【正文】 ............. I Abstract ........................................................................................................................ II 前 言 ...........................................................................................................................III 1 方案的選擇與論證 .................................................................................................. 1 方案選擇 ....................................................................................................... 1 方案一 ................................................................................................ 1 方案二 ................................................................................................ 2 方案論證 ............................................................................................ 3 2 系統(tǒng)軟件仿真 ........................................................................................................... 4 Proteus 軟件簡介 ........................................................................................... 4 Proteus 的工作過程 ............................................................................ 4 Proteus 調(diào)試手段 ................................................................................ 4 系統(tǒng)的總體仿真 ........................................................................................... 5 液晶顯示模塊 ..................................................................................... 6 GPS 模塊 ............................................................................................. 7 3 GPS 定位系統(tǒng) 硬件設(shè)計 ........................................................................................... 8 Keil 軟件介紹 ................................................................................................ 8 GPS 定位系統(tǒng)硬件設(shè)計 .............................................................................. 10 IAP15W4K58S4 單片機 ................................................................... 10 按鍵模塊設(shè)計 .................................................................................. 10 按鍵液晶顯示模塊 .......................................................................... 10 GPS 模塊 ........................................................................................... 12 SERF NEO6 GPS 信號接收模塊 ................................................... 12 穩(wěn)壓電路模塊 .................................................................................. 13 4 基于單 片機的 GPS 定位系統(tǒng)的實現(xiàn) ................................................................... 14 硬件部分的實現(xiàn) ......................................................................................... 14 軟件的燒錄與調(diào)試 ..................................................................................... 15 最終實現(xiàn)的功能 ......................................................................................... 16 結(jié) 論 .......................................................................................................................... 17 致 謝 .......................................................................................................................... 18 參考文獻 .................................................................................................................... 