基于单片机的GPS定位信息显示系统设计共33页
基于单片机的GPS定位信息显示系统设计毕业设计
基于单片机的GPS定位信息显示系统设计毕业设计目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2 论文主要内容 (2)第二章 GPS定位信息显示系统方案设计 (3)2.1 GPS全球定位系统简介 (3)2.2 GPS信号接收方案选择 (5)2.3 GPS接收模块的研究 (5)2.4 总体方案的设计 (6)第三章基于单片机的GPS硬件电路设计 (8)3.1 基于单片机的GPS硬件电路总体结构 (8)3.2 基于单片机的GPS定位信息显示系统设计硬件电路简介 (8)3.2.1 STC89C52简介 (8)3.2.2 SiRF Star II GPS信号接收模块 (12)3.2.3 12864液晶显示模块介绍 (13)3.3 基于单片机的GPS硬件连接介绍 (15)第四章基于单片机的GPS软件设计 (17)4.1 NMEA-0183数据格式 (17)4.1.1 输入语句 (17)4.1.2 输出语句 (18)4.2 基于单片机的GPS定位系统软件开发环境―Keil uVision2 (20)4.2.1 8051开发工具 (20)4.2.2 uVision2集成开发环境 (20)4.2.3 编辑器和调试器 (21)4.2.4 测试程序 (22)4.2.5 Keil C编译步骤 (23)4.3 基于单片机的GPS软件设计思路 (25)4.4 模块软件设计 (26)4.4.1 液晶模块初始化模块 (26)4.4.2 GPS数据接收模块 (29)第五章系统调试与实验结果 (31)5.1 硬件调试 (31)5.2 软件调试 (31)5.3 实验结果 (32)5.4 实验结果分析 (33)第六章总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录 (37)第一章绪论1.1课题背景及意义1978年2月22日第一颗GPS试验卫星的入轨运行，开创了以导航卫星为动态已知点的无线电导航定位的新时代。
GPS卫星所发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的空间信息资源[1]。
基于单片机的GPS轨迹记录系统-毕业设计
摘要论文研究的GPS定位系统主要分为四大部分： GPS定位，单片机MPS430，GPRS 传输及PC机用户界面部分。
GPS定位使用的是ET-662模块，而GPRS数据传输部分的核心部件GPRS模块采用了Siimcom公司SIM900A模块，MCU则使用美国TI公司低功耗MPS430单片机。
在整个硬件系统中MSP430单片机作为系统的主控制芯片，接受由 GPS 模块采集到的位置信息并对GPRS 模块进行控制，将坐标信息通过 GPRS 模块发到Internet 上的监控电脑主机。
PC 机用户部分采用的是 C#编写的界面，通过自动调用百度地图的API 函数，实时显示移动对象的位置信息，这样设计者可以在电脑上方便的监控移动对象的位置。
本文完成基于 GPS 和 GPRS轨迹记录系统的硬件电路和软件程序的设计。
硬件部分主要包括 GPS 模块、GPRS 模块和单片机的外围电路设计，PCB 电路板设计制作。
软件部分则是包含了 MSP430 单片机控制 GPS 和 GPRS 模块的程序，以及用 C#编写的控制百度地图,数据库的程序。
关键词：PC机用户界面；GPS；GPRS；MPS430ABSTRACTThe GPS positioning system of this paper can be divided into four parts: the first part is the system of GPS positioning, the second part is the GPRS transmission and the third part is the software on monitor PC，the fouth part is signal microcontroller MSP430.The vehicle position monitoring system of this paper can be divided into three parts: the first part is the system of GPS positioning, the second part is the GPRS transmission and the third part is the software on monitor PC.the GPS positioning uses the ET-662 module, and the GPRS module uses SIM900A which comes from Simcom Company. This paper chooses TI’s ultralow power consumption mixed signal microcontroller MSP430 as the MCU. In the hardware system, The MSP430 microcontroller works as the