(完整版)基于单片机的GPS定位系统设计本科毕业设计
基于STM32F103X单片机与GPS定位的智能导盲系统设计
基于STM32F103X单片机与GPS定位的智能导盲系统设计摘要：在我国虽然盲道设立较为普遍，可是由于很多因素导致盲道设置不合理、被路边摊贩挤占，使得盲道形同虚设。
“盲杖+盲道”的出行方式已经不能够保证盲人的出行安全。
本项目是应用C 语言编程进行模块化设计,对盲人实时定位跟踪，引导行进与扫描物体，通过GPRS通信模块与上位机和手机APP进行通信,实时监控盲人的地理位置、行进路线和报警信息,并储存和在地图上显示。
1.前言盲人由于先天或后天的生理缺陷丧失了视觉,因此,在日常生活和安全行进方面受到很大的制约。
在我国,盲人目前的导盲辅具普遍是普通盲杖,这种导盲辅具不仅功能单一,而且很大程度上不能保证盲人的安全,意外事件屡屡发生。
另外导盲犬的成本高且使用不方便。
导盲机器人只能在平坦路面使用。
虽然智能盲杖的研发已成大势所趋，现有智能盲杖主要是依靠语音提示帮助盲人判别危险，盲人在获得信息后自己处理危险，因此在处理速度、实用性上优胜于传统的盲杖。
但是目前国内外针对智能盲杖的研发一直停留在理论阶段。
本项目主要为了让盲人能够和正常人一样，除了不能享受视觉上的冲击外，可以正常的出行去聆听外面的世界，感知周围的环境。
与传统的导盲手段相比，盲人可以还通过扫描系统在购物时去选择自己喜欢的东西，去获取更多的信息，让自己的生活多一分快乐。
同时依靠GPS和手机APP的使用使该智能导盲系统精度高，可靠性高，保障了使用者的生命安全。
安全，可靠性高的导盲系统使导盲人的生活充满乐趣，改变了人们心中盲人外出不安全的老旧观念，也使盲人的生活更加自由。
所以一种实用的多功能智能导盲系统，它能够帮助盲人在无需专人陪伴的情况下,独立外出行走,并且在出现紧急情况时,可以实现远程求助。
外出购物时，可以通过扫描识别来进行货物的兑换。
2.硬件设计系统主要由主控制器、超声波测距模块、红外线测距模块、GPS模块、GPRS模块、语音合成模块、报警模块，条码扫码模块构成。
基于单片机的GPS定位系统设计毕业设计
第一章 绪论
1.1 简述
1.1.1 坐标系统 GPS 定位是通过安置于地球表面的 GPS 接收机同时接受 4 颗以上的 GPS 卫星信号，
从而测定地面点的位置。GPS 定位常采用空间直角坐标系，一般取地球质心为坐标系的 原点。空间直角坐标系用位置矢量在 3 个坐标轴上的投影参数(x,y,z）表示空间点的位 置。采用空间直角坐标系，可以方便地通过平移和旋转从一个坐标系转换到另一个坐标 系。完全定义一个空间直角坐标系，需要确定：①坐标原点的位置；②3 个坐标轴的指 向；③长度单位。根据选择的参数不同，除空间直角坐标系外，还有其他形式的坐标系， 如球面坐标系、大地坐标系等。但他们在使用是式等价的，即不管采用哪一种坐标系， 一组具体的坐标值只表示唯一的空间点位。
2.2 接收 GPS 定位信号方案...............................................................................................10 第三章 硬件介绍.........................................................................................................................12
常用的坐标系统有：协议天球坐标系、协议地球坐标系、地球参心坐标系、国家大 地坐标系、地方独立坐标系、高斯平面直角坐标系以及 WGS-84 坐标系等等。 1.1.2 时间系统
在 GPS 卫星定位中，作为观测目标的 GPS 卫星以每秒数公里的速度在运动。对观测 者而言，卫星的方向、距离、高度和运行速度都在不断地变化。因此，在由追踪站对卫 星进行定轨时，提供卫星位置的同时，必须给出对应的瞬时时刻。与坐标系统一样，时 间系统也应该有相应的尺度（时间单位）与原点（历元）。只有把尺度与原点结合起来， 才能给出时刻的概念。
基于单片机的GPS定位系统设计
基于单片机的GPS定位系统设计摘要：GPS全球定位系统在实际生活中被广泛应用，是当今信息数字化时代发展中的重要组成部分。
因其具有性能好、精度高、应用广的特点，使其成为迄今为止最好的定位导航系统。
本次设计以单片机为核心，通过GPS接收模块接收GPS卫星信号，然后将数据发送到单片机的串口。
单片机执行串口中断，提取所需要的数据并进行处理，最后将处理的数据通过液晶屏显示，成功实现定位。
