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GPS定位系统

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发表于2016-09-29 16:05:00 | 只看该作者
1# 电梯直达
    今天先开个头,准备做一个GPS定位系统,虽说没有入选100强,不过和管理员沟通过,只要帖子质量高,还可以继续复活,那就继续努力.

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发表于2016-09-29 16:39:06   |  只看该作者
2#

建做小,最后能提供灵活的供电方式。也就是实用,必须有GPRS。

否则普通定位真没意义,一点意义也没有。现在什么手机都定位。GPS模块一大堆,随便焊几根线都能定位。

不知道楼主准备做成什么样子的,可以让大家讨论一下。



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发表于2016-09-30 09:21:40   |  只看该作者
3#


期待楼主的大作和实力展示,楼主加油~


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发表于2016-09-30 16:55:13   |  只看该作者
4#
北斗已经很成熟了,单GPS的现在很少了

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发表于2016-10-09 10:12:25   |  只看该作者
5#

楼主的作品,如果能按照我们官方的作品发布格式来写,估计会更精彩!

我们官方的作品格式详见:

http://club.szlcsc.com/article/details_9BCE7AD8B03F4525ADDE3BAE5DCA196E_0_1_0_1_1.html


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发表于2016-10-09 14:41:47   |  只看该作者
6#

XXX (用简洁的文字告诉大家,您的作品主题是神马?)

1、作品简介 (用途、目的和意义)

作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片。

您这个电子制作的用途是什么?能实现那些功能?

为何要制作这个作品?

这个作品能给使用者或者社会带来哪些改变、益处或进步?

即:实用性,你自己觉得它体现在哪里?


2、作品亮点(如果有请写出)

您这个作品在设计、实现细节或思路上,用上了哪些新技术或者创新之处?

特别好的性能、参数指标也是一个亮点。

即: 创新性和趣味性,你自己觉得它体现在哪里?


3、系统构架图

用图框和箭头的形式,描述您的电子制作作品的组成构架。即方案图。


4、原理图

附上原理图的图片或者源文件(我们官方建议大家尽量用源文件上传)

如果是图片,请确保图片是清晰可辨的。

此外,还请用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。



5、材料清单(BOM列表)

列出您这个作品所用到的主要器件、关键器件即可,比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等等。

如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的,能附上该芯片的购买链接地址那最好!


6、PCB实物图

附上PCB图的图片或者源文件(我们官方建议大家尽量用源文件上传)

如果是图片,请确保图片是清晰可辨的。


7、软件部分的描述(扩展选项,可不写)

如果您的作品涉及到软件或者固件,欢迎也介绍介绍。比如列出软件流程图、精彩

或关键部分的例程、源码或者全部源码(如果是您想开源的话)。


8、作品演示(扩展选项,可不写)

如果您的作品想给大家演示,欢迎您以视频的方式SHOW给大家看看。


9、总结

这个是作品文章的结尾,比如可讲讲您在完成这个作品的过程中的一些体会、碰

到的技术问题或调试经验、作品的未来规划、对我们主办方的建议和意见等等。


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发表于2016-10-09 14:42:53   |  只看该作者
7#
    今天开始正式着手干起来,先把嘉立创的帖子格式贴上来,方便自己时时刻刻的对照.

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发表于2016-10-11 09:11:12   |  只看该作者
8#

    继续更新.

    1.作品简介,GPS定位系统的历史背景以及作用

    GPS系统最主要的作用其实就是定位,说的直接一点,所谓GPS就是无线电导航装置.

常规的导航装置其实就两大类,陆基和星基.早期的定位工具有很多,指南针,磁罗经.原理很简单,地球本身存在微弱的地磁场,通过精妙的装置检测出地球的磁北极和磁南极从而实现定位.不过这里需要注意磁北磁南和真北真南的区别.

    由于本人长期从事船舶电子类产品开发,有幸接触到很多的船用定位装置,比如说磁罗经,电罗经,海图仪等,所以对这一块稍微有点心得.



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发表于2016-10-11 10:39:32   |  只看该作者
9#

    下面开始正式说说GPS的产生的背景,由于嘉立创的活动本身时间很充裕,所以我准备讲的细一点.

    其实在上文所说的定位装置,比如说指南针,磁罗经,电罗经等,它的使用有局限性.首先地球磁场本身由于经纬度不同,磁场强度也不同.

    其次由于地球本身的磁场很微弱,指南针等装置会受到各种外界磁场的干扰,造成方向定位角度偏差很大.

