论文以406MHz国际救援示位标为研究对象,提出了基千MCS-51单片机 的国际救援示位标软件的设计和实现方案,首先介绍了国际救援示位标的硬件 设计方案, 基本功能要求和技术指标。然后对系统设计、软硬件功能分配、以 及内外部接口、可靠性、安全性和健壮性的软硬件进行了联合设计。最后深入 研究了国际救援示位标软件, 配合国际救援示位标硬件完成GPS数据的接收, 自检工作控制命令的接收,根据接收到的控制命令对GPS数据进行编码,变换 成调制单元需要的码型, 然后控制设备的按照一定的工作时序进行数据发送。 软件的需求分析、概要设计、详细设计进行了逐步介绍,并对软件测试系统和 用例进行了详细研究。 ### 基于MCS-51单片机的国际救援示位标软件设计与开发 #### 一、项目背景及意义 国际救援示位标(包括陆用信标PLB、航空信标ELT、船用信标EPIRB等)在紧急情况下能够发射求救信号并指示自身的位置,以便于救援人员快速定位并实施救援。其中,EPIRB指的是COSPAS/SARSAT系统的406MHz EPIRB和INMARSAT系统的L波段EPIRB。这些设备对于提升陆地、海洋和空中遇难事件的搜救效率具有重要意义。 #### 二、国际救援示位标软件概述 该软件的核心功能在于配合国际救援示位标硬件完成GPS数据的接收、自检工作控制命令的接收、以及根据接收到的命令对GPS数据进行编码和转换,最终控制设备按照预定的工作顺序发送数据。软件在不同飞行阶段的主要功能和工作模式如下: 1. **待发阶段**:不加电。 2. **上升阶段**:不加电。 3. **自主交会阶段**:不加电。 4. **组合再入阶段**:不加电。 5. **着陆阶段**:加电,开始工作。 6. **待援阶段**:持续工作,直至被救援或达到预设的工作时间。 #### 三、国际救援示位标硬件配置 国际救援示位标使用的处理器为80C32,主要硬件配置包括程序存储器PROM。系统架构主要包括: - 80C32微控制器 - GPS接收机 - 相关接口硬件 #### 四、软件运行环境 - **微控制器**:80C32 - **晶振频率**:6.000 MHz - **程序存储器空间**:32k Bytes (0000H - 7FFFH) - **片内RAM容量**:256 字节 - **编程语言**:Keil C语言 - **开发工具**:Keil uVision2 - **编译器版本**: - C Compiler: C51.exe V7.50 - Assembler: A51.exe V7.10 - Linker/Locator: BL51.exe V5.12 - Librarian: Lib51.exe V4.24 - Hex Converter: OH51.exe V2.6 #### 五、软件技术特点 国际救援示位标软件采用前后台系统设计,即后台主程序循环和前台中断服务程序(ISR)相结合的方式。共有3个中断源: 1. **定时器中断**:由定时器T2触发,用于80C32内部时钟控制。 2. **GPS时钟中断**:由外部中断INT0响应GPS时钟信号。 3. **GPS同步中断**:由外部中断INT1响应GPS同步信号。 软件在上电后会先执行系统初始化,随后进入主循环,并响应中断服务。在主循环内完成软件的主要任务,确保系统的正常运行。 #### 六、国际救援示位标硬件设计要点 - **硬件设计方案**:需要考虑到硬件的可靠性和安全性,确保在极端环境下也能正常工作。 - **接口设计**:合理规划各个部件之间的连接方式,确保数据传输的准确性和高效性。 - **能源管理**:设计合理的电源管理系统,确保在有限的电池容量下能够长时间工作。 #### 七、结论 基于MCS-51单片机的国际救援示位标软件设计与开发是一项复杂而重要的工程。通过对软件需求分析、概要设计、详细设计的逐步深入研究,结合硬件配置和运行环境的优化,可以确保该系统在实际应用中的稳定性和可靠性。此外,通过详细的软件测试和案例研究,可以进一步提高系统的性能和用户体验。
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