本系统由52单片机、GPS模块M-87、12864液晶屏等硬件组成，应用C语言编程，完成了GPS信息的提取、处理和显示。
系统可以显示当地经度、纬度、时间、高度等信息，是一台体积小巧、携带方便、可以独立使用的全天候实时的定位导航设备。
关键词：单片机；GPS接收模块；12864液晶屏；串行通信总体方案的设计：本次设计以单片机（STC89C52）为核心，首选通过GPS（M-87）接收模块接收GPS卫星信号，然后将数据发送到单片机的串口，单片机执行串口中断，提取所需要的数据并处理，最后将处理后的数据通过液晶显示屏（LCD12864）显示。
该GPS定位系统硬件电路主要由以下几个部分组成：(1) 控制部分：以STC89C52单片机为核心的小型控制系统；（2）接收部分：以GPS（M-87）接收模块为核心的GPS接收机；（3）显示部分：由LCD12864构成的液晶显示电路；（4）电源部分: 由三节1.5V干电池串连而成的电源进行供电。
该GPS定位系统软件部分主要由以下几个部分组成：（1）串口初始化程序：对TMOD、TH1、TL1、REN、RI、TI等进行赋初值；（2）液晶初始化程序：令PSB=1使LCD为并口方式及LCD开、关标设定等；（3）数据接收与处理程序：编写数据提取与处理程序，实时接收与处理数据。
（4）延时程序：编写延时函数，延时函数可以控制液晶屏内容的显示时长；由此可知：GPS接收模块将接收到的GPS卫星导航电文调制解码，转换为标准格式后，通过串行口将数据送给单片机，当单片机执行串口中断收到GPS接收模块发来的数据，经过片内程序的识别筛选，将筛选出来的数据进行处理后送到显示模块，最后通过液晶显示屏按照要求显示。
基于单片机的GPS全球卫星定位系统设计
目录第一章GPS简介及基本理论 (2)1.1 GPS的概述 (2)1.2 GPS的组成 (3)1.3 GPS的发展趋势 (3)1.4 Globalsat和HOLUX的EB-3531 (4)1.5 EB-3531的特点 (5)第二章硬件电路设计 (7)2.1 电源转换电路设计 (7)2.2 GPS接收模块与单片机接口电路设计 (9)2.3 单片机控制系统的硬件电路 (9)第三章软件部分设计 (11)3.1 串口通行模块 (11)3.2主程序设计 (13)第四章调试 (15)4.1 硬件调试 (15)4.2 软件调试 (15)第五章总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)第一章 GPS简介及基本理论1.1 GPS的概述GPS是英文Navigation Satellitte Timing and Ranging/Global Positioning System的字头缩写词（NAVSTAR/GPS）的简称。
它的含义是，利用卫星的测时和测距进行导航，以构成全球卫星定位系统。
现在国际上已经公认：将这一全球定位系统简称：GPS。
GPS系统的前身为美军研制的一种“子午仪”导航卫星系统(Transit），1958年研制，64年正式投入使用。
该系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。
然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS系统的研制埋下了铺垫。
由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。
美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。
为此,美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km高度的全球定位网计划，并于67年、69年和74年各发射了一颗试验卫星，在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统，这是GPS系统精确定位的基础。
基于单片机的GPS定位系统设计毕业论文
