【正文】 。本畢業(yè)設計的硬件部分基本是應用市場上可以購買到的集成好的模塊以簡化實驗過程和提高實驗成功率，節(jié)約研發(fā)時間和成本。GPS信號處理部分是由UBLOX4T集成模塊實現(xiàn)，通過UBLOX4T與STC12C5A60S2單片機的COM2相連，再配合單片機最小系統(tǒng)的外圍設備，同時數(shù)據(jù)發(fā)送通過單片機的COM1與無線電臺模塊FT55鏈接，由于此設計主要設計從臺部分，而主臺無需設計只需要供電和與PC串口連接即可。從臺數(shù)據(jù)通過電臺發(fā)送給主臺，在電腦上顯示實際的GPS數(shù)據(jù)。本設計詳細的介紹了GPS模塊和電臺模塊的硬件和軟件設計，并且通過實驗可以顯示正確的GPS數(shù)據(jù)。主控制程序的編寫沒有問題，基本已經(jīng)證實了目前公司項目研發(fā)的思路可行性。通過本課題的完成，我對GPS的原理有了深入的理解，熟練地掌握了GPS接收機的工作原理。同時也深入的了解了之前從未接觸過的無線電臺方面的知識，還有就是全新的單片機。同時，我對單片機的應用有了更深入的掌握，提高了單片機外圍電路設計和軟件設計的經(jīng)驗的能力。這些對我今后的工作的提高都有所幫助。同時，由于本實驗只是為了驗證理論可行性，因此在時間上比較緊張，在電路焊接上會有很多差強人意之處，比如電路中的保護電路基本沒有，實際焊接全是飛線，沒有實際生產PCB板，由于實驗環(huán)境是在高層樓宇之中，GPS信號不足，導致定位數(shù)據(jù)誤差較大，等等地方都有待改進和提高之處。參考文獻[1] 1000 mW 工業(yè)級無線串口通信模塊FT55使用手冊[2]UBLOX4T手冊[3] GPS輔助定位技術研究現(xiàn)狀及分析《全球定位系統(tǒng)》2009年 [4]寇艷紅GPS原理與應用(第二版)[M]北京電子工業(yè)出版社,2007..[5][M].北京:國防工業(yè)出版社,2007.. [6]王廣運，陳增強等. GPS精密測地系統(tǒng)原理. 北京: 測繪出版社，[7]邱致和，王萬義. GPS原理與應用. 北京: 電子工業(yè)出版社，2002[8]李華. MCS－51系列單片機實用接口技術. 北京: 北京航空航天大學，1993[9]何立民. 單片機高級教程. 北京： 北京航空航天大學出版社，2000[10]高鋒. 單片微型計算機原理與接口技術. 北京: 科學出版社[11]竇振中. 單片機外圍器件實用手冊. 北京: 北京航空航天大學出版社，1998[12]肖洪兵. 跟我學用單片機. 北京: 北京航空航天大學出版社,[13]李廣第. 單片機基礎. 北京: 北京航空航天大學出版社，1999 [14]何立民. 從Cygnal 80C51F看8位單片機發(fā)展之路. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2002年，第5期,P5~8[15]Wolf W, 孫玉芳等譯. 嵌入式計算系統(tǒng)設計原理. 北京: 機械工業(yè)出版社,2002 [16]洪大永. GPS全球定位系統(tǒng)技術及應用. 廈門：廈門大學出版社[17]李朝青. 單片機原理及接口技術. 北京：北京航空航天大學出版社, 2006[18]劉瑞華. MCS51單片機與GPSOEM板的串行通信. 電子通訊技術，2004，（5）：9395 [19]洪大永. GPS全球定位系統(tǒng)技術及應用. 福建: 廈門大學出版社,1998[20]張守信. GPS衛(wèi)星測量定位理論與應用. 長沙: 國防科技大學出版社,1996[21]劉基余. GPS衛(wèi)星導航定位原理與方法. 