main control chip.GPS module gets the information of Moving objects position and sends it to the MSP430 microcontroller. Then MSP430 takes control of GPRS module and sends the information to monitor PC which is online. The software on monitor PC is written by C#, and will automatic calls baidu map API functions to take control of baidu map. The position information of Moving objects will be displayed on computer. So that users can monitor the Moving objects easily.Key word: software on monitor PC; GPS; GPRS; MSP430目录1 引言 (1)2 概述 (2)2.1GPS轨迹记录系统概述 (2)2.2系统设计方案思路 (2)2.3 研究方向及相关技术 (2)2.3.1研究方向 (2)2.3.2 GPS相关技术 (2)2.3.3 GPRS相关技术 (5)2.3.4上位机软件相关技术 (8)2.4 主要技术指标 (8)3 系统总体设计 (9)3.1 总体结构框图 (9)3.2 芯片的选择 (9)3.3.1 GPS模块：ET-662 (9)3.3.2单片机模块:MSP430F196 (9)3.3.3 数据传输模块：SIM900A (10)3.3其他说明 (10)4 硬件电路设计 (11)4.1MSP430单片机电路设计 (11)4.1.1 MSP430单片机介绍 (11)4.1.2MSP430外围电路 (12)4.2 GPS模块电路设计 (14)4.2.1GPS模块介绍 (14)4.2.2GPS模块外围电路 (16)4.3 GPRS模块电路设计 (17)4.3.1 GPRS模块介绍 (17)4.3.2 GPRS模块外围电路 (18)5 软件设计 (22)5.1 软件总述 (22)5.2 单片机MPS430软件设计 (23)5.2.1 单片机读取GPS数据 (23)5.2.2 单片机发送GPS数据 (23)5.3 GPS软件设计 (24)5.4 GPRS软件设计 (24)5.5 PC机软件设计 (24)5.5.1数据的标注 (24)5.5.2数据的存储 (24)5.5.3数据的调用 (24)6 系统的总体组装与调试 (25)6.1系统组装 (25)6.2 实测 (26)7 结束语 (29)致谢................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的GPS定位系统设计
基于单片机的GPS定位系统设计摘要：GPS全球定位系统在实际生活中被广泛应用，是当今信息数字化时代发展中的重要组成部分。
因其具有性能好、精度高、应用广的特点，使其成为迄今为止最好的定位导航系统。
本次设计以单片机为核心，通过GPS接收模块接收GPS卫星信号，然后将数据发送到单片机的串口。
单片机执行串口中断，提取所需要的数据并进行处理，最后将处理的数据通过液晶屏显示，成功实现定位。
本系统由52单片机、GPS模块M-87、12864液晶屏等硬件组成，应用C语言编程，完成了GPS信息的提取、处理和显示。
系统可以显示当地经度、纬度、时间、高度等信息，是一台体积小巧、携带方便、可以独立使用的全天候实时的定位导航设备。
关键词：单片机；GPS接收模块；12864液晶屏；串行通信总体方案的设计：本次设计以单片机（STC89C52）为核心，首选通过GPS（M-87）接收模块接收GPS卫星信号，然后将数据发送到单片机的串口，单片机执行串口中断，提取所需要的数据并处理，最后将处理后的数据通过液晶显示屏（LCD12864）显示。
该GPS定位系统硬件电路主要由以下几个部分组成：(1) 控制部分：以STC89C52单片机为核心的小型控制系统；（2）接收部分：以GPS（M-87）接收模块为核心的GPS接收机；（3）显示部分：由LCD12864构成的液晶显示电路；（4）电源部分: 由三节1.5V干电池串连而成的电源进行供电。
该GPS定位系统软件部分主要由以下几个部分组成：（1）串口初始化程序：对TMOD、TH1、TL1、REN、RI、TI等进行赋初值；（2）液晶初始化程序：令PSB=1使LCD为并口方式及LCD开、关标设定等；（3）数据接收与处理程序：编写数据提取与处理程序，实时接收与处理数据。
（4）延时程序：编写延时函数，延时函数可以控制液晶屏内容的显示时长；由此可知：GPS接收模块将接收到的GPS卫星导航电文调制解码，转换为标准格式后，通过串行口将数据送给单片机，当单片机执行串口中断收到GPS接收模块发来的数据，经过片内程序的识别筛选，将筛选出来的数据进行处理后送到显示模块，最后通过液晶显示屏按照要求显示。
基于单片机的GPS定位信息显示系统设计
由三大部分构成的GPS卫星全球定位系统
GPS信号接收方案选择