本科毕业设计（论文）题目基于单片机的GPS定位系统设计姓名专业学号指导教师信息工程学院二○一五年六月目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (III)1 方案的选择与论证 (1)1.1 方案选择 (1)1.1.1 方案一 (1)1.1.2 方案二 (2)1.1.3 方案论证 (3)2系统软件仿真 (4)2.1 Proteus软件简介 (4)2.1.1 Proteus 的工作过程 (4)2.1.2 Proteus 调试手段 (4)2.2 系统的总体仿真 (5)2.2.1液晶显示模块 (6)2.2.2 GPS模块 (7)3 GPS定位系统硬件设计 (9)3.1 Keil软件介绍 (9)3.2 GPS定位系统硬件设计 (11)3.2.1 IAP15W4K58S4单片机 (11)3.2.2 按键模块设计 (11)3.2.3 按键液晶显示模块 (11)3.2.4 GPS模块 (12)3.2.5 SERF NEO-6 GPS信号接收模块 (13)3.2.6 稳压电路模块 (13)4 基于单片机的GPS定位系统的实现 (15)4.1 硬件部分的实现 (15)4.2 软件的烧录与调试 (16)4.3 最终实现的功能 (17)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录一：总体电路原理图 (22)附录二：实物图 (23)附录三：源程序 (24)基于单片机的GPS定位系统设计摘要本设计是基于IAP15W4K58S4单片机来实现的简易全球定位系统。
本控制系统主要完成接受数据、时间显示、经度显示、纬度显示等常规功能。
此方案基于单片机、全球定位系统模块和1602字符型LCD液晶显示屏等硬件, 并应用C 语言实现了全球定位系统信号的提取、显示及基本的键盘控制操作等。
经过实践测试,这种接收机可以达到基本全球定位系统信息的接收以及显示，可以做到体积小、精度高、连续导航，并可广泛应用于个人野外旅游探险、出租汽车定位及海上作业等领域。
基于51单片机的GPS定位系统设计
基于51单片机的GPS定位系统设计
GPS定位系统是一种高精度、高可靠性的定位技术，基于51单
片机的GPS定位系统可以用于车辆、船只、无人机等物体的追踪和
导航。
以下是基于51单片机的GPS定位系统设计的步骤：
1. 硬件设计：
GPS模块：选择一款支持串口通信，输出NMEA协议的GPS模块。
51单片机：选择适当的型号，具备较好的计算和通信能力。
显示模块：可以选择LCD显示屏或OLED显示屏来显示当前的定
位信息。
电源模块：GPS模块和51单片机都需要可靠的电源供应，可以
选择锂电池或干电池。
外部存储模块：为了存储历史定位数据，可以选择SD卡存储模块。
2. 软件设计：
a.串口通信程序：通过串口通信程序从GPS模块接收NMEA协议
的数据。
b.解析程序：解析NMEA协议的数据，并提取相关的定位信息
（经度、纬度、速度、时间等）。
c.定位算法：采用常见的定位算法（如卡尔曼滤波、迭代解算等）来计算当前位置。
d.存储程序：将计算出的位置信息存储到SD卡中。
e.显示程序：利用LCD或OLED显示屏显示当前的定位信息。
3. 系统测试
将系统部署到实际场景中进行测试，记录数据并进行分析。
根据测试结果对系统进行改进和优化，以提高其可靠性和精度。
总之，基于51单片机的GPS定位系统设计需要较高的硬件和软件开发能力，需要深入了解GPS原理、51单片机编程以及相关算法的实现方式。
基于51单片机的GPS定位系统的设计
基于51单片机的GPS 定位系统的设计戴陆兵（渭南师范学院 物理与电气工程学院 08级电信1班）摘 要 ：本系统采用AT89S52单片机为核心设计了一种GPS 定位系统，该系统利用JRC G591 GPS 模块和DS18B20模块完成了GPS 数据和温度的采集，并通过51单片机对数据进行处理后实时显示到LCD12864液晶显示器上。
完成了系统的硬件和软件的设计。
本系统具有性能好、精度高、体积小、价格低廉和应用广的特点。
关键词：GPS；单片机；LCD12864；定位；全球定位系统（Global Positioning System 简称GPS）是美国第二代军用导航系统，可实现全球范围内的实时导航和定位。
GPS 由太空卫星、地面控制系统、用户设备三个部分组成。
由于GPS 具有全球覆盖以及精度高、定位速度快、实时性好、抗干扰能力强等特点，近年来在国内外得到了广泛的应用，在各个领域发挥了极大的作用，已成为了信息时代不可或缺的一部分[1]。
本设计采用AT89S51单片机为控制核心，设计的GPS 定位系统可以计算和显示日期、时间、经度、纬度、速度、海拔高度和实时温度等信息。
具有价格低廉、稳定性高和体积小等优点。
研究和开发GPS 定位系统具有十分重要的意义。
1 系统设计方案1.1 整体介绍本设计以ATMEL 公司单片机AT89S52为控制核心，控制GPS 信息的接收和DS18B20温度信息的采集，并通过一系列的运算和一个独立按键将接收到的信息实时分屏显示到LCD12864液晶显示器上。
