【正文】 文（設(shè)計(jì)）授權(quán)使用說明 本論文（設(shè)計(jì)）作者完全了解 **學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計(jì)）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計(jì)）的電子版和紙質(zhì)版。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： II 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù) 不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。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)。 分別從硬件 設(shè)計(jì) 和軟件 設(shè)計(jì) 等方面對(duì) 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，該系統(tǒng)是根據(jù) GPS 模塊數(shù)據(jù)輸出基本原理設(shè)計(jì)而成的。 關(guān)鍵詞： GPS； 單片機(jī)； GPS 接收模塊； OLED 液晶屏 IV 目 錄 第一章 緒論 ....................................................................... 1 課題背景及意義 ............................................................................................................... 1 論文主要內(nèi)容 .................................................................................................................. 2 第二章 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(jiǎn)介 ..................................................................................................... 3 GPS 信號(hào)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 第三章 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(jiǎn)介 .................................................. 8 STC89C52 簡(jiǎn)介 ....................................................................................................... 8 SiRF Star II GPS 信號(hào)接收模塊 .............................................................................. 12 OLED 液晶顯示模塊介紹 ...................................................................................... 14 基于單片機(jī)的 GPS 硬件連接介紹 ................................................................................... 15 第四章 基于單片機(jī)的 GPS軟件設(shè)計(jì) ................................................... 17 GPS 數(shù)據(jù)包介紹 ............................................................................................................. 17 使用 軟件通過電腦測(cè)試 GPS..................................................... 21 基于單片機(jī)的 GPS 定位系統(tǒng) 軟件開發(fā)環(huán)境 ―Keil uVision2 ............................................. 28 8051 開發(fā)工具 ...................................................................................................... 28 uVision2 集成開發(fā)環(huán)境 .......................................................................................... 28 編輯器和調(diào)試器 ................................................................................................... 29 測(cè)試程序 ............................................................................................................. 30 Keil C 編譯步驟 .................................................................................................... 31 基于單片機(jī)的 GPS 軟件設(shè)計(jì)思路 ................................................................................... 33 模塊軟件設(shè)計(jì) ................................................................................................................ 34 液晶模塊初始化模塊 ............................................................................................ 34 GPS 數(shù)據(jù)接收模塊 ................................................................................................ 37 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ........................................................ 39 硬件調(diào)試 ....................................................................................................................... 39 軟件調(diào)試 ....................................................................................................................... 39 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ....................................................................................................................... 40 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 ................................................................................................................ 41 第六章 總結(jié) ...................................................................... 42 致謝 ............................................................................. 43 致謝 ............................................................................. 43 參考文獻(xiàn) ......................................................................... 44 附錄 ............................................................................. 45 1 第一章 緒論 課題 背景及意義 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(dòng)態(tài)已知點(diǎn)的無線電導(dǎo)航定位的新時(shí)代。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(cè)量 GPS 信號(hào)的接收機(jī)，就可以全天時(shí)、全天候和全球性 的 測(cè)量運(yùn)動(dòng)載體的七維狀態(tài)參數(shù)和三維狀態(tài)參數(shù)。不僅如此， GPS 衛(wèi)星的入軌運(yùn)行，還為大地測(cè)量學(xué)、地球動(dòng)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(shí)、全天候的測(cè)量新技術(shù)。 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(shí)間比對(duì)和頻率控制；大氣物理觀測(cè)；地球物理資源勘探；工程建設(shè)的施工放樣測(cè)量；大型建筑和煤氣田的沉降檢測(cè)；板內(nèi)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和地殼形變測(cè)量；陸地以及海洋大地測(cè)量基 準(zhǔn)的測(cè)定；工程、區(qū)域、國家等各種類型大地測(cè)量控制網(wǎng)的測(cè)量和建設(shè)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(cè)量；機(jī)載地球物理勘探；飛機(jī)探測(cè)災(zāi)區(qū)大小和標(biāo)定測(cè)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(cè)量 等 。 由此可見 ， GPS 技術(shù)已經(jīng)延伸到各個(gè)領(lǐng)域的方方面面，但是要完成以上所述的各種用途，最基本的就是要具備能夠接收 GPS 信號(hào)并且能 夠調(diào)制輸出的設(shè)備，而 這種 設(shè)備最基本的功能就是能 夠 顯示當(dāng)時(shí)所處地點(diǎn)的經(jīng)緯度以及 UTC 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。所以 基于 這種情況 下， 本次設(shè)計(jì)針對(duì)普通用戶使用 GPS 的切實(shí)需要，設(shè)計(jì)并制作 基于單片機(jī) 的 GPS定位信息顯示系統(tǒng)。 在此次設(shè)計(jì)過程中，主要熟悉所選用的 GPS 接收模塊的 性能指標(biāo)，學(xué)習(xí) NMEA 封包并懂得 如何 使用 NMEA 輸出命令，結(jié)合單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)能實(shí)現(xiàn)對(duì) GPS 接收到的衛(wèi)星信息進(jìn)行提取，并在液晶顯示器上選擇性的顯示需要的數(shù)據(jù)。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，是美國獨(dú) 霸全球戰(zhàn)略的重要組成 部分 。