基于单片机的GPS定位信息显示系统设计开题报告
HEFEI UNIVERSITY
毕业设计（开题报告）
题目基于单片机的GPS定位信息显示系统设计系别电子信息与电气工程系
专业自动化
班级08自动化（1）班
姓名王致忠
指导老师王庆龙
完成时间2012年3月5日
合肥学院电子信息与电气工程系
毕业设计(论文)开题报告
学生：王致忠班级：08自动化（1）班
选题的目的、意义
掌握GPS定位设计技巧，使自己所学的知识在现实中得以应用。制作出一套设计方案，以软硬件相结合的方式完成整个GPS数据接收和显示的过程。完成一台液晶显示的手持式GPS 定位接收设备。能够较为精确地计算和显示日期、时间、经度、纬度等信息。通过对GPS 接收板和LED显示模块的研究，设计GPS定位信息的采集与显示系统。
全球定位系统GPS是近年来开发的最具开创意义的高新技术之一，其全球性、全天候的导航定位、定时、测速优势必然会在诸多领域中得到越来越多的应用。GPS全球定位系统在实际生活中被广泛应用，是当今信息时代发展德重要组成部分。因其具有性能良好、精度高、应用广德特点，使其成为了迄今最好的导航定位系统。
实践证明，该系统显示的时间非常精确、定位精度高，能满足一般应用项目的使用，具有一定的实用价值。
GPS的研究现状：
GPS已被广泛应用于航天、航空、航海、运输、勘探等诸多领域。随着数字大规模集成电路的发展和定位功能需求，GPS已经开始更多的嵌入到移动手持设备、消费电子产品中。美国为了充分利用GPS系统的商业价值，独霸全球导航定位市场，近年来对GPS系统进行了一系列的更新。
北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由三颗北斗定位卫星、地面控制中心为主的地面部分、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，授时精度可达数十纳秒的同步精度，北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100纳秒。美国的GPS三维定位精度P码目前已由16米提高到6米，C/A码目前已由25-100米提高到12米，授时精度目前约20纳秒。
拟研究的主要问题、重点和难点：
主要问题：怎样使GPS模板接收到的数据代码在液晶显示器上显示出来。
研究重点：1.硬件电路的设计
2.GPS接收信息的处理
3.显示程序的调试
难点：1.GPS接收数据的处理
2.显示程序的调试
研究目标：
制作出一套设计方案，以软硬件相结合的方式完成整个GPS数据接收和显示的过程。完成一台液晶显示的手持式GPS定位接收设备，并能显示所在地的经纬度和时间。
研究方法、技术路线、实验方案、可行性分析
研究方法：
理论结合实验，第一，应了解GPS系统的工作原理、构成及特点；第二是硬件和软件相融合，进行调试，完成此次设计。
技术路线及实验方案：
一、理解工作原理和其他设备的特点
二、进行硬件电路的设计并制板
三、编程设计
四、通过实验模拟进行调试
五、结合硬件电路进行调试
六、最后完成作品整合
可行性分析：
本设计制作的费用支出，均在本人承担范围内：我们学习了单片机控制技术并在课余制作过与之相关的设计，我们学校有比较完善的单片机实验室，能够应用所学知识和技术完成毕业设计，具有一定的技术可行性，在这次设计中，对于疑惑的地方我会更透彻的去理解，再通过指导老师的指点，可以顺利地完成本次毕业设计，具有可行性。
时间安排：
1、确定题目后查阅资料、为设计准备相应的理论知识。
2、第1-4周查资料，并准备开题报告，学习并深入理解基于单片机的GPS的定位信息显示系统的工作原理。
3、第5-6周收集与单片机的GPS定位系统相关知识，完成论文的开题报告，制定出设计方案。
4、第7周根据任务书进行总体方案设计，分别对单片机的GPS系统单元电路进行设计。画出电路原理图。
5 第8-10周处理电路之间的匹配的相关问题，对设计方案中部分电路进行仿真。
6、第11-12周对设计中产生的问题进行分析,找出错误不足并进行完善,进行部分硬件电路的搭建工作。
8、第13-14周完成该系统设计并进行相关电路调试,完成电路试验，撰写论文。
9、第15-16周整理论文，准备答辩。
主要内容：
本设计介绍了一种成本低又能满足性能使用要求的经济型GPS接收机的设计方案。此方案基于单片机、GPS模块和1602液晶显示屏等硬件, 并应用C语言来实现GPS 信号的提取、显示及基本的控制操作等。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。
设计方案：
本文介绍用AT89C51单片机最小应用系统进行温度报警的硬件电路和软件部分设计.通过用一块AT-89C51芯片外加扩展系统及一些相应的功能部件,经过预研、硬件设计、用PR OTEL绘制原理图、系统软件的设计、仿真调试、程序的固化、元器件的安装、焊板等一系列操作,最后组成一个水温的设定、检测、显示和控制的自动闭环调节系统,并使系统达到工艺要求的性能指标,不断地将控制对象的参数和状态转成数字量,采入AT-89C51单片机,经过单片机的判断和运算,发出控制信号,以控制各种执行机构达到预期目。
智能温度传感器内部一般都包含温度传感器、A/D转化器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。综合成本复杂程度等因素，硬件采用以下主要的的器件：AT89S51单片机，蜂鸣器，DS18B20，4位7段数码管。其中AT89S51单片机作为主控器件，DS18B20作为温度采集转换器件，4位7段数码管，蜂鸣器作为警报装置。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。
使用DS18B20采集温度并同时把模拟信号转化为数字信号送入主控制器，通过事先载入的控制程序进行控制实现各种功能。数码管准确地显示温度的数值，当温度大于或小于设定值时蜂鸣器发声，从而基本实现了报警功能。其它附属功能仍需完善，在此不作过多的陈整体电路框图如下：
技术路线：
首先确定电路主要组成部分。电路主要组成就是四大块：温度测量电路，转换电路，温度控制电路，显示电路，报警电路。
其次分析各个部分的可选的电路形式，比较各种电路形式的优点和缺点，分析是否适合本次设计的要求，在符合设计要求的前提下，选择性价比较高的电路形式。
接着选择了适当的电路形式后，进行电路之间的组合与匹配的分析，电路之间的匹配是很重要的，电路之间的匹配直接影响到电路的性能和电路的输出结果，如果匹配做的不好，电路很可能没有输出，但是每个电路部分并没有错误，所以，电路匹配问题必须作为一个重要的独立的环节加以重视。
最后完整电路调试，整个电路上电调试，这时调试的重点就是测试电路在各输入信号输入时是否可以输出符合设计的要求。
关键问题:
（1）要掌握温度传感器的原理、结构、应用等。
（2）考虑从非电量信号到电量信号的电路实现原理以及与单片机的接口。
（3）熟悉MCS-51编程的技术，实现单片机对温度的调节控制。
（4）悉焊接技巧，可能会研究发生漏焊、虚焊现象，需要虚心向老教师学习。
（5）整体电路的仿真调试。
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