本系统所显示的信息有当前经度、纬度、接收到的卫星数、总卫星数、定位与否、日期、时间、温度、速度、和海拔高度。
系统框图见图1。
图1 GPS 定位系统框图 U n R e gi s t e r e d1.2 GPS 模块介绍GPS 接收机只要处于工作状态就会源源不断的把接收并计算出的GPS 导航定位信息通过串口传送出去，在没有进一步处理之前，传送的数据是一长串字节流信息。
单片机控制的GPS定位系统设计——毕业设计 精品
ＸＸＸＸＸＸ本科毕业设计（论文）单片机控制的GPS定位系统设计The Design of GPS Positioning System ControlLCD By Single-Chip Microprocessor学院（系）：计算机科学与技术系专业：通信工程学生姓名：ＸＸＸ学号：xxxxxx指导教师（职称）：ＸＸＸ（教授）评阅教师：完成日期：2011年3月ＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸＸ（英文）单片机控制的GPS定位系统设计通信工程专业XXX［摘要］GPS技术在军事、通讯、气象、勘探、导航、遥感、大地测量、地球动力以及天文等众多学科领域得到极其广泛的应用，推动了科学技术的迅猛发展，也丰富了人类的科学文化生活。
现在，GPS的外型设计已经转向便携式发展，逐步踏入寻常百姓的生活中。
所以，对GPS的研究具有十分重要的意义。
论文主要研究GPS的定位原理与技术，单片机的编程及其应用，液晶屏的功能及其实现方法。
制作了一套设计方案，以软、硬件相结合的方式完成整个GPS数据接收和显示的过程。
完成了一台液晶显示的手持式GPS定位接收设备，并依次显示实时时间及所在地的经纬度。
该定位系统完成后，定位精度能达到15m，所以该装置在测控领域的应用开发中具有一定的实用价值和借鉴价值。
［关键词］AT89C52单片机；GPS；串口通信；LCD显示The Design of GPS Positioning System ControlLCD BySingle-Chip MicroprocessorCommunication Engineering Major LI Jun-JianAbstract:Global Positioning System technology get extremely comprehensive application at military,communications,meterology,exploration,navigation,remote sensing,earth survey, earth mover ,astronomy and other numerous subject field;let technology rapide development,also it makes human science culture life plentiful。
基于单片机GPS定位系统的设计.(精选)
南阳理工学院计算机与信息工程学院软硬件专业综合课程设计总结报告题目：基于单片机的GPS定位系统*名：***学号：************专业：通信工程指导教师：**起止日期： 14.2—14.6南阳理工学院计算机与信息工程学院软硬件专业综合课程设计任务书目录1.引言 02.方案选择 (1)2.1. 方案一 (1)2.2. 方案二 (1)3.硬件设计 (3)3.1. 系统总体结构图 (3)3.2. 单片机引脚连接电路 (3)3.3. LCD显示电路 (5)3.4. ISD语音电路 (6)3.5. LM7805稳压电路 (7)4. 软件设计 (9)4.1. 程序流程图 (9)4.2. 单片机串行通信 (9)4.3. GPS接收语句设计 (10)4.4. LCD1602流程图 (12)4.5. ISD1730流程图 (14)5. 系统调试 (15)5.1. 单片机下载口调试 (15)5.2. LCD1602调试 (15)5.3. GPS定位坐标调试 (16)5.4. ISD1730语音录入调试 (17)5.5. LM7805供电部分调试 (19)谢辞 (20)参考文献 (21)附录 (22)附录1-原理图 (22)附录2-PCB图 (23)附录3-程序及注释 (24)1.引言GPS 技术在军事、通讯、气象、勘探、导航、遥感、大地测量、地球动力以及天文等众多学科领域得到极其广泛的应用，推动了科学技术的迅猛发展，也丰富了人类的科学文化生活。
现在，GPS 的外型设计已经转向便携式发展，逐步踏入寻常百姓的生活中。