    第三,指南针,磁罗经等本身的校准很繁琐,需要专人校验,这类人员,业界称为磁罗经校正工程师.以前我也花了一点时间学习磁罗经的校正,口诀很简单,东东上,西西下等,好久不摸索了,早忘光了.

    第四,指南针,磁罗经这些装置本质上实现的还是二维定位,如果想精确定位,可能还需要海图仪等.本身二维定位就有其局限性,测量距离什么的还可以,但是测量方位,空间坐标那就没有办法了.


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发表于2016-10-11 10:50:40   |  只看该作者
10#

    GPS系统方案最初由美国国防部,航空局,交通局等部门提出.GPS系统的前身是基于美国的星基系统海军导航卫星系统,又称Transit系统.

    话说为了写好这一帖,我做了不少的功课.在卫星定位系统中,不得不提到老毛子的Tsikada系统.这两种系统最大的缺点就是每次定位时间很长,一般都在10-25分钟.这么长的时间定位对于早期的船用导航还说的过去,不过对于航空导航以及陆地导航,那就太慢了.

    至于说Transit系统和Tsikada系统的优劣,那我就不得而知了.不过美国的Transit系统在1996年12月31日正式停用了,而老毛子的Tsikada系统一直在服役中.


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发表于2016-10-11 11:05:45   |  只看该作者
11#

    介绍了GPS系统的前身以及技术背景,下面就说说它的作用吧.

    GPS系统的作用很简单,就是定位.大至上分为四类,陆用定位,航空定位,空间引导,航海定位.

    GPS的优点很多,首先就是精确定位,在水平坐标内,至少需达到22m,精度95%,垂直平面内27.7m,精度95%.其次需要实现全球覆盖,连续/全天候工作.

第三,快速定位,能为客户端提供迅捷的定位服务.第四,抗干扰能力强,不受外界电磁等杂散信号的干扰,鲁棒性强.GPS系统的优点基本就这么多了.

    


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发表于2016-10-11 11:14:01   |  只看该作者
12#

    接下来说说GPS系统的组成.GPS系统本身非常复杂,但是大至可以分成三个组成部分,空间部分,地面控制部分和用户设备部分.

    空间部分主要由星座和卫星组成.GPS星座由安排在6个轨道面上的24颗卫星组成,21颗正式工作卫星+3颗活动备用卫星.6个轨道面平均轨道高度为20200km,轨道倾角55゜,周期11h58min.保证24小时内在高度角15゜以上能同时观测到4至8颗卫星.GPS卫星的主要作用是发送用于导航定位的信号,特殊用途包括通讯,监测核暴等。

    今天先更新到这里.刚开始的思路是直接通过单片机控制GPS接收机装置,实现卫星定位,然后就没有然后了.国庆七天在家想了又想,觉得还需要将GPS卫星系统的大至功能以及组成部分帮助大家梳理一遍.在很多电子工程师眼里,GPS接收模块其实就是个串口通信装置而已,这样的理解是否太简单了?



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发表于2016-10-12 11:44:42   |  只看该作者
13#

    继续更新.

    昨天讲到GPS的空间部分,今天讲讲GPS系统的地面控制部分以及用户设备部分.
    GPS地面控制部分组成包括:主控站(1个),跟踪站(5个),注入站(3个).

    GPS地面控制部分主要用于监测和控制卫星运行,编算卫星星历(导航电文),保持系统时间等.

    其实说的通俗一点,GPS地面控制部分相当于人体的大脑,用于监测空间卫星的各项指标参数,同时指挥控制卫星的各种动作.


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发表于2016-10-12 12:50:20   |  只看该作者
14#

    接下来说说GPS系统的用户设备部分.这部分是大多数工程师真正关心的地方.

    GPS系统的用户设备部分相对比较简单,主要由接收单元,天线单元,供电单元组成.

    另外一个大家比较关心的就是GPS系统的通信协议.GPS系统采用的是NMEA数据格式码.何谓NMEA数据码呢?

    NMEA是一套定义接收机输出的标准信息,有几种不同的格式,每种都是独立相关的ASCII格式,逗点隔开数据流,数据流长度从30-100字符不等,通常以每秒间隔选择输出,最常用的格式为"GGA"格式,它包含了定位时间,纬度,经度,高度,定位所用的卫星数,一般还包括速度,跟踪,日期等.





