【正文】 揚(yáng) 州 市 職 業(yè) 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 設(shè)計(jì)（論文）題目： GPS 定位系統(tǒng) 系 別 ： 電子工程學(xué)院 專 業(yè) ： 電子信息工程技術(shù) 班 級 ： 電信 111 姓 名 ： 劉珊珊 學(xué) 號 ： 110603112 指導(dǎo)教師 ： 朱海星 完成時間 ： 基于單片機(jī)的 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì) 劉珊珊 摘要： GPS 全球定位系統(tǒng)在實(shí)際生活中被廣泛應(yīng)用，是當(dāng)今信息時代發(fā)展中的重要組成部分。因其具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點(diǎn)，使其成為了迄今為止最 好的定位導(dǎo)航系統(tǒng)。本論文詳細(xì)介紹了一種基于單片機(jī)、GPS 接收模塊、 1602 液晶顯示模塊等器件的 GPS 實(shí)時顯示功能的實(shí)現(xiàn)。分別從硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)等方面對其作了詳細(xì)的闡述，并且結(jié)合硬件的特點(diǎn)研究了 MCS－ 51 系列單片機(jī)如何與 GPS 接收模塊實(shí)現(xiàn)串行通信，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品體積小巧、攜帶方便，是可以獨(dú)立使用的全天候?qū)崟r的定位導(dǎo)航設(shè)備。 關(guān)鍵詞 ： GPS；單片機(jī)； GPS 接收模塊； 1602 液晶屏 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計(jì)論文 第 I 頁 共 II 頁 目 錄 1 緒論 ................................................................... 1 課題背景 ............................................................ 1 課題的目的及意義 .................................................... 2 2 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ........................................... 3 GPS 全球定位系統(tǒng)簡介 ................................................. 3 GPS 信號接收方案選擇 ................................................. 5 GPS 接收模塊的研究 ................................................... 5 總體方案的設(shè)計(jì) ...................................................... 6 3 基于單片機(jī)的 GPS 硬件電路設(shè)計(jì) ........................................... 8 基于單片機(jī)的 GPS 硬件電路總體結(jié)構(gòu) .................................... 8 基于單片機(jī)的 GPS 定位信息顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)硬件電路簡介 .................... 8 STC89C52 簡介 .................................................... 8 LEA5S GPS 信號接收模塊 ......................................... 12 1602 液晶顯示模塊介紹 ........................................... 13 系統(tǒng)各個部分電路詳解 ................................................ 15 系統(tǒng)整體電路原理圖 .............................................. 15 系統(tǒng)電源系統(tǒng) .................................................... 16 GPS 模塊及其原理圖 .............................................. 16 單片機(jī)系統(tǒng)及液晶電路 ............................................ 17 4 基于單片機(jī)的 GPS 軟件設(shè)計(jì) .............................................. 19 NMEA0183 數(shù)據(jù)格式 .................................................. 19 輸入語句 ........................................................ 19 基于單片機(jī)的 GPS 軟件 設(shè)計(jì)思路 ........................................ 22 軟件流程圖 ...................................................... 22 主函數(shù)部分 ...................................................... 