摘 要： 隨著科技的發(fā)展，GPS在越來(lái)越多的工程和科學(xué)領(lǐng)域得到應(yīng)用，有關(guān)GPS的教學(xué)也逐漸引起重視。介紹了用于教學(xué)的GPS接收機(jī)模擬軟件開(kāi)發(fā)。該軟件有助于課堂教學(xué)和課后學(xué)生練習(xí)GPS接收機(jī)的操作使用。軟件采用VC++編程方法實(shí)現(xiàn)，接收機(jī)各功能的實(shí)現(xiàn)基本上采用事件響應(yīng)函數(shù)的形式。運(yùn)行結(jié)果表明，所有GPS定時(shí)校頻接收機(jī)軟件前面板模擬結(jié)果都與被模擬界面的畫面及功能一致，完成GPS接收機(jī)的模擬。文中的軟件開(kāi)發(fā)方法可為其他教學(xué)模擬軟件的開(kāi)發(fā)提供參考。

關(guān)鍵詞： 教學(xué)軟件； VC++； GPS接收機(jī)； 教學(xué)模擬軟件

中圖分類號(hào)： TN965+.5?34； TP311.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2016）10?0100?04

Analog software development of GPS receiver

YANG Chao1， YANG Yuan2， LIU Yunfei3

（1. Department of Electronics and information Engineering， NAAU， Yantai 264001， China；2. Unit 92407 of PLA， Huludao 125000， China；

3. Qingdao Branch， NAAU， Qingdao 266041， China；）

Abstract： With the development of science and technology， GPS is widely used in more and more fields of science and engineering now， and the GPS teaching is also paid more attention. Analog software development of the GPS receiver applied to teaching is introduced in this paper. The software is not only contribute to teaching GPS receiver in class， but also to the practice to get the equipment operation skill. The software is realized by VC++ programming method， and each function of GPS receiver is realized in the form of event response function. System running results prove that the front panel analog result of GPS timing frequency?adjustment receiver software is same with the picture and function of the simulated interface. The method of software development can provide a reference for development of other teaching analog softwares.

Keywords： teaching software； VC++； GPS receiver； teaching analog software

GPS[1]是20世紀(jì)70年代由美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，目前，它已經(jīng)在很多方面得到了應(yīng)用[2?9]。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，GPS的應(yīng)用還會(huì)越來(lái)越廣泛。相應(yīng)的有關(guān)GPS理論和GPS接收機(jī)操作使用的課程也日益普遍。本文旨在介紹一種用于授課和練習(xí)GPS接收機(jī)操作使用的GPS接收機(jī)模擬軟件，該軟件主要對(duì)某型GPS接收機(jī)進(jìn)行人機(jī)界面模擬。使用該軟件，不僅在課堂上可以通過(guò)屏幕直觀再現(xiàn)作為授課內(nèi)容的GPS接收機(jī)的人機(jī)界面和操作使用方法，便于教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)，而且，更可以作為GPS模擬接收機(jī)，供學(xué)生練習(xí)GPS接收機(jī)的操作使用，對(duì)沒(méi)有GPS接收機(jī)的場(chǎng)合下的GPS接收機(jī)操作使用教學(xué)，尤其有用。通過(guò)使用該軟件，讓相關(guān)學(xué)員和技術(shù)人員能夠在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)GPS接收機(jī)的操作使用，達(dá)到事半功倍的效果。該軟件的編程方法不僅可以幫助編寫其他型號(hào)的GPS接收機(jī)教學(xué)模擬軟件，同時(shí)也為其他課程的教學(xué)軟件編程提供參考。

1 GPS模擬接收機(jī)人機(jī)界面方案設(shè)計(jì)

本文主要對(duì)GPS定時(shí)校頻接收機(jī)的面板和操作進(jìn)行模擬。VC++不僅具有C/C++語(yǔ)言的高效性和端口操作能力的特點(diǎn)，而且融合了可視化環(huán)境與面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想[10]。在綜合接收機(jī)的人機(jī)界面的面板及操作和VC++的特點(diǎn)之后，在開(kāi)發(fā)時(shí)選擇可視化的、面向?qū)ο蟮木幊坦ぞ遃isual C++ 6.0。

1.1 GPS模擬接收機(jī)前面板外形的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)實(shí)物，本文對(duì)GPS模擬面板的整體外形進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

