【正文】 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 作 者： 印 坤 學(xué) 號(hào)： 51350234 系 部： 信息工程系 專 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù) 題 目： 基于單片機(jī)的 GPS 導(dǎo)航裝置設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： 左亞旻 評(píng)閱者： 20xx 年 7 月 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要 本文以基于單片機(jī)的 GPS 導(dǎo)航裝置設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容，圍繞“單片機(jī)控制 GPS模塊實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航功能”這一熱點(diǎn)課題，利用 ublox公司的 GPS模塊和美國(guó) Cygnal公司的 C8051F020 單片機(jī)，制作了 GPS 接收板和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理、控制終端。給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案并闡述了終端設(shè)計(jì)方法、開發(fā)方法和開發(fā)過程。 文中首先闡述了課題涉及的相關(guān)知識(shí)，主要包括定位導(dǎo)航的原理、系統(tǒng)組成、技術(shù)特點(diǎn)。并從系統(tǒng)功能和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)出發(fā)，通過分析比較選出合適的實(shí)現(xiàn)方案，在此基礎(chǔ) 上對(duì)系統(tǒng)所需硬件模塊的選取作了簡(jiǎn)要介紹。 然后針對(duì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等方面展開論述。本系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)分為兩部分 .:第一部分，接收板是以 ublox 公司的 GPS 模塊為核心并結(jié)合相關(guān)的外圍電路實(shí)現(xiàn)。其中，接收天線的選取、天線座到模塊 RF 1N 端的50歐姆阻抗匹配設(shè)計(jì)以及電源模塊的設(shè)計(jì)等都在本文中作了詳細(xì)闡述。第二部分，作為導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理，定位控制以及顯示部分的設(shè)計(jì)，對(duì)單片機(jī)、液晶屏 (OCM12864)以及相關(guān)串口設(shè)計(jì)等也做了相應(yīng)介紹。本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，采用 C51 語言編程，完成了單片機(jī)初 始化程序、主程序 (定位數(shù)據(jù)接收、處理 )、液晶屏 (OCM12864)初始化和顯示程序的設(shè)計(jì)。 最后文中詳細(xì)描述了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)調(diào)試過程、所遇到的問題以及解決方法，通過調(diào)試、修改，成功實(shí)現(xiàn)小范圍的定位導(dǎo)航，完成課題設(shè)計(jì)的要求。并在此基礎(chǔ)上提出了下一步的研究方向和工作。 關(guān)鍵詞 :GPS。 C8051F020。阻抗匹配 。OCM12864。 目錄 第 1 章 緒論 .................................................................................................................. 5 論文的研究背景 ............................................................................................. 6 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究意義 ......................................................................... 7 本文的研究?jī)?nèi)容 ............................................................................................. 8 論文的組織 ................................................................................................... 10 第 2 章衛(wèi)星定位系統(tǒng)相關(guān)技術(shù) .................................................................................. 10 GLONASS(格魯納斯 )衛(wèi)星定位系統(tǒng) .................................................................. 10 系統(tǒng)組成 ........................................................................................... 10 技術(shù)特點(diǎn) ........................................................................................... 11 伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng) ................................................................................... 11 系統(tǒng)組成 ........................................................................................... 12 中國(guó)“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng) ............................................................................... 12 系統(tǒng)組成 ............................................................................................. 12 技術(shù)特點(diǎn) ............................................................................................. 12 定位原理 ............................................................................................. 13 2. 4 GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng) ...................................................................................... 14 GPS 系統(tǒng)的組成 ................................................................................ 14 技術(shù)特點(diǎn) ............................................................................................. 15 定位原理 ............................................................................................. 16 目前各種衛(wèi)星定位系統(tǒng)的比較 .................................................................... 18 2. 6 GPS 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) .......................................................................................... 19 2. 7 GPS 通信協(xié)議 .............................................................................................. 19 第 3 章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .................................................................................................. 20 系統(tǒng)功能 ........................................................................................................ 20 系統(tǒng)的組成 .................................................................................................... 21 系統(tǒng)方案選取 ................................................................................................ 21 常見導(dǎo)航定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案 ............................................................. 21 定位導(dǎo)航終端的硬件模塊的選取 ................................................................ 22 單片機(jī)的選取 ..................................................................................... 22 GPS 模塊的選取 ................................................................................ 22 液晶顯示模塊的選取 ......................................................................... 23 第 4 章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .................................................................................................. 23 系統(tǒng)終端的總體硬件結(jié)構(gòu) ............................................................................ 23 GPS 接收板的設(shè)計(jì) ............................................................................ 23 單片機(jī)控制模塊設(shè)計(jì) ......................................................................... 24 LCD 模塊電路設(shè)計(jì) ............................................................................ 25 4. 2 GPS 接收板設(shè)計(jì) .......................................................................................... 25 GPS 模塊 LEA5H 介紹 .................................................................... 25 天線的選取 ......................................................................................... 28 阻抗設(shè)計(jì) ............................................................................................. 29 4. 2. 4 電源供電模塊設(shè)計(jì) ........................................................................... 29 RS232 串口模塊設(shè)計(jì) ...................................................................... 30 工作指示電路設(shè)計(jì) ............................................................................. 31 4. 3 單片機(jī)控制模塊設(shè)計(jì) ................................................................................... 32 4. 單片機(jī) C8051F020 介紹 ................................................................... 32 4. C8051 F020 單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì) ............................................... 35 RS232C 串口模塊設(shè)計(jì) .............................................................................. 37 RS232C 總線標(biāo)準(zhǔn)與電氣特性 ....................................................... 37 串行口電平轉(zhuǎn)