北京: 北京科學出版社,2003 [22]STC12C5A60S2單片機使用手冊致謝首先要感謝這四年來給我傳道授業(yè)，答疑解惑的老師們，是您們使我的知識得以豐富，四年來的知識是我終生受用。要感謝這次指導我完成畢業(yè)設計的***老師，***老師，感謝您在百忙之中給予我耐心的幫助，對我的開題報告，中期報告格式提出的要求，以及對其內容的建議和修改，您的一絲不茍精益求精，不得不讓我對您的淵博的知識，嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L由生敬佩之情，您的這些品德必定會影響我的工作，是您傳授了我知識和教會我做人做事的態(tài)度和方法。還要感謝北京西曼吉奧能源技術有限公司研發(fā)部管軍經(jīng)理的技術指點，是管師傅您讓我明白了學校的知識和現(xiàn)實中的應用之間的差別，又使我明白了沒有良好的理論基礎是很難解決問題的，您作為一位硬件工程師，必定引導我走上單片機硬件的工作道路。在工作中您的縝密的思路，嚴謹?shù)淖黠L，和周密的實驗計劃都是我學習的地方。此外，還要感謝我的大學同窗好友的支持和幫助，你們的建議給予了我莫大的幫助，因為的大家對51單片機的興趣愛好，引導我熱愛單片機最終能在北京找到一份實習工作，真正使用單片機，感謝同窗們對我的技術支持。正是由于大家的熱誠幫助，我的校外畢設才能順利完成，在此向你們表示由衷的感謝。愿大家身體健康、工作愉快輕松、生活幸福安康！謝謝大家！附錄1燕 山 大 學本科畢業(yè)設計（論文）開題報告課題名稱：基于STC12C5A60S2單片機GPS信號控制系統(tǒng)設計學院（系）：*** 年級專業(yè)：08應用電子技術 學生姓名：*** 指導教師：*** 完成日期：3月20日 一、綜述本課題國內外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義全球定位系統(tǒng)(GPS)是由美國國防部開發(fā)的一種先進的無線電導航系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠全天候、全方位的為海陸空用戶提供連續(xù)的、高精度的三維坐標、三維速度和時間等信息。它所具有的諸多優(yōu)點是其他導航設備所無法比擬地?，F(xiàn)在，GPS接收機作為一種先進的導航和定位儀器，已在軍事及民用領域得到廣泛的應用。本設計主要是基于STC12C5A60S2單片機GPS信號控制系統(tǒng)設計，主要應用于海上GPS信號采集及處理。由于STC12C5A60S2單片機有2個串口可以使用，這樣就滿足了一個串口接收GPS信號，另一個串口把經(jīng)過單片機處理后的信號發(fā)送給電臺的要求。這個題目是我在北京公司實習期間的公司項目，雖說目前的GPS數(shù)據(jù)接收和發(fā)送都比較成熟，但是對于我本人來說還是第一次接觸，我覺得是一次很好的實踐機會，也是一次學習機會，公司項目主要是對STC12C5A60S2內部的程序編寫，以及各個組件的硬件集成。同時包含軟件硬件，對馬上畢業(yè)的我來說是個不錯的學習機會，也是一個很好的畢業(yè)設計題目，這個題目是對我大學所有的大部分的知識點一個總結，和考驗。二、研究的基本內容，擬解決的主要問題 STC12C5A60S2單片機因其自身的優(yōu)勢廣泛應用于要求使用雙串口場合，但是還存在著自身的一些缺點。在海上測量，海上GPS信號采集，船載數(shù)據(jù)接收發(fā)送系統(tǒng)中都得以廣泛使用?；緟?shù)：不同GPS數(shù)據(jù)同時發(fā)送給單片機，在PPS/TTL控制下，按一定延時時間，有規(guī)律發(fā)送出去。面臨的主要問題一個是對控制程序的編寫，另一個就是對不太了解到芯片及器件的實際使用，還有就是對多個模塊的集成。