基于单片机GPS定位信息显示系统设计
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定位系统设计文献综述
基于单片机的GPS定位系统设计文献综述GPS定位系统是一种利用全球卫星定位系统（Global Positioning System，GPS）来确定地理位置的技术。
在现代社会，GPS定位系统在各个领域中广泛应用，包括交通、军事、航空航天、物流等。
基于单片机的GPS定位系统是其中的一种应用方式，通过使用单片机作为主控芯片，实现对GPS模块的控制和数据处理，可以实现车辆、人员等的实时定位和追踪。
本文将对基于单片机的GPS定位系统进行综述，包括定位原理、系统组成、关键技术以及应用场景等方面的内容。
1. 定位原理GPS定位系统是基于卫星信号的定位技术，通过接收来自卫星的定位信息，利用三角测量等方法计算出自身的地理位置。
GPS系统由24颗卫星组成，其中至少有4颗卫星同时可见时，就能够确定一个点的位置。
基于单片机的GPS定位系统通过接收和解析卫星发射的导航信号，计算出自身的经纬度信息，从而实现定位功能。
2. 系统组成基于单片机的GPS定位系统主要由三个部分组成：GPS模块、单片机和显示模块。
2.1 GPS模块：GPS模块是实现定位功能的关键部件，它接收卫星发射的导航信号，并将信号转换为数字信号供单片机使用。
GPS模块通常包括天线、接收机和定位引擎等部分。
2.2 单片机：单片机是系统的核心处理器，负责接收和处理GPS模块传递过来的定位数据，并进行进一步的计算和控制。
单片机通常采用较为低功耗的微控制器，具有较好的计算和控制能力。
2.3 显示模块：显示模块将通过单片机处理的定位数据展示给用户，可以采用LCD液晶显示屏、LED数码管等形式，以直观的方式展示地理位置信息。
3. 关键技术基于单片机的GPS定位系统设计中，涉及到以下几个关键技术：3.1 GPS信号接收与解析：GPS信号由卫星发射，经过天线接收后需要进行解析。
这个过程包括信号放大、频率合成、数字信号处理等环节，需要设计合适的电路和算法来实现。
3.2 数据处理与计算：单片机接收到GPS模块传来的经纬度等数据后，需要进行进一步的计算和处理。
基于单片机的GPS定位信息显示系统设计
六.系统调试与实验结果
硬件调试： 检查所设计的硬件电路板所有的器件和引脚是否 正确。 将仿真插头插入单片机插座进行调试，检查各接 口是否满足设计的要求。 将写入程序的单片机插入硬件电路单片机管座， 查看液晶显示器1602显示结果是否符合设计要求 。 将程序代码经过Keil软件仿真生成的（.hex）文 件，用编程器将生成的文件导入单片机 STC89C52中。
三.GPS定位信息显示系统方案设计 GPS全球定位系统简介 GPS信号接收方案选择 GPS接收模块的研究
总体方案的设计
GPS全球定位系统简介
全球定位系统由三部分组成： 1. 地面控制部分，由主控站(负责管理、协调整
个地面控制系统的工作)、地面天线(在主控站的
控制下，向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动 收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成。 2. 空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个轨 道平面上。 3. 用户装置部分，主要由GPS接收机和卫星天 线组成。系统的结构框图如下图所示：
四、注意事项 1.本 GPS 模块在使用时正面需要面向天空，才能 保证信号的良好，如果是反面面向天空，也会有 信号只是信号要比正面的时候差一些。 2.模块在冷启动后接上有些客户机时，由于客户机 程序不同的原因，显示不出卫星状态，此现象是 正常，这时需再稍等片刻待 GPS 定位成功即可
1602液晶显示模块
硬件电路简介
STC89C52简介： STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8 位单片机 ，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；
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
基于单片机的GPS定位信息显示系统摘要在当今信息时代的发展中，GPS全球定位系统是一个重要的组成部分，其具有精度很高、应用广泛、性能强大的特点，因此在实际生活中GPS全球定位显示系统被广泛运用于各类领域当中。
它也是至今为止最好的定位导航系统。
本论文详细介绍了基于微控制器的GPS接收模块，12864液晶显示器等设备的GPS实时显示功能实现，从硬件和软件实现方面给出了详细的设计说明，并结合MCS-51系列微控制器GPS接收模块的硬件特性实现了串行通信。