方案一：选择GPS接收芯片然后再根据芯片设计标准， 设计外围电路和安装天线等，选择这个方案的优点是可以 掌握到GPS接收部分的电路设计技术，但是这个方案实 现的难度较大，其次由于GPS接收芯片一般都是厂商直 接供货，单独采购价格会很高。
，采用40引脚双列直插封装方式。引脚图如下图 所示。
引脚说明： 主电源引脚（2根）： VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源； GND(Pin20)：接地线。 外接晶振引脚（2根）： XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端； XTAL2(Pin18)：片内振荡电路的输出端。 控制引脚（4根）： RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周
期的高电平将使单片机复位； ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号； PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号；
EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平
从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序 存储器读指令。
可编程输入/输出引脚（32根）： STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别为P0、 P1、P2、P3口，每个口有8根引脚，共32根。 P0口（Pin39～Pin32）：8位双向I/O口线，名称为P0.0 ～P0.7； P1口（Pin1～Pin8）：8位准双向I/O口线，名称为P1.0 ～P1.7； P2口（Pin21～Pin28）：8位准双向I/O口线，名称为 P2.0～P2.7； P3口（Pin10～Pin17）：8位准双向I/O口线，名称为 P3.0～P3.7
基于单片机的GPS定位信 息显示系统设计
导师：王庆龙
班级：08级自动化（1）班 姓名：王致忠 学号：0805070058
基于单片机的GPS定位系统设计【范本模板】
基于单片机的GPS定位系统设计摘要GPS是全球定位系统英文名词Global Positioning System的缩写.该系统是美国布设的第二代卫星无线电导航系统。
它能为用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、三向速度和时间信息.其目的是在全球范围内对地面和空中目标进行准确定位和监测。
现在，GPS接收机作为一种先进的导航和定位仪器，已在军事及民用领域得到广泛的应用。
本设计是基于AT89C51单片机来实现的简易GPS定位信息显示系统。
本控制系统主要完成接受数据、时间显示、经度显示、纬度显示等常规功能.此方案基于单片机、GPS模块和12864液晶显示屏等硬件，并应用C语言实现了GPS信号的提取、显示及基本的键盘控制操作等。
经过实践测试，这种接收机可以达到基本GPS信息的接收以及显示，可以做到体积小、精度高、连续导航，并可广泛应用于个人野外旅游探险、出租汽车定位及海上作业等领域。
关键词：GPS定位系统，单片机，液晶显示屏DESIGN OF GPS RECEIVER BASED ON 51 SINGLE CHIPCOMPUTERABSTRACTGPS is the abbreviation of the English term Global Positioning System global positioning system. The system is the United States laid the second generation satellite radio navigation system. It can provide users with continuous, real—time，global, round—the—clock，high precision three dimensional coordinates, three velocity and time information. Aimed at targets on the ground and in the air around the world an accurate positioning and monitoring。
基于单片机的GPS全球卫星定位系统设计
目录第一章GPS简介及基本理论 (2)1.1 GPS的概述 (2)1.2 GPS的组成 (3)1.3 GPS的发展趋势 (3)1.4 Globalsat和HOLUX的EB-3531 (4)1.5 EB-3531的特点 (5)第二章硬件电路设计 (7)2.1 电源转换电路设计 (7)2.2 GPS接收模块与单片机接口电路设计 (9)2.3 单片机控制系统的硬件电路 (9)第三章软件部分设计 (11)3.1 串口通行模块 (11)3.2主程序设计 (13)第四章调试 (15)4.1 硬件调试 (15)4.2 软件调试 (15)第五章总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)第一章 GPS简介及基本理论1.1 GPS的概述GPS是英文Navigation Satellitte Timing and Ranging/Global Positioning System的字头缩写词（NAVSTAR/GPS）的简称。
