Tài liệu Thiết kế module tích hợp đa chức năng thông tin vệ tinh hệ thống định vị toàn cầu

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MODULE TÍCH HỢP ĐA CHỨC NĂNG THÔNG TIN VỆ TINH HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD]TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG




ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP


Đề tài:
THIẾT KẾ MODULE TÍCH HỢP ĐA CHỨC NĂNG
THÔNG TIN VỆ TINH HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU





Sinh viên thực hiện: NGUYỄN ĐỨC LONG
Lớp SPKT- Đ TỬ -K50
Giảng viên hướng dẫn: TS. VŨ VĂN YÊM














Hà Nội, 5-2009

[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[TABLE=width: 627, align: center]
[TR]
[TD]BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO[/TD]
[TD][/TD]
[TD]CỘNG H̉A XĂ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------------------[/TD]
[TD][/TD]
[TD]Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
---------------------------------[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: . . . Số hiệu sinh viên:
Khoỏ: .Khoa: Điện tử - Viễn thông Ngành: .
1. Đầu đề đồ án:

.
2. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

. .
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
. .
4. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rơ các loại và kích thước bản vẽ ):
. . .
5. Họ tên giảng viên hướng dẫn:
6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: .
7. Ngày hoàn thành đồ án:
[TABLE]
[TR]
[TD][/TD]
[TD]Ngày tháng năm[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Chủ nhiệm Bộ môn[/TD]
[TD]Giảng viên hướng dẫn[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

Sinh viên đă hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày tháng năm
Cán bộ phản biện


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------------------

BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: . Số hiệu sinh viên: .
Ngành: Khoá:
Giảng viên hướng dẫn:
Cán bộ phản biện: .
1. Nội dung thiết kế tốt nghiệp:

2. Nhận xét của cán bộ phản biện:


Ngày tháng năm
Cán bộ phản biện
( Kư, ghi rơ họ và tên )



MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU
I.Định nghĩa về hệ thống định vị toàn cầu
I.1. Định nghĩa
I.2.Các thành phần chính của GPS
1.Bộ phận người sử dụng
2.Bộ phận không gian
3.Bộ phận điều khiển
II. Giới thiệu các hệ thống định vị toàn cầu
II.1.Hệ thống định vị toàn cầu của Mỹ
1.Quá tŕnh xây dựng:
2.Sự hoạt động
II.2.Hệ thống định vị toàn cầu của Nga
1.Quá tŕnh xây dựng:
2.Sự hoạt động
II.3.Hệ thống định vị toàn cầu của Châu Âu tương lai
1.Thông số của hệ thống
1.1.Vệ tinh
1.2.Dịch vụ cung cấp
2. Các giai đoạn của dự án
2.1.Lên kế hoạch và thử nghiệm
2.2.Hoàn thành và đưa vào hoạt động
3.Các nước tham gia dự
III. Ứng dụng của hệ thống định vị toàn cầu
III.1.Trong dân sự
III.2.Trong quân sự
IV. Module thu GPS GPM 1315
IV.1.Mô tả chung
IV.2. Thuộc tính kỹ thuật
1. Độ nhạy
1.1 Chế độ làm việc
2. Môi trường làm việc:
2.1. Nhiệt độ
2.2 Độ ẩm làm việc
2.3. Tiêu thụ điện
IV.3 Giao diện phần cứng
1. Cấu h́nh các đầu nối
2.Ăng ten đầu vào
3. LNA (Mo đun có tiếng ồn thấp)
4. Cung cấp năng lượng
5. Thiết lập lại
6. Khởi động lựa chọn
7. UART
8. VDD_ RTC
9. Kích thước và sự đánh số
10. Sơ đồ bố trí
IV.4.Phần mềm giao diện
1. Nhập tin nhắn
2. Thông báo đầu ra
IV.5.Mạch ứng dụng tiêu biểu
1. Ăngten tham khảo
2. SMD
CHƯƠNG II: T̀M HIỂU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN AVR
I.Giới thiệu chung về vi điều khiển AVR
II.T́m hiểu về Atmega162
II.1 Giới Thiệu Chung
II.2.Cấu trúc nhân AVR
1.Cấu trúc tổng quát
2.ALU
3.Thanh ghi trạng thái
4.Các thanh ghi chức năng chung
5.Con trỏ ngăn xếp (SP)
6. Quản lư ngắt
II.3.Cấu trúc bộ nhớ
1. Bộ nhớ chương tŕnh (Bộ nhớ Flash)
2.Bộ nhớ dữ liệu SRAM
3.Bộ nhớ dữ liệu EEPROM
II.4.Các cổng vào ra (I/O)