它是一种紧凑型便携式，可独立使用，全天候实时定位和导航的设备。
在经过一系列元件拼接并且将硬件和软件调试成功后，系统能够按预想正常运转。
关键词：GPS；MCS-51单片机;GPS接收模块；12864液晶屏GPS Positioning Information Display SystemBased On Single Chip ComputerABSTRACTIn today's information age development, GPS Global Positioning System is an important component, which has high precision, wide range of applications, strong performance characteristics, so in real life GPS global positioning display system is widely used in various fields among. It is also the best positioning navigation system so far.In this paper, the GPS real-time display function of GPS receiver module and 12864 liquid crystal display device based on micro-controller is introduced in detail. The detailed design explanation is given from hardware and software implementation, and combined with MCS-51 series micro controller GPS The hardware characteristics of the receiving module enable serial communication. It is a compact portable, can be used independently, all-weather real-time positioning and navigation equipment.After a series of components splicing and hardware and software debugging success, the system can be expected to normal operation.Key words: GPS; MCS-51 single chip; GPS receiver module; 12864 LCD screen目录1. 绪论 (3)1.1课题背景和意义 (3)1.2 论文主要内容 (4)2. GPS定位信息显示系统方案设计 (5)2.1 GPS全球定位系统简介 (5)2.2 GPS信号接收方案的选择 (8)2.3 GPS接收模块的研究 (9)2.4 完整设计方案 (10)3.GPS硬件电路设计 (12)3.1 硬件电路框架结构 (12)3.2 系统硬件电路简介 (12)3.2.1 STC89C52简介 (12)3.2.2 12864LCD模块介绍 (17)3.2.3 SiRF Star II GPS信号接收模块 (19)3.3 系统硬件连接介绍 (22)4.GPS软件设计 (24)4.1软件数据格式 (24)4.1.1 输入语句 (25)4.1.2 输出语句 (26)4.2 软件开发环境—Keil uVision2 (27)4.2.1开发工具 (27)4.2.2 编辑器和调试器 (28)4.2.3 编译步骤 (29)4.3 基于单片机的GPS软件设计思路 (32)5.系统调试和实验结果 (34)5.1 硬件调试部分 (34)5.2 软件调试 (34)5.3 实验结果 (35)6.毕业设计总结 (36)致谢 (38)参考文献 (38)附录一 (40)附录二 (45)1. 绪论1.1课题背景和意义1978年，GPS卫星成功发射。
基于单片机的简易GPS定位信息显示系统设计)
-基于单片机的简易GPS定位信息显示系统设计系部：电子与通信工程系学生姓名：专业班级：学号：指导教师：2012年 10 月 9 日声明本人所呈交的基于单片机的简易GPS定位信息显示系统设计，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：日期：摘要GPS（Global Positioning System）全球定位系统是当今信息时代发展中的重要组成部分。
由于其良好的性能，精度高，适用范围广等特点，被广泛应用于陆地，海洋，航空航天等领域。
本文提出了一种微控制器作为核心控制设备，由GPS接收模块、实时显示模块等功能电路构成的GPS实时显示系统。
