基于GPS定位技术的土地面积测量仪设计

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发布时间: 19-07-3016:19深圳市康凯斯信息技术有限公司官方帐号

传统的土地面积测量方法主要有人工丈量法和常规仪器法。人工丈量不仅耗时费工效率过低,而且不适于进行大规模的土地测量。常规仪器法则一般利用经纬仪或全站仪对土地面积进行测量,它要求由专业人员操作,大大增加了成本。GPS定位是全球卫星定位系统的简称,该系统利用卫星可在全球范围内对目标点进行精准定位。基于GPS定位的面积测量仪操作简单,携带方便且精度较高。基于此特点文中设计了基于GPS定位技术的土地面积测量仪。

在系统中,首先由GPS北斗模块接收卫星发送的数据,通过串口发送给数据处理模块。数据处理模块再利用多个定位坐标按预设的算法,对待测土地面积进行计算,并将结果发送至人机交互模块进行显示。1,GPS北斗模块设计GPS模块通过NMEA-0183协议获取各种卫星数据信息。根据该协议,通过对其数据帧格式的解析可以读取到GPS定位信息,包括经纬度、可见卫星数目以及高度等。在此所设计的GPS北斗模块采用S1216F8-BD模组为核心。该模组体积小且性能优异,可以通过串口进行参数设置,并能保存到内部Flash中。模块中PPS引脚与S1216F8-BD模组的1PPS端口相连,通过PPS灯能够快速判断模块当前的工作状态:常亮,表示模块已开始工作;闪烁,表示模块定位成功。IPX接口可以外接一个有源天线。由于测量时顶部可能存在遮挡物,外接有源天线可以提高模块的接收能力。,GPS北斗模块与数据处理模块仅需通过VCC,GND,TXD,RXD这4根线相连。其中,VCC和GND用于给GPS北斗模块供电;TXD和RXD分别连接STM32芯片的RXD和TXD引脚,用于串口通信。

2,数据处理模块设计数据处理模块由32位Cortex-M4微控制器及其子系统组成。设计中,采用8MHz无源晶振为STM32提供处理时钟;复位电路采用操作简单的阻容复位电路。

3,人机交互模块设计GPS土地面积测量装置采用10.92cm的TFTLCD和按键实现人机交互。采用4个按键对装置进行控制,微处理器定时循环扫描GPIO引脚,当有按键按下时,处理器将会检测到相应的GPIO口处于低电平状态。该装置液晶模块选用ALIENTEK TFT LCD模块,该模块运行速度快,功耗低。针对传统的土地测量方法效率低、人工环节过多、成本过高等问题,提出了基于GPS卫星定位土地面积测量仪的设计方案,所设计的测量装置操作方便,仪器体积小,便于携带。由测试后的数据可以得出,仪器误差在3%以下,符合标准,可以广泛应用于土地面积测量。

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