1.Thanh ghi DDRx
2.Thanh ghi PORTx
3.Thanh ghi PINx
II.5.Bộ định thời
1. Các thanh ghi
2. Đơn vị đếm
3. Đơn vị so sánh ngơ ra
4. Mô tả các thanh ghi
4.1. Thanh ghi điều khiển bộ định thời/bộ đếm TCCR0
4.2. Thanh ghi bộ định thời/bộ đếm
4.3. Thanh ghi so sánh ngơ ra-OCR0
4.4. Thanh ghi mặt nạ ngắt
4.5. Thanh ghi cờ ngắt bộ định thời
II.6. USART
1.Tạo xung clock
2.Định dạng khung truyền
3.Khởi tạo USART
4.Truyền thông dữ liệu-bộ truyền USART
4.1. Truyền khung 5 đến 8 bit dữ liệu
4.2. Truyền khung 9 bit dữ liệu
5.Nhận dữ liệu-bộ nhận USART
5.1. Nhận khung với 5 đến 8 bit dữ liệu
5.2. Nhận khung với 9 bit dữ liệu
CHƯƠNG III : THIẾT KẾ MODULE THU GPS
I. Sơ đồ khối
II.Các linh kiện sử dụng trong module
II.1. LCD
1.H́nh dáng và kích thước
2.Chức năng các chân
3.Sơ đồ khối của LCD HD44780
3.1. Các thanh ghi :
3.2. Cờ báo bận BF: (Busy Flag)
3.3 Bộ đếm địa chỉ AC : (Address Counter)
3.4. Vùng RAM hiển thị DDRAM : (Display Data RAM)
3.5.Vùng ROM chứa kí tự CGROM: Character Generator ROM
3.6.Vùng RAM chứa kí tự đồ họa CGRAM : (Character Generator RAM)


4.Tập lệnh của LCD
5.Giao tiếp giữa LCD và MPU
6.Khởi tạo LCD
6.1 Mạch khởi tạo bên trong chíp HD44780:
6.2 Khởi tạo bằng lệnh: (chuỗi lệnh)
II.2. Max 3243
1.Giới thiệu về giao tiếp RS 232
1.1.Đặc điểm :
1.2.Chế độ làm việc
2. Max 3243
2.1. Sơ đồ cấu tạo
2.2.Sơ đồ logic
II.3. Bộ biến đổi nguồn
III.Thi công mạch
III.1.Sơ đồ nguyên lư và mạch in
III.2 Mạch sản phẩm



DANH MỤC SƠ ĐỒ

H́nh 1.1. Các thành phần chính của GPS
H́nh 1.2. Độ phủ sóng của NAVSTAR
H́nh 1.3. Độ phủ sóng của GLONASS
H́nh 1.4. Sơ đồ mô-đun
H́nh 1.5.Sơ Đồ ReSet
H́nh 1.6.VDD_RTC
H́nh 1.7.Kích thước module GPS
H́nh 1.8. Sơ đồ chân module GPS
H́nh 1. 9. Sơ đồ bố trí chân
H́nh 1.10. Mạch ứng dụng
H́nh 2.1.Sơ đồ cấu trúc ATmega162
H́nh 2.2. Sơ đồ cấu trúc CPU của ATmega162
H́nh 2.3. Thanh ghi trạng thái SREG
H́nh 2.4. Thanh ghi chức năng chung
H́nh 2.5. Thanh ghi con trỏ ngăn xếp
H́nh 2.6. Bản đồ bộ nhớ chương tŕnh
H́nh 2.7. Bản đồ bộ nhớ dữ liệu SRAM
H́nh 2.8. Sơ đồ cấu trúc bộ định thời
H́nh 2.9. Đơn vị đếm
H́nh 2.10. Sơ đồ đơn vị so sánh ngơ ra
H́nh 2.11. Thanh ghi điều khiển bộ định thời
H́nh 2.12. Thanh ghi bộ định thời
H́nh 2.13. Thanh ghi so sánh ngơ ra
H́nh 2.14. Thanh ghi mặt nạ ngắt TIMSK
H́nh 2.15. Thanh ghi cờ ngắt TIFR
H́nh 2.16.Sơ đồ khối bộ USART
H́nh 2.17. Đơn vị tạo xung clock
H́nh 2.18. Định dạng khung truyền
H́nh 3.1. Sơ đồ các khối
H́nh 3.2. H́nh dáng LCD
H́nh 3.3.Sơ đồ chân
H́nh 3.4. Sơ đồ khối của HD44780
H́nh 3.5. Giao diện 8bit
H́nh 3.6. Giao diện 4bit
H́nh 3.7.Sơ đồ chân RS232
H́nh 3.8.Sơ đồ cấu tạo MAX3243
H́nh 3.9.Sơ đồ logic MAX3243
H́nh 3.10. Sơ đồ mạch biến đổi nguồn
H́nh 3.11.Sơ đồ nguyên lư
H́nh 3.12.Sơ đồ mạch in
H́nh 3.13.Măt sau của mạch
H́nh 3.14.Mặt trước của mạch





DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật
Bảng 1.2. Ăng ten
Bảng 1.3. Dữ liệu
Bảng 3.1. Maximun Rating
Bảng 3.2. Miền làm việc b́nh thường
Bảng 3.3. Chân của RS232