文章从硬件设计和软件设计两个方面，阐述了MCS-51系列单片机如何与GPS接收模块实现串行通信，结果显示GPS定位信息，并利用Proteus仿真软件，对其性能进行了仿真测试。
该设计电路简单，成本低，性能好，具有一定的实用价值。
【关键词】：GPS；单片机；串行通信；实时显示模块ABSTRACTGPS ( Global Positioning System ) global positioning system in today's information age is the important part in the development of. Because of its good performance, high precision, wide application characteristics, are widely used in terrestrial, marine, aviation, aerospace field. This paper describes the design of a single chip microcomputer as the core control device, received by GPS module, display module and other functional circuit consisting of GPS real-time display system. This paper from the hardware design and the software design two aspects, elaborated the MCS-51 Series MCU and GPS receiving module to realize serial communication, the results showed that GPS positioning information, and the use of Proteus simulation software. The performance of the simulation test. The design has the advantages of simple circuit, low cost, good performance, has a certain practical value.【KEY WORD】: GPS； microcontroller；Serial communication；The real-time display module目录一概述 (1)（一）系统设计背景及意义 (1)（二）系统设计主要内容 (1)二 GPS定位信息显示系统方案设计 (1)（一）GPS全球定位系统简介 (1)（二）GPS信号接收方案的解决 (2)（三）GPS接收模块简介 (2)（四）总体方案的设计 (3)三硬件电路设计 (4)（一）硬件总体结构框图 (4)（二）单片机性能概述 (4)（三）SiRF Star II GPS信号接收模块 (7)（四）实时显示模块概述 (8)（五）电路原理图 (9)四软件设计 (9)（一）软件设计思路 (9)（二）程序流程图 (10)（三）模块软件设计 (10)五软件调试与仿真测试 (14)（一）软件调试 (14)（二）仿真测试过程 (14)六总结 (16)致谢 (17)参考文献 (17)附录一电路原理图 (18)附录二仿真电路原理图 (19)附录三源程序 (20)一概述（一）系统设计背景及意义GPS是英文Global Positioning System全球定位系统的简称，它提供实时全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集，应急通信和一些其他用途。
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。
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目录一、系统整体概述 (2)（一）主要内容 (2)（二）系统方案的总体设计 (2)二、硬件设计 (3)（一）硬件总体结构框图 (3)（二）单片机的介绍 (3)1. STC89C52的简介 (3)2. STC89C52引脚图 (4)（三）GPS（UBLOX NEO 6M）模块介绍 (4)1. UBLOX NEO 6M简介 (4)2. UBLOX NEO 6M性能和管脚定义 (5)（四）LCD(12864)模块介绍 (5)1. LCD(12864)简介 (5)2. LCD(12864)引脚介绍 (6)3. LCD(12864)操作时序 (6)（五）硬件电路PCB板的绘制 (6)1. 原理图的绘制 (6)2. PCB板的绘制 (7)3. 