed analysis and description to the serial communication technology that is adopted in the terminal system especially, including receiving and sending etc. The dissertation also researches the hardware composing of the system, involving the operational principle and technology guide line of Jupiter GPS receiver, RS-232 serial port. Based on the research, the design and realize of the GPS without strung orient terminal designed in this article is designed by the computer communication technology, serial communication technique, GPS receiver to receive the form of the data , C language based on MSP430 and develop the environment of debugging, and the system with its constitute parts are realized. Finally, debug is done via the terminal system designed in this article, form test-board and GPS-OEM board and the reliability of the system.
Key words: GPS、MSP430、serial communication、Vehicle Location and Navigation
英文翻译资料
“Jupiter” Global Positioning System (GPS) Receiver
Introduction
Rockwell’s “Jupiter” GPS receiver is a single-board, 12 parallel-channel receiver engine intended as a component for an Original Equipment Manufacturer (OEM) product. The receiver (shown in Figures 1 and 2) continuously tracks all satellites in view, thus providing accurate satellite positioning data. It is designed for high performance and maximum flexibility in a wide range of OEM configurations including handhelds, panel mounts, sensors, and in-vehicle automotive products.
JUPITER GPS接收板
引言
美国Rockwell公司最初生产的Jupiter gps接收板并行12通道。GPS接收机（如图1和图2所示）采用卫星定位，如此它能够提供精确的定位信息。GPS接收机被广泛应用于系统开发包括handhelds, panel mounts,传感器和交通管理等领域。Rockwell Jupiter OEM板是ROCKWELL公司在划时代的晶片Zodial chipset基础上研制开发的高性能的GPS接收板，其中包括两种常用的设备： the “Gemini/Pisces” MonoPac&
#8482; 和 the “Scorpio” Digital Signal Processor (DSP).。这两种常用的芯片拥有适合的存储器容量和最小的外部结构，为GPS接收机提供了完全的低功耗、高性能。
目录：
1 绪 论1
1.1 课题设计1
1.1.1 课题设计的原因1
1.1.2 课题设计的任务1
1.1.3 课题设计的意义2
1.2本论文的主要内容2
2 GPS系统原理概述3
2.1 GPS系统组成3
2.2 GPS系统的工作原理4
2.3 GPS接收机的功能介绍4
2.1.1 Jupiter GPS 接收板4
2.1.2 Jupiter GPS-OEM板的主要技术指标如下：4
2.1.3 Jupiter接收板标准2×10插针接头输出引脚定义5
2.4 本章小结5
3 定位终端系统硬件的设计6
3.1 MSP430系列单片机的介绍6
3.1.1 MSP430系列单片机的介绍6
3.2.2 MSP430F149单片机6
3.2 MPS430F149功能介绍7
3.2.1 MSP430F149主要技术指标7
3.2.2 MSP430F149 引脚说明7
3.3 系统硬件框图8
3.3.1 430单片机与GPS的接口9
3.3.2 430单片机与PC机的接口9
3.3.3 复位电路的设计10
3.3.4 电源的设计11
3.4 本章小结11
4 系统软件的设计12
4.1 软件开发概述12
4.1.1 软件设计环境简介12
4.1.2 开始运行 Workbench12
4.1.3 串口调试工具14
4.2 串口通信的实现15
4.2.1 利用USART模块实现15
4.2.2 MSP430的中断服务程序16
4.3 GPS数据接收17
4.3.1 NMEA-018317
4.3.2 波特率的设置18
4.4 控制程序设计18
4.4.1 主控制程序设计18
4.4.2 初始化模块19
4.4.3 定位数据的接收22
4.4.4 定位数据的解析24
4.4.5 定位数据的发送25
4.5 本章小结27
5 系统调试及实现28
6 结束语29
致 谢30
附录一31
参考文献32
附录A 英文翻译资料33
附录B 开题报告64
附录C 中期报告67
参考文献：
夏路易、石宗义 电路原理图与电路板设计教程Protel99se 北京希望电子出版社，2004
胡大可 MSP430系列单片机C语言程序设计与开发 北京航空航天大学出版社 2002
胡大可 MSP430系列超低功耗16位单片机原理与应用 北京航空航天大学出版社 2002
胡大可 MSP430系列单片机接口技术及系统设计实例 北京航空航天大学出版社 2002
胡大可 MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机原理与应用 北京航空航天大学出版社 2002
JUPITER GPS接收板手册 北京经纬航星科技发展有限公司 1997
MSP430F149 数据手册
谭浩强 C程序设计 清华大学出版社
孙志勇、刘春生 基于“Jupiter” GPS接收机的应用设计 国外电子元器件 2002
NMEA0183格式 北京导航时代科技发展有限公司
邱致和、王万义 译 GPS原理与应用 电子工业出版社 2001
李广弟、朱月秀、王秀山 单片机基础 北京航空航天大学出版社 2001
周忠谨、易杰军 GPS卫星车辆原理与应用 测绘出版社 1991
陈永海、吴斌、焦风川、王刚 VC 6_0条件下实现PC机与GPS串口通讯的新尝试 机电工程技术 2005
[15] 何香玲、郑钢 GPS通信的NEMA协议及定位数据的提取 计算机应用与软件 2004
[16] I.A.Getting, The Global Positioning System, IEEE spectrum, VOL30 No. 12
December 1993
[17] 巩志民 GPS串口数据接收程序实例 21IC中国电子网 2003
[18] AS1117, 800mA Low Dropout Regulator SCSI-II Active Terminator
[19] Max202, ±15kV ESD-Protected,+5V RS-232 Transceivers
[20] “Jupiter” Global Positioning System (GPS) Receiver
[21] LA010041B_Jupiter_Pico_prod_brief(med)
作者点评：
本论文对GPS无线定位的以及单片机MSP430串口通信技术的基本理论进行了介绍和研究。论文对GPS定位系统的系统组成进行了简单介绍，对单片机MSP430的功能及其串口通信功能尤其是接收和发送定位信息的部分进行了详细的研究和分析。
GPS车辆定位导航技术是国内近年来比较热门的技术，用GPS进行位置和速度测量具有很大优势：实时、无积累误差、体积小、可靠性高，因此车辆定位导航采用GPS是一个必然趋势。本文通过GPS单点定位的方法将接收到的数据由单片机控制将数据显示在PC机的串口调试工具上，实现了GPS的信息接收与发送。本文用Jupiter GPS接收机、单片机MSP430系统、PC机为实现工具，主要工作集中在以下几个方面：
1、分析GPS定位测量数据格式NMEA-0183。
2、熟悉了各个模块的功能以及各个模块的管脚作用。
3、研究了串口通信的理论和串口调试工具的使用方法，对编写的程序进行编译和调试。进行了仿真试验。
总之，车辆定位导航系统是一个广泛的、极具研究意义和研究价值的领域，
本文完成的工作只是其中的一部分，虽然存在一些不足之处，但是本人从这次设计中学到了很多。
本课题经过两个月的努力,在老师和同学的帮助下基本完成了预期目标.在设计过程中,我经过学习和理论的实践,对硬件电路的设计流程有了深刻的理解,并对用软件编程语言实现所达到的功能有了很大的进步。
经过努力和老师同学的帮助,本课题基本实现了所要达到的功能,每一模块都能够满足要求,并实现其功能正确,能够保证不丢失数据,按照程序进行数据的接收和发送,实现实时的数据通讯。