它的含义是，利用卫星的测时和测距进行导航，以构成全球卫星定位系统。
现在国际上已经公认：将这一全球定位系统简称：GPS。
GPS系统的前身为美军研制的一种“子午仪”导航卫星系统(Transit），1958年研制，64年正式投入使用。
该系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。
然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS系统的研制埋下了铺垫。
由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。
美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。
为此,美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划，并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星，在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统，这是GPS系统精确定位的基础。
基于单片机的GPS定位信息显示系统设计
器件选择
• 89C52：LED的控制器，控制字符的发送和点阵 显示的时序。 • LED：显示模块。在单片机的控制下，按照要 求的格式显示接收到的数据。 • 74LS00、74LS04：由于LED没有独立的片选信 号，所以使用单片机的读写信号进行选通，而 74LS00、74LS04则是转换读写信号的电平，同 时作为片选信号。 • GPS25-LVS：GPS模块的接口。 • MAX232：TTL电平和RS-232电平的转换芯片。
系统的电路原理图如图所示。系统采用12MHz 晶振，串口方式1接收GPS信息，P0口和P2口 用于七段共阳LED显示接口，可以轮流显示实 时时间、纬度、经度及其它GPS信息数据。
• 下图是单片机对GPS模块的串行数据接收、 整理和向RAM中写入数据的基本流程图：
下图为基于单片机的GPS硬件总体结 构框图：
P3.4 T0（计时器0外部输入） P3.5 T1（计时器1外部输入） ALE/PROG：当 访问外部存储器 时，地址锁存允 许的输出电平用 于锁存地址的地 位字节。
主要功能特性
• • • • • • • • • • 1、兼容MCS51指令系统 2、8k可反复擦写(大于1000次）Flash ROM； 3、32个双向I/O口； 4、256x8bit内部RAM； 5、3个16位可编程定时/计数器中断； 6、时钟频率0-24MHz； 7、2个串行中断，可编程UART串行通道； 8、2个外部中断源，共8个中断源； 9、2个读写中断口线，3级加密位； 10、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和 唤醒功能； • 11、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形 式，以适应不同产品的RS-232C技术标准 • 2、只需要单一 +5V电源供电 • 3、片载电荷泵具有升压、电压极性反转能 力，能够产生+10V和-10V电压V+、V• 4、功耗低，典型供电电流5mA • 5、内部集成2个RS-232C驱动器 • 6、高集成度，片外最低只需4个电容即可 工作。
基于51单片机的GPS定位系统设计
基于51单片机的GPS定位系统设计
GPS定位系统是一种高精度、高可靠性的定位技术，基于51单
片机的GPS定位系统可以用于车辆、船只、无人机等物体的追踪和
导航。
以下是基于51单片机的GPS定位系统设计的步骤：
1. 硬件设计：
GPS模块：选择一款支持串口通信，输出NMEA协议的GPS模块。
51单片机：选择适当的型号，具备较好的计算和通信能力。
显示模块：可以选择LCD显示屏或OLED显示屏来显示当前的定
位信息。
电源模块：GPS模块和51单片机都需要可靠的电源供应，可以
选择锂电池或干电池。
外部存储模块：为了存储历史定位数据，可以选择SD卡存储模块。
2. 软件设计：
a.串口通信程序：通过串口通信程序从GPS模块接收NMEA协议
的数据。
b.解析程序：解析NMEA协议的数据，并提取相关的定位信息
（经度、纬度、速度、时间等）。
c.定位算法：采用常见的定位算法（如卡尔曼滤波、迭代解算等）来计算当前位置。
d.存储程序：将计算出的位置信息存储到SD卡中。
e.显示程序：利用LCD或OLED显示屏显示当前的定位信息。
3. 系统测试
将系统部署到实际场景中进行测试，记录数据并进行分析。
根据测试结果对系统进行改进和优化，以提高其可靠性和精度。
总之，基于51单片机的GPS定位系统设计需要较高的硬件和软件开发能力，需要深入了解GPS原理、51单片机编程以及相关算法的实现方式。