实际硬件电路 (8)三、软件设计 (9)（一）软件设计思路 (9)（二）模块化软件设计 (9)1. GPS接收模块设计 (9)2. 单片机模块设计 (11)3. 显示模块设计 (11)四、系统调试与结果 (13)（一）硬件调试 (13)（二）软件调试 (13)（三）设计结果 (14)五、总结 (16)参考文献 (17)附录 (18)一、系统整体概述（一）主要内容在学习C51系列单片机和GPS定位原理以及GPS相关知识的理论知识基础上，我们需要在种类繁多的单片机和GPS类型中选择合适的单片机和GPS模块，GPS模块的作用是用来接收卫星信号然后提取相应的信息，单片机作为本次设计系统的控制核心，对GPS模块接收到的信息进行处理，然后用液晶显示屏实时显示预设的数据信息。
系统的具体实现主要由软硬件设计结合完成。
硬件设计核心是单片机最小系统的设计，然后在最小系统的基础上设计本次设计所需的外围电路，借助成品GPS模块，完成硬件电路的焊接，该设计硬件电路设计并不复杂，而且体积小便于携带。
软件设计的核心内容是实现GPS模块与单片机的通信进而完成系统设计的要求，因为模块化设计具有功能清晰、调试方便等优点，而且在不同平台上移植方便，所以这次设计的思路是采用模块化设计，整个软件开发环境用Keil 软件，采用C语言编程，硬件则为使用Altium Designer。
（二）系统方案的总体设计本次设计的目标是要在单片机的基础上完成GPS定位信息显示系统设计。
根据设计预设的要求，我们设计是以单片机为控制核心，控制GPS接收模块，最后利用液晶显示设备就可以实现系统设计目标。
市场上单片机种类很多，C51系列单片机，STM系列单片机等等。
通过考虑单片机的普适性、所具备的功能、具体I/0口的性能以及价格是否经济实用等因素，本次设计采用C51系列单片机。
系统整体是由硬件设计和软件设计两部分设计而成，采用C51系列单片机、GPS定位模块、LCD液晶显示模块设计而成。
硬件设计主要由单片机（STC89C52）、GPS模块（UBLOX NEO 6M）、LCD12864液晶显示模块等组成；接收GPS模块传送的数据信息是软件设计的重点，进而获得当前所处位置的经纬度、航向和海拔等信息。
二、硬件设计（一）硬件总体结构框图硬件总体结构框图如图2-1所示。
本次设计系统的硬件电路主要由下面几部分构成：第一，接收模块电路。
GPS模块负责锁定卫星，然后把信息传送给单片机。
第二，控制模块电路。
以STC89C52单片机为控制核心,读取GPS模块传送的数据，然后把读取的数据送到液晶显示屏即实现了单片机的控制作用。
第三，液晶显示电路。
51单片机控制液晶显示电路，在液晶显示屏进而可以显示GPS模块读取的数据信息。
第四，电源部分电路。
整个系统的正常工作需要电源部分为其提供电源。
此外，硬件电路中还会涉及一些使单片机正常工作的外围电路，以保证单片机正常工作。
（二）单片机的介绍1. STC89C52的简介STC89C52是STC公司生产的一种控制器。
MCS-51内核是该单片机的经典内核，而且在STC89C52上做了很多的创新，使其不仅具有传统51单片机所具有的功能，而且引进了很多创新的功能，使STC89C52的应用范围更加广泛。
STC89C52具体的使用标准可以查阅相关书籍和芯片技术手册，更多资料不再说明。
2. STC89C52引脚图图2-2 STC89C52引脚图（三）GPS（UBLOX NEO 6M）模块介绍1. UBLOX NEO 6M简介本次课程设计使用的GPS（UBLOX NEO 6M）模块是一个完整的成品接收模块，具有高性能、低功耗的优点，能满足我们本次设计定位的要求。
GPS模块实物图如图2-2所示。
图2-3 GPS模块实物2. UBLOX NEO 6M性能和管脚定义（3）精度2D平面：2.5m[平均] 漂移：<0.02m/s2D平面：2m[平均]，有WAAS辅助授时精度：1us （4）UBLOX NEO 6M管脚定义见表2-5所示。
（四）LCD(12864)模块介绍1. LCD(12864)简介LCD(12864)液晶显示模块类型属于汉字图形类型的液晶模块，可在显示屏上显示数字、符号和汉字等字符。
可与CPU直接连接，设有串行和并行这两种控制方式。
具有多种功能可供使用，具体使用哪种功能可查阅芯片资料。
2. LCD(12864)引脚介绍D0~D7是数据口，RS(CS)是数据/命令选择端(串片选)，R/W(SID)端口是读/写选择端(串数据口)，E(SCLK)是使能信号(串同步时钟信号)，PSB端口是串/并选择端口，RST是我们熟悉而且常用的复位端口(低电平有效)，BLA与BLK则是并不常用的背光电源正极端和负极端。
LCD(12864)的引脚如图2-6所示。
图2-6 LCD12864引脚3. LCD(12864)操作时序12864控制可使用两种时序，分别为并行操作时序和串行操作时序。
（具体内容太多，可参考12864数据手册。