所以，对GPS 的研究具有十分重要的意义。
全球定位系统（Global Positioning System 简称GPS）是美国第二代军用导航系统，可实现全球范围内的实时导航和定位。
GPS由太空卫星、地面控制系统、用户设备三个部分组成。
太空卫星共有27颗，24颗运行，3颗备用。
24颗可操作的工作卫星以55°的倾角分布在地球上空20～200KM的6个轨道面上。
基于51单片机GPS定位的设计与实现
设计制作数码世界 P .100们为了满足一些内心需求或是在完成某个目标所处的情境。
但实际上，能够真正的将问题称作“问题”时，是在人们内心需求的推动下，为了了解一些事物的真象所产生的行为。
在人们准确的理解问题概念的状况下，要明确以下两方面：首先要明确问题具体是指在一定的情境下，人们对未知事物的探索过程，要准确把握不同情境间的差异；其次要重视对未知事物的发现和解决过程，要充分相信其具有价值性。
3.2问题的类型及其特点某著名专家认为问题一般分为两种类型，分别是良构问题和劣构问题。
（1）良构问题是指在一定的条件限制下，要明确问题的已知条件，并在已知条件的作用下，能够运用这些数据与原理进行推测，从而获得有效的解决方式[7]。
在日常的校园教育中，良构问题是最为普遍的，像各门学科的教科书中的一些教学案例都是以良构问题来呈现，而且良构问题的解决方式大多数都是在已知信息的基础上进行分析，以其为基础条件，积极运用概念知识与原理进行推测，因此这种求解模式是由明确的原始状况与已知信息的状况、和受约束的一些逻辑因素所组成。
良构问题具有六方面特点，具体表现为：能够准确表达问题的组成因素；对学习人员呈现的都是求解的问题，便于解决；是以一种描述与预测单方式对其进行阐述；提出问题过程中都会涉及一些概念和原则；有明确的答案；有具体的解决方式。
（2）劣构问题是指具有多种方式、多种途径、和少量的已知条件。
在解决过程中，解决方式比较复杂，不便于理解。
劣构问题的解决方式是一种新型的方式。
劣构问题往往都是产生于缺少条件、缺少情境的状况下。
劣构问题具有以下六几方面特点：产生问题的条件不够完整，情境比较混乱；有多种解决方式和途径；缺乏具体的参考依据；具体的概念、原则、原理存在很大差异；在解决问题时需要不同的学习人员提供不同的建议，是学员间相互交流的一种方式；需要学习人员有准确的判断。
4结束语综上所述，在学习环境设计的构建过程中，任务、情境、问题是不可缺少的探讨因素，对于学习环境的设计具有重要的推动。
电气专业+基于51单片机的老人防跌倒GPS定位报警器-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要本产品设计了一种基于51单片机，利用ADXL345加速度传感器的跌倒实时检测系统，来实现来人摔倒后的报警。
用以完成老人跌倒后可以被及时发现并救助；它运用基于ＳＶＭ阈值法的三次判别算法；精准判断老人是否摔倒。
设计还使用了ＧＰＳ卫星定位模块；对老人摔倒后进行准确定位。
大量实践数据表明，设计产品对大多数情况都能正确判断，误报率较低，可有效的区分日常生活行为和跌倒行为，对老人摔倒检查正确率达到９0％，稳定性，识别率很高。
关键词：加速度传感器；阈值法；跌倒检测AbstractThe design of this product is based on 51 single-chip computer, using ADXL345 accelerometer real-time fall detection system, to achieve the alarm after people fall. It can be found and rescued in time after the elderly fall. It uses the three-time discriminant algorithm based on SVM threshold method to accurately judge whether the elderly fall or not. GPS satellite positioning module is also used in the design, which can accurately locate the elderly after falling down. A large number of practical data show that the design product can correctly judge most cases, and the rate