19 附 錄一：總體電路原理圖 ...................................................................................... 20 附 錄二：實物圖 ...................................................................................................... 21 附 錄 三：源程序 ...................................................................................................... 22 基于單片機的 GPS定位系統(tǒng)設(shè)計 I 基于單片機的 GPS 定位系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 本設(shè)計是基于 IAP15W4K58S4 單片機來實現(xiàn)的簡易 全球定位系統(tǒng) 。 本次設(shè)計的設(shè)計要求是通過 全球定位系統(tǒng) 模塊獲得定位信息，主要包括經(jīng)緯度和時間等，可以根據(jù)需要在單片機解析定位數(shù)據(jù)時選擇，同時 全球定位系統(tǒng) 模塊實現(xiàn)定位。 LCD。 GPS 已經(jīng)在經(jīng)濟、軍事、科研和社會生活各領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著重要的作用。 目前， GPS 的民用信號的定位精度可以提供 10 多米。一個對 3G應(yīng)用與創(chuàng)新的專業(yè)觀的調(diào)查顯示，百分之 的受訪者選擇了 3G 網(wǎng)絡(luò)視頻對話，百分之 的受訪者選擇了 GPS 和地圖搜索，在 3G時代的到來，對 GPS 和電子地圖的關(guān)注，足以顯示其在日常生活中的重要性。按 20%個私家車保有量的平均年增長率的估計，導(dǎo)航產(chǎn)品的要求是一個很大的增值。在車輛導(dǎo)航系統(tǒng)中，例如，由于高度發(fā)達的電子地圖和消費電子技術(shù)，加上智能運輸系統(tǒng)的成熟，使得日本成為全球汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的滲透和最高的市場價值。在該領(lǐng)域中，主要難題在于，如何讓 GPS 應(yīng)用于無線通信行業(yè)中。 現(xiàn)在各大手機廠商以及軟件公司都非?？春?GPS 市 場，但當把理論應(yīng)用到手機上的時候，問題就應(yīng)允而生，各大廠商遇到的障礙還是非常多的，首先，在 GPS的選擇方面，一種是在手機上選擇內(nèi)建的 GPS芯片，另一種是選擇外接的 GPS 模塊，無論選擇哪一種，都無可為避免的提高了手機的成本，影響消費者對該品牌手機的購買意向。使用 NMEA 輸出命令，結(jié)合單片機串行通信知識能實現(xiàn)對 GPS 接收到的衛(wèi)星信息進行提取，并在液晶顯示平臺上選擇性的顯示數(shù)據(jù)。 圖 硬件電路結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)硬件設(shè)計包括如下內(nèi)容： (1) 鍵盤模塊 本設(shè)計采用的是 44 的矩陣式鍵盤，直接與 AT89S54 的 I/O 口進行連接。 基于單片機的 GPS定位系統(tǒng)設(shè)計 2 (3) 液晶顯示模塊 液晶顯示模塊要實現(xiàn) 的功能是顯示由單片機輸出的定位信息，包括經(jīng)度、緯度、高度的三維坐標及時間等。 方案一的特點 (1) 鍵盤模塊按鍵多，功能強大，可以實現(xiàn)多種功能選擇。并且性價比一般。 (7) 整個電路硬件多，布局難。 (2) GPS 成本低，性價比高。 (6) GPS 模塊以及接線不方便攜帶。 （ 3） LAP 單片機內(nèi)存足夠用，不用使用大內(nèi)存的 AT89S54 單片機。 基于單片機的 GPS定位系統(tǒng)設(shè)計 4 2 系統(tǒng)軟件仿真 Proteus 軟件簡介 Proteus軟件是一種專業(yè)的仿真軟件， EDA工具軟件，它是由英國的 Lab Center Electronics公司研發(fā)推出了。其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，在教學(xué)領(lǐng)域可以進行模擬電路和數(shù)字電路的教學(xué)與實驗，微控制器的綜合實驗，項目的設(shè)計與產(chǎn)品研發(fā)， 創(chuàng)新設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計等。當仿真圖畫好之后需要進行仿真實現(xiàn)的時候，需要選擇程序的編譯工具，擴展名，路徑等等。 （ 1）總體執(zhí)行效果的調(diào)試方法，首先需要在 debug 菜單中 找到 execute 選項，或者我們可以選用快捷方式直接按下 F12,如果我們想要在運行過成中暫停程序需要 shift + break 組合鍵停止系統(tǒng)運行，使用快捷方式的操作可以節(jié)省我們調(diào)試的時間，運行的方式還有多種，在菜單欄中可以找到。 圖 總體仿真圖 基于單片機的 GPS定位系統(tǒng)設(shè)計 6 系統(tǒng)總體流程圖如圖 所示 。 GPS 模塊 當 GPS 接受信號后，保護現(xiàn)場，改變正在工作狀態(tài)，或者剛開始工作的狀態(tài)，判斷是否接受中斷為 1，在程序設(shè)計中，非零即為真，然后清除上一次的中斷標志，接受單片機中緩存區(qū)的數(shù)據(jù)，進入程序運作區(qū)， GPS 接收程序流程圖如圖 所示 保護現(xiàn)場改變工作寄存器接收中斷為 1清中斷標志從接受緩存區(qū)讀數(shù)據(jù)是 G P M R C接收終端為 1接收數(shù)據(jù)恢復(fù)現(xiàn)場NYYYNNY 圖 GPS 接 收 程序流程圖 基于單片機的 GPS定位系統(tǒng)設(shè)計 8 3 GPS定位系統(tǒng) 硬件設(shè)計 Keil 軟件介紹 KeilC51 是美國 Keilsoftware 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。安裝過程也很方便，依照軟件安裝過程的提示完成安裝即可 [17]。 1 用戶可定義密碼序列的全功能編輯器； 2 將外部程序加入下拉式菜單的應(yīng)用管理器； 3 創(chuàng)建和保存項目的項目管理器； 4 匯編編譯和連接應(yīng)用程序的集成程序生成工具； 5 所有環(huán)境的對話框和開發(fā)工具設(shè)置。此外， 8051 種結(jié)構(gòu)的幾個特點，直接支持添加到里面。目標模塊或文件包含不重的代碼和數(shù)據(jù)的絕對地址 定位。該調(diào)試器包含一個高速模擬器，可以模擬整個 8051 系統(tǒng)，包括片上外設(shè)和外部硬件。 ?啟動 Vision2，創(chuàng)建一個項目文件并從器件庫中選擇一個器件。 編譯后， C51 編譯器產(chǎn)生一個列表文件。 （ 1）上電復(fù)位 當電力被加入時，內(nèi)部上電復(fù)位電路被激活，使得復(fù)位銷是有效的。后的 RESET 被確認，直到電壓下降到低于 1V RESET 信號將保持有效。 按鍵模塊設(shè)計