23 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè) 計(jì)論文 第 II 頁 共 II 頁 5 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)結(jié)果 .................................................... 25 電路焊接的基礎(chǔ)知識及注意事項(xiàng) ........................................ 25 電子元器件檢測 .................................................. 25 電板焊接 ........................................................ 25 電板焊接的注意事項(xiàng) .............................................. 26 硬件調(diào)試 ........................................................... 26 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ........................................................... 27 總 結(jié) .................................................................. 28 致 謝 .................................................................. 29 參考文獻(xiàn) ................................................................ 30 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 1 頁 共 30 頁 1 緒論 課題背景 1978 年 2 月 22 日第一顆 GPS 試驗(yàn)衛(wèi)星的入軌運(yùn)行，開創(chuàng)了以導(dǎo)航衛(wèi)星為動態(tài)已知點(diǎn)的無線電導(dǎo)航定位的新時代。 GPS 衛(wèi)星 所發(fā)送的導(dǎo)航定位信號，是一種可供無數(shù)用戶共享的空間信息資源 [1]。陸地、海洋和空間的廣大用戶，只要持有一種能夠接收、跟蹤、變換和測量 GPS 信號的接收機(jī)，就可以全天時、全天候和全球性的測量運(yùn)動載體的七維狀態(tài)參數(shù)和三維狀態(tài)參數(shù)。其用途之廣，影響之大，是其他無線電接收裝置都望塵莫及的。不僅如此， GPS 衛(wèi)星的入軌運(yùn)行，還為大地測量學(xué)、地球動力學(xué)、地球物理學(xué)、天體力學(xué)、載人航天學(xué)、全球海洋學(xué)和全球氣象學(xué)提供了一種高精度、全天時、全天候的測量新技術(shù)?？v觀現(xiàn)狀， GPS 技術(shù)有如下用途。 GPS 技術(shù)的陸地應(yīng)用 GPS 技術(shù)在 陸地上的開發(fā)應(yīng)用可以體現(xiàn)在許多方面，如：各種車輛的行駛狀態(tài)監(jiān)控；旅游者或旅游車的景點(diǎn)導(dǎo)游；應(yīng)急車輛的快速引導(dǎo)行駛；高精度時間比對和頻率控制；大氣物理觀測；地球物理資源勘探；工程建設(shè)的施工放樣測量；大型建筑和煤氣田的沉降檢測；板內(nèi)運(yùn)動狀態(tài)和地殼形變測量；陸地以及海洋大地測量基準(zhǔn)的測定；工程、區(qū)域、國家等各種類型大地測量控制網(wǎng)的測量和建設(shè)等。 GPS 技術(shù)的海洋應(yīng)用 GPS 技術(shù)在海洋方面有著極其重要的作用，比如：遠(yuǎn)洋船舶的最佳航線測定；遠(yuǎn)洋船隊(duì)在途中航行的實(shí)時調(diào)度和監(jiān)測；內(nèi)河船只的實(shí)時調(diào)度和自主導(dǎo)航測量；海洋救援 的搜索和定點(diǎn)測量；遠(yuǎn)洋漁船的結(jié)隊(duì)航行和作業(yè)調(diào)度；海洋油氣平臺的就位和復(fù)位測定；海底沉船位置的精確探測；海底管道鋪設(shè)測量；海岸地球物理勘探；水文測量；海底大地測量控制網(wǎng)的布測；海底地形的精細(xì)測量；船運(yùn)貨物失竊報警；凈化海洋；海洋糾紛或海損事故的定點(diǎn)測定；港口交通管制；海洋災(zāi)難檢測等。 GPS 技術(shù)的航空應(yīng)用 GPS 技術(shù)在航空方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在：民航飛機(jī)的在途自主導(dǎo)航；飛機(jī)精密著陸；飛機(jī)空中加油控制；飛機(jī)編隊(duì)飛行的安全保護(hù)；航空援救的搜索和定點(diǎn)測量；機(jī)載地球 揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 2 頁 共 30 頁 物理勘探；飛機(jī)探測災(zāi)區(qū)大小和標(biāo)定測量；攝影和遙感飛機(jī)的 七維狀態(tài)參數(shù)和三維姿態(tài)參數(shù)測量等。 GPS 技術(shù)的航天應(yīng)用 GPS 技術(shù)在航天方面同樣也有著很重要的作用：低軌道通訊衛(wèi)星群的實(shí)時軌道測量；衛(wèi)星入軌和衛(wèi)星回收的實(shí)時點(diǎn)位測量；載入航天器的在軌防護(hù)探測；星載 GPS 的遮掩天體大小和大氣參數(shù)測量；對地觀測衛(wèi)星的七維狀態(tài)參數(shù)和三維狀態(tài)參數(shù)測量 [2]。 課題的目的及意義 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是在 GPS 和單片機(jī)的理論知識基礎(chǔ)上，選擇合適的 GPS 接收模塊和單片機(jī)處理接收的數(shù)據(jù)并且由液晶顯示模塊顯示接收的數(shù)據(jù)。在此