（1） 開(kāi)關(guān)部分用一個(gè)Button控件和一個(gè)PictureBox控件組合實(shí)現(xiàn)，單純地使用Button控件在外觀設(shè)計(jì)上并不能滿足要求，所以針對(duì)開(kāi)關(guān)的開(kāi)和關(guān)狀態(tài)，在Button按鈕彈起和按下時(shí)分別用PictureBox控件調(diào)用圖片使之更加逼真。

（2） LCD顯示屏作為整個(gè)軟件的文字顯示部分，VC++ 6.0有兩個(gè)可用控件：TextBox和Label。而TextBox本身帶有白色背景的底框，和真實(shí)的面板不相符，因此本文選擇了Label控件。Label控件有幾個(gè)重要的屬性，分別是Font，F(xiàn)oreColor，Visible，BackColor和Text；Font用來(lái)設(shè)置文本的字體；ForeColor用來(lái)設(shè)置文本的顏色；Visible用來(lái)設(shè)置控件是否可見(jiàn)；Text用來(lái)設(shè)置文本的內(nèi)容；BackColor用來(lái)設(shè)置背景色。

（3） 1PPS指示燈用一個(gè)PictureBox控件實(shí)現(xiàn)，在指示燈亮滅狀態(tài)用PictureBox控件調(diào)用代表燈亮燈滅的圖片實(shí)現(xiàn)。

（4） 功能按鈕為獲得較真實(shí)的效果，先獲取Button按鈕位置畫圓域，然后針對(duì)按下彈起狀態(tài)填充相應(yīng)的圖片實(shí)現(xiàn)。

（5） 其余文字說(shuō)明部分均采用Label控件。

1.2 GPS模擬接收機(jī)人機(jī)界面功能的實(shí)現(xiàn)

GPS接收機(jī)人機(jī)界面的每一個(gè)功能都使用事件響應(yīng)函數(shù)的形式實(shí)現(xiàn)。在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各功能的時(shí)候，基本上是采用由相應(yīng)的控件和相應(yīng)的事件處理函數(shù)完成，即發(fā)生一個(gè)事件，執(zhí)行一個(gè)相應(yīng)的函數(shù)。

2 GPS定時(shí)校頻接收機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程

本節(jié)給出在VC++ 6.0中GPS定時(shí)校頻接收機(jī)模擬軟件界面主要功能的實(shí)現(xiàn)。

2.1 開(kāi)關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)

用全局變量kg控制開(kāi)關(guān)開(kāi)啟和關(guān)閉，按下開(kāi)關(guān)執(zhí)行單擊響應(yīng)函數(shù)BN_CLICKED，執(zhí)行kg++，初始化各變量，調(diào)用定時(shí)器SetTimer（）在其響應(yīng)函數(shù)OnTimer（）中判斷kg是奇數(shù)還是偶數(shù)，若為奇數(shù)則表示開(kāi)關(guān)在開(kāi)的狀態(tài)，用PictureBox控件的關(guān)聯(lián)變量m_pic1調(diào)用SetBitmap函數(shù)為開(kāi)關(guān)調(diào)用開(kāi)時(shí)的圖片，用變量控制其他控件功能可以正常使用，若kg為偶數(shù)則表示開(kāi)關(guān)在關(guān)的狀態(tài)，用PictureBox控件的關(guān)聯(lián)變量m_pic1調(diào)用SetBitmap函數(shù)為開(kāi)關(guān)調(diào)用關(guān)時(shí)的圖片，用變量控制其他控件功能不可以使用，其流程圖如圖1所示。

2.2 1PPS指示燈閃爍的實(shí)現(xiàn)

在開(kāi)關(guān)處于關(guān)狀態(tài)時(shí)，調(diào)用定時(shí)器SetTimer（）在其響應(yīng)函數(shù)OnTimer（）中用PictureBox控件的關(guān)聯(lián)變量m_pic調(diào)用SetBitmap函數(shù)為指示燈調(diào)用暗色的圖片表示指示燈滅。當(dāng)開(kāi)關(guān)處于關(guān)狀態(tài)時(shí)，在OnTimer（）函數(shù)中用變量a控制時(shí)間，在PLEASE WAIT字樣消失前調(diào)用自定義函數(shù)pic（）讓PictureBox控件的關(guān)聯(lián)變量m_pic1調(diào)用SetBitmap函數(shù)為指示燈調(diào)用亮色的圖片表示指示燈亮，在PLEASE WAIT字樣消失后用變量a控制閃爍時(shí)間，實(shí)現(xiàn)指示燈閃爍，其流程圖如圖2所示。