總系統(tǒng)結構圖（見附表）單片機控制系統(tǒng)結構圖（見附表）三、研究步驟、方法及措施 在公司指導老師的幫助下，基本確定了研究步驟及方法，首先是前幾個星期把控制程序寫好，在51開發(fā)板上模擬實現(xiàn)。然后就是了解其他硬件資料，多看多問多學習，注意硬件細節(jié)。等把硬件準備齊全，了解到一定程度時再進行硬件焊接以及模塊集成。最后是對集成好的產品進行檢測與調試。四、研究工作進度 經(jīng)過3個星期的程序編寫，基本完成了STC12C5A60S2單片機的控制程序，目前的工作正在深入了解電臺和GPS接收發(fā)送模塊。五、主要參考文獻 [1]王軍見GPS連續(xù)運行參考站網(wǎng)淺探 2007 科學技術與工程 維普資訊網(wǎng)[2]衛(wèi)星信號模擬器研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢《全球定位系統(tǒng)》2010年03期[3] GPS輔助定位技術研究現(xiàn)狀及分析《全球定位系統(tǒng)》2009年 第2期 [4]寇艷紅GPS原理與應用(第二版)[M]北京電子工業(yè)出版社,2007..[5][M].北京:國防工業(yè)出版社,2007.. [6]王廣運，陳增強等. GPS精密測地系統(tǒng)原理. 北京: 測繪出版社，1989[7]邱致和，王萬義. GPS原理與應用. 北京: 電子工業(yè)出版社，2002[8]李華. MCS－51系列單片機實用接口技術. 北京: 北京航空航天大學，1993[9]何立民. 單片機高級教程. 北京： 北京航空航天大學出版社，2000[10]高鋒. 單片微型計算機原理與接口技術. 北京: 科學出版社，2003[11]竇振中. 單片機外圍器件實用手冊. 北京: 北京航空航天大學出版社，1998[12]肖洪兵. 跟我學用單片機. 北京: 北京航空航天大學出版社,[13]李廣第. 單片機基礎. 北京: 北京航空航天大學出版社，1999 [14]徐惠民,安德寧. 單片微型計算機原理接口與應用. 北京: 北京郵電大學出版社，1996 [15]GB90781996, 工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準.[16]何立民. 從Cygnal 80C51F看8位單片機發(fā)展之路. 單片機與嵌入式系統(tǒng)應用，2002年，第5期,P5~8[17]Wolf W, 孫玉芳等譯. 嵌入式計算系統(tǒng)設計原理. 北京: 機械工業(yè)出版社,2002 [18]洪大永. GPS全球定位系統(tǒng)技術及應用. 廈門：廈門大學出版社，1998[19]李朝青. 單片機原理及接口技術. 北京：北京航空航天大學出版社, 2006[20]劉瑞華. MCS51單片機與GPSOEM板的串行通信. 電子通訊技術，2004，（5）：9395[21]劉基余, 李征航等. 全球定位系統(tǒng)原理及應用. 北京: 測繪出版社,1993[22]洪大永. GPS全球定位系統(tǒng)技術及應用. 福建: 廈門大學出版社,1998[23]張守信. GPS衛(wèi)星測量定位理論與應用. 長沙: 國防科技大學出版社,1996[24]劉基余. GPS衛(wèi)星導航定位原理與方法. 北京: 北京科學出版社,2003[25]李貴奇，吳延忠等. 地球同步衛(wèi)星定位. 