）（五）硬件电路PCB板的绘制大二时由于自学过Altium Designer，又参加飞思卡尔智能车竞赛绘制电路板，加上平时经常绘制一些较为复杂的PCB，所以此系统所有硬件由Altium Designer设计完成。
1. 原理图的绘制根据系统要求绘制的硬件原理图如图2-6所示。
其中包括了单片机最小系统电路（复位、震荡、程序下载接口等电路）、电源电路、12864显示屏接口电路和led指示灯电路。
图2-7 硬件电路原理图2. PCB板的绘制根据系统要求及原理图绘制的PCB图如图2-8所示。
图2-8 硬件电路PCB图3. 实际硬件电路由于资金原因，设计好的PCB并没有送某宝卖家打印，实际电路板由洞洞板焊接而成，如图2-9所示。
图2-9 实际硬件图三、软件设计（一）软件设计思路实现GPS接收模块与单片机的通信是软件设计的核心模块，然后可以实现在液晶显示屏上实时显示当前的数据信息。
整个编程是用keil软件，采用C语言编程。
功能清晰、调试方便等特点是软件模块化设计所具有的优点，所以采用模块化设计，GPS数据接收模块、单片机模块、LCD模块和实时显示模块是软件程序设计的四个组成部分。
程序的设计思路是GPS模块接收信息，然后向单片机发送固定格式的数据，单片机通过串口接收数据，并对数据进行解析，最终实现在LCD显示屏上显示时间、经纬度和高度等信息。
详细源代码见附录。
（二）模块化软件设计1. GPS接收模块设计首先在搜索卫星时显示“华水课程设计”、“江涛201412712”和“GPS 显示项目”，然后进行识别判断GPS模块收到的信息是否完成发送给单片机的操作，若有信息发送给单片机，但接收到的信息我们并不是全部需要，所以需要进行识别判断相应语句的操作，然后把需要的信息存入到GPRMC语句中。
GPS 接收模块程序流程图如图3-1所示。
开始显示界面初始化GPRMC判断有效性分析纬度、经度、速度、海拔、航向、高度、时间、日期提取数据存储和处理结束图3-1GPS接收模块流程图2. 单片机模块设计GPS模块接收到数据信息后，需要把信息传送到单片机，单片机经过分析以及对数据信息进行筛选处理，然后送到液晶显示屏实时显示相应的位置信息，具体主要通过两个界面显示。
单片机模块程序设计流程图如图3-2所示。
开始接收GPS模块数据单片机模块设置初始化数据处理数据写入STC89C52进行显示结束图3-2 单片机模块流程图3. 显示模块设计GPS模块接收信息后，把信息传送给单片机，单片机首先对数据进行筛选和处理等操作，然后就可以把信息送到液晶显示模块，就实现了在液晶显示屏实时显示当前位置我们所需的信息。
液晶显示屏主要分为两个界面显示，界面一实时显示当前的日期、时间和经纬度信息，界面二实时显示当前所处位置的速度、航向、高度和海拔。
显示模块程序设计流程图如图3-3所示。
开始初始化设置分页显示界面一显示设置界面二显示设置结束图3-3 显示模块流程图四、系统调试与结果（一）硬件调试检测电路设计和工艺设计等方面的故障是硬件调试的主要任务。
1. 检查电路设计中所有元件的焊接以及引脚是否有故障。
首先用万用表逐个检查焊点，目的是检测是否出现短路和断路故障。
然后接入电源，观察电源指示灯的工作状态，硬件电路加入电源指示灯可以方便的检测硬件电路焊接是否正常。
2. 进行仿真操作。
用单片机控制仿真操作，目的是用来检查系统所涉及的接口是否达到设计的要求。
把程序下载到单片机上。
利用Keil软件，将已经完成的程序进行选择生成头文件的操作，然后把文件下载到STC89C52单片机。
4. 检查单个模块。
通过下载51单片机自带的程序到单片机，然后查看液晶显示屏（LCD12864）的显示情况判断单个模块是否工作正常。
（二）软件调试软件调试时我们是使用Keil软件进行仿真和调试，可以检查程序是否出错，而且同时可以纠正程序的错误，若硬件设计有问题，就可以检查出硬件的故障然后我们就可以进行修改。
因为程序设计是模块化的，所以在调试时可以逐个模块进行调试，若模块调试结果正常，就可以进行整个程序的调试。
尤其注意查看各个模块的语法正确而参数设计不正确的情况。
1. 检查已经编译完成的LCD（12864）液晶显示模块程序，查看液晶显示屏能否正常显示。
2. 检查已经编译完成的GPS模块程序，查看液晶显示屏显示的信息和预设结果的差距进而修改GPS接收模块程序。
3. 运行整个程序，观察液晶显示屏的结果是否实时显示当前位置我们所设想的信息，通过显示效果进行相应的软硬件修改。
（三）设计结果软件调试初各个模块工作正常，但一旦运行整个程序，液晶显示屏在GPS 搜索卫星界面后出现乱码，通过多次的调试和检测，原来是晶振不符合要求，更换晶振后，再次进行调试和检测，最终液晶显示屏显示了预想的结果，即实现了实时显示当前位置的日期、时间、纬度、经度等信息。
调试结果初始化界面如图4-1所示。
图4-1 初始化界面把当前位置液晶显示屏显示的信息与谷歌地图显示的位置信息进行对比，日期、时间非常精确，但经度与纬度出现了误差。