2.3 LCD顯示屏的實(shí)現(xiàn)

在Label控件屬性頁(yè)中設(shè)置其BackColor參數(shù)和BackStyle參數(shù)使其滿足LCD顯示屏的顏色要求，設(shè)置Font參數(shù)使其滿足顯示字體的要求，設(shè)置BorderStyle參數(shù)使其滿足樣式的要求。用SetDlgItemText（）語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)文本顯示，使其完成LCD顯示屏的功能。

2.4 主要功能鍵的實(shí)現(xiàn)

開(kāi)關(guān)開(kāi)狀態(tài)下，在各按鈕的單擊響應(yīng)函數(shù)BN_CLICKED中主要功能鍵的實(shí)現(xiàn)為：

（1） UT/BT鍵。用變量b控制按鍵第幾次按下，依次在LCD顯示屏顯示相應(yīng)的時(shí)間。其實(shí)現(xiàn)流程圖如圖3所示。

以下是實(shí)現(xiàn)“UT/BT鍵”功能的程序片段：

void CTestDlg：：OnButton6（）

{

// TODO： Add your control notification handler code here

b++；b1=0；b2=0；b3=0；b4=0；b5=0；c=0；

if（a>0b==1）

{

SetTimer（0，1 000，NULL）；

//time_t now=time（0）；

//tm*localtm=localtime（now）；

//SetDlgItemText（IDC_LABEL24，asctime（localtm））；

//當(dāng)?shù)貢r(shí)間

}

if（a>0b==2）

{

SetTimer（0，1 000，NULL）；

//time_t now=time（0）；

//tm*gmtm=gmtime（now）；

//if（gmtm！=NULL）

//{

//SetDlgItemText（IDC_LABEL24，asctime（gmtm））；

//} //世界時(shí)

}

if（a>0b>2）

{

b=1；

}

}

void CTestDlg：：OnLButtonDown（UINT nFlags， CPoint point）

{

// TODO： Add your message handler code here and/or call default

CFormView：：OnLButtonDown（nFlags， point）；

}

void CTestDlg：：OnLButtonUp（UINT nFlags， CPoint point）

{

// TODO： Add your message handler code here and/or call default

CFormView：：OnLButtonUp（nFlags， point）；

}

（2） 時(shí)間/頻差鍵。用變量b5控制其顯示，d1，d2，d3，d4用于控制顯示校頻時(shí)間處于哪一檔時(shí)的時(shí)間頻差信息，在定時(shí)器SetTimer（）中調(diào)用各函數(shù)完成顯示。其流程圖如圖4所示。

圖4 時(shí)間頻差鍵流程圖

以下是實(shí)現(xiàn)“時(shí)間頻差鍵”功能的程序片段：

void CTestDlg：：OnButton5（）

{

// TODO： Add your control notification handler code here

b5++；b=0；b1=0；b2=0；b3=0；b4=0；c=0；

if（a>0b5==1）

{

SetTimer（0，1，NULL）；

}

if（b5>1）

{b5=0；

b=2；

} }

3 模擬結(jié)果

以下是部分運(yùn)行結(jié)果：按下顯示/翻頁(yè)鍵，LCD顯示屏顯示內(nèi)容變?yōu)榻?jīng)度信息，格式為P1：A 120°13.548’E如圖5所示，其中A代表有效/無(wú)效，120°13.548’E代表東/西經(jīng)度。與對(duì)實(shí)物的操作對(duì)比可以看出，軟件運(yùn)行時(shí)的文字、開(kāi)關(guān)按鈕、LCD顯示屏顯示、1PPS指示燈、各功能鍵按鈕的位置與工作狀態(tài)均一致，整個(gè)界面和功能一致。

GPS模擬軟件運(yùn)行結(jié)果顯示，所有GPS模擬定時(shí)校頻接收機(jī)軟件前面板模擬結(jié)果都與被模擬界面的畫面及功能一致，完成了GPS模擬接收機(jī)軟件模擬。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文介紹了用于教學(xué)的GPS接收機(jī)模擬軟件開(kāi)發(fā)。軟件采用VC++編程方法實(shí)現(xiàn)，每一個(gè)功能都由相應(yīng)的控件和相應(yīng)的事件處理函數(shù)完成，文中給出在VC++ 6.0中GPS定時(shí)校頻接收機(jī)界面的搭建、各功能的實(shí)現(xiàn)以及一些技巧說(shuō)明。軟件運(yùn)行結(jié)果表明，所有的人機(jī)界面和操作與實(shí)物一致，完成了某型GPS接收機(jī)的模擬。文中的軟件開(kāi)發(fā)方法可為其他教學(xué)模擬軟件的開(kāi)發(fā)提供參考。

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