北京: 北京解放軍出版社，1991[26]STC12C5A60S2單片機使用手冊六、指導教師意見 指導教師簽字： 年 月 日七、系級教學單位審核意見：審查結果： □ 通過 □ 完善后通過 □ 未通過 負責人簽字：年 月 日附錄2燕 山 大 學本科畢業(yè)設計（論文）文獻綜述課題名稱：基于STC12C5A60S2單片機GPS信號控制系統(tǒng)設計學院（系）：*** 年級專業(yè)：08應用電子技術 學生姓名：*** 指導教師：*** 完成日期：3月20日 一、課題國內外現(xiàn)狀全球定位系統(tǒng)(GPS)是由美國國防部開發(fā)的一種先進的無線電導航系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠全天候、全方位的為海陸空用戶提供連續(xù)的、高精度的三維坐標、三維速度和時間等信息。它所具有的諸多優(yōu)點是其他導航設備所無法比擬地?，F(xiàn)在，GPS接收機作為一種先進的導航和定位儀器，已在軍事及民用領域得到廣泛的應用。還需要一個重要的模塊就是FT55系列 100 0 mW 工業(yè)級無線串口通信模塊。FT55微功率無線串口通信模塊具有：多信道，數(shù)據(jù)實時通信，傳輸距離遠，透明的數(shù)據(jù)傳輸，抗干擾能力強和低誤碼率，提供三種用戶接口方式，高可靠性體積小，重量輕等等一系列優(yōu)點。本設計主要是基于STC12C5A60S2單片機GPS信號控制系統(tǒng)設計，主要應用于海上GPS信號采集及處理。由于STC12C5A60S2單片機有2個串口可以使用，這樣就滿足了一個串口接收GPS信號，另一個串口把經(jīng)過單片機處理后的信號發(fā)送給電臺的要求。二、研究主要成果 　GPS是一種最先進的以覆蓋全球的24顆衛(wèi)星網(wǎng)為基礎的無線電定位導航系統(tǒng)。GPS 衛(wèi)星導航儀定位精度為15米（無SA）～100米（有SA），比傳統(tǒng)的導航設備提高了 10～30倍。它可以在全球范圍內全天候、實時地提供精確時間及船舶、汽車或飛機的位置（經(jīng)緯度）、速度和方向，并可以在電子地圖上給出航跡和直觀地指出自己在地圖上所處的位置。在定位導航方面，GPS的使用對象主要是汽車、船舶和飛機等運動物體。例如船舶遠洋導航和進港引水，飛機航路引導和進場降落，汽車自主導航定位，地面車輛跟蹤和城市智能交通管理等。此外，對于警察、消防及醫(yī)療等部門的緊急救援、追蹤目標和個人旅游及野外探險的導引等，GPS都具有得天獨厚的優(yōu)勢。在日常生活中，GPS還可用于人身受到攻擊危險時的報警，特殊病人、少年兒童的監(jiān)護與救助，生活中遇到各種困難時的求助等。使用時只需按動帶有移動位置服務的 GPS手機按鈕，警務監(jiān)控中心和急救中心在幾秒鐘內便可獲知報警人的位置并提供及時的救助?！?在軍事領域，GPS也已從當初的為軍艦、飛機、戰(zhàn)車、地面作戰(zhàn)人員等提供全天候、連續(xù)實時、高精度的定位導航，擴展到成為目前精確制導武器復合制導的一種重要技術手段。其工作原理是利用彈上安裝的GPS接收機接收4顆以上導航衛(wèi)星播發(fā)的信號來修正導彈的飛行路線，提高制導精度。區(qū)別于誤差較大、精度較低的民用標準定位服務，軍方使用的是精密定位服務。資料顯示，未配置GPS制導系統(tǒng)之前，美軍的“戰(zhàn)斧”(BGM－109C)巡航導彈的圓概率誤差約為9米，在其慣性＋地形匹配制導系統(tǒng)中加入GPS后，圓概率誤差降至3米，制導精度大大提高。 STC12C5A60S2單片機因其自身的優(yōu)勢廣泛應用于要求使用雙串口場合，但是還存在著自身的一些缺點。在海上測量，海上GPS信號采集，船載數(shù)據(jù)接收發(fā)送系統(tǒng)中都得以廣泛使用?；緟?shù)：不同GPS數(shù)據(jù)同時發(fā)送給單片機，在PPS/TTL控制下，按一定延時時間，有規(guī)律發(fā)送出去。三、發(fā)展趨勢