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发表于2016-10-13 16:41:42   |  只看该作者
15#

    今天手头上事情较多,更新晚了.GPS系统的前世今生以及整体架构和用途已经讲解完成了.后面开始正式动手制作实物.

    不过为了让大家理解更直观一点,我找到了一张GPS系统的架构框图:

    看到这张架构图,大家应该对于GPS系统有一个直观全面的认识了.


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发表于2016-10-13 16:42:49   |  只看该作者
16#
    明天开始正式动手制作,希望通过我的帖子让大家对于GPS系统有一个全面的认识.

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发表于2016-10-14 12:33:33   |  只看该作者
17#

    今天继续更新.前面已经将GPS的前世今生介绍完毕,接下来就是实物的制作调试.

    目前的步骤大至分为四步,第一步系统架构,包括硬件架构和软件架构,第二步原理图绘制,第三步万用板搭电路,第四步程序编写,第五步电路测试,第六步PCB板绘制.

    目测三个月的时间做这款项目绰绰有余,接下来就是按照自己的计划按部就班的往前推进.


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发表于2016-10-17 11:03:36   |  只看该作者
18#

    今天继续更新.

    这个周末基本没有出门,将GPS系统的框架以及原理部分完成.

    系统框图如下:


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发表于2016-10-17 11:11:38   |  只看该作者
19#

    刚开始电源部分是不准备做的,想直接通过电脑USB口实现供电,但是考虑到这款电路可以适应不同的供电环境,所以将供电部分整的稍微复杂一点.

    该GPS系统可以通过220V市电取电,也可以通过锂电池供电,方便携带,还可以直接通过USB接口供电.

    目前220V市电供电方案,准备采用反激电源拓扑实现,锂电池充电管理这一块通过buck型开关电源模式,至于说单片机的5V供电系统则采用通用的MC34063方案.

    另外显示模块采用LCD12864,GPS采用NEO-6M模块,单片机采用STC89单片机,刚开始准备采用STC12系列的单片机,手头上正好有几片STC89系列的单片机,那就用现成的模块吧.

    后续会一步一步的继续更新.


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发表于2016-10-17 11:56:07   |  只看该作者
20#
受教了,讲解得不错。楼主继续。。

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发表于2016-10-21 16:22:44   |  只看该作者
21#

    这几天确实比较忙,手头上事情较多,这会终于忙完一点了,有时间继续更新.

    先把原理图传上来,共享给大家.原理图分两大部分,弱电控制部分以及强电控制部分.

弱电控制部分

pdf文件格式

Schematic1.rar




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发表于2016-10-21 16:26:38   |  只看该作者
22#

    强电控制部分原理图

pdf文件格式

Schematic2.rar


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发表于2016-10-21 16:35:10   |  只看该作者
23#

    弱电控制部分以及强电控制部分仅仅是把初步原理图绘制结束,至于关键节点的元器件选型及计算还没有抽出时间来做,后面会一一将计算的方法以及步骤共享给大家.

    刚开始仅仅想把弱电控制搭出来和大家分享分享,不过觉得仅仅玩数字电路以及现成的模块没有什么意思,于是加入强电控制单元,也就是一个小小的反激电源,将市电220V转为DC12V供给后面的弱电部分.

    后面会将详细的计算过程以及方法贴出来,希望能帮助那些一直想学习开关电源的朋友.


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发表于2016-10-31 10:07:30   |  只看该作者
24#
发表于2016-10-21 16:26:38  22# 强电控制部分原理图pdf文件格式Schematic2.rar
12W的电源你用3842浪费,推荐用LNK系列或者THX系列等集成开关管的IC

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发表于2016-11-01 12:01:51   |  只看该作者
25#

    首先很感谢楼主的宝贵意见,很感谢,谢谢.    

    推荐用LNK系列或者THX系列等集成开关管的IC

    不使用PI公司的芯片的主要原因是想教大家怎么设计电源,而不是仅仅根据PI公司的技术手册依葫芦画瓢,最终还是不会做电源.

    UC3842本身很便宜,而LNK系列的集成片子相对价格高了.另外UC3842多了一个功率管,可能多了一点费用,但是能够教会大家怎么设计反激电源,这点小成本不算什么.


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发表于2017-03-24 11:43:37   |  只看该作者
26#

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发表于2019-08-20 10:09:33   |  只看该作者
27#
3个月时间 够了吗?

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发表于2022-11-26 22:46:55   |  只看该作者
28#

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