of false alarm is low. It can effectively distinguish daily life behavior and fall behavior. The correct rate of fall detection for the elderly is 90%, stability and recognition rate is high.Key words: acceleration sensor; threshold method; fall detection摘要 (1)1 概述 (4)1.1研究背景及意义 (4)1.2研究现状 (4)1.3应用前景................................................................... 错误!未定义书签。
基于单片机采集与显示GPS定位信息系统的设计
放大、 滤波 等一 系 列处 理 过程 ， 现对 ＧＰ 卫 星 信 实 Ｓ 号 的跟踪 、 定 、 量， 而产 生 计算 位 置 的数据 锁 测 从 信息 （ 括 ：纬 度 、 度 、 包 经 高度 、 速度 、 日期 、 时间 、 航 向 、 星状 况 等） 由 Ｉ １ 出串行 数据 ． 卫 ， 经 ／ ７输 Ｏ
１ ＧＭ６ １ ． ２ １ 鼠标式 Ｇ Ｓ接收机 Ｐ 本 设 计采 用 的是Ｎａ ｉｅ Ｍ６ １ ｖＢ Ｇ １ 鼠标式 Ｇ Ｓ Ｐ 接 收机（ Ｐ Ｍｏ ｓ ）Ｇ １ 接收 机 内置卫 星 接收 天 Ｇ Ｓ ｕｅ ． Ｍ６ ｌ
１ｉ ｔ ｂ 停止位． Ｐ 输出语句有十余种 ， Ｐ ｕｅ ＧＳ Ｇ ＳＭｏｓ 输出的语句有￥ Ｐ Ｇ ， Ｐ Ｓ ， Ｐ Ｓ ， Ｐ ＭＣ Ｇ Ｇ Ａ ￥ Ｇ Ａ￥ Ｇ Ｖ￥ Ｒ Ｇ Ｇ Ｇ
１８ ３ ６ ９ ， ０ ， ， ．Ｍ，．， ０ ０ ０ ７ 中得到 １５ ． ３ ， ２ ６ １ ５ ， ２ Ｍ， ，０ ３ １ ４ Ｅ ， ，６ ７ ４
线， 并采用 Ｓ ＮＹ公 司所 设 计 的第 ３ 高效 能卫 星 Ｏ 代 定位 接收 晶片 ， 大地 缩小 体积 ， 以同时 跟踪 多 大 可
１ Ｇ Ｓ接收机 工作 原理及输 出数据 格式 Ｐ
１ 工作 原理 ． １
率为 ４０ ｆ （ ８０ｂ ｓ 默认值 ） ｉ ；输 出标准语句是 Ｇ Ａ Ｇ，
ＧＳ ＧＳ Ｒ Ｃ． Ａ， Ｖ， Ｍ
Ｇ Ｓ定 位技 术 的基 本 原理 是 采用 测 量学 中通 Ｐ
用 的测距 交会 方 法 ．Ｇ Ｓ接收 机 在某 一 时刻 接 收 Ｐ 到 ４ 以 上 的 Ｇ Ｓ 星信 号导 航 电文 ， 过变 频 、 颗 Ｐ卫 通
４
Ｇ Ｓ定位 仪 提供 了理论 和实践 上 的指 导 ．这 对研 Ｐ 究 Ｇ Ｓ 位及其在 综合 导航 中的应 用 ， Ｐ定 以及对 Ｇ Ｓ Ｐ 的二 次开 发 等都 是非 常 有用 的．
毕业论文_基于单片机的GPS定位信息显示系统设计
时间、日期显示结果如以下图所示。
经纬度显示结果如以下图所示。
HDOP、海拔显示结果如以下图所示。
实验结果分析:
上图所示的 实验结果所 处位置是海 乐B宿舍测试 的结果。地图显 示这个位置 的经纬度如 下图。
东区足球场 海乐B宿舍
校门口 主楼
鸣谢
光阴似箭，岁月如梭，四年的本科生活就要结束了。在 毕业论文完成之际，谨向给予我帮助和支持的老师和同学表示 衷心的感谢。
总体框图
基于单片机的GPS定位信息显示系统硬件电路设计主要由 GPS信号接收局部〔Ublox 6M GPS信号接收模块〕、控制 芯片〔STC89C52单片机〕、显示局部〔LCD1602液晶显 示模块〕这几局部构成。结构框图如以下图所示。
基于单片机的GPS硬件设计总电路图
GPS模块与单片机连接方式
总体方案的设计
本次设计要求通过单片机控制GPS器件实现定位显示 功能。在这里使用51单片机作为处理器，利用51单 片机的串行接口接收Ublox 6M GPS信号接收模块 输出的数据信号，并通过软件方法筛选出其中有用的 定位数据，最后通过单片机的并行接口输出至液晶显 示模块显示的方案。
该GPS定位显示系统硬件由以下几局部组成： 1.接收局部：以Ublox 6M GPS信号接收模块为核
$GPRMC,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9) ,(10),(11),(12)*hh(CR)(LF)
<1>定位点的协调世界时间〔UTC〕，hhmmss〔时分 秒〕格式；
<2>定位状态，A＝有效定位，V＝无效定位； <3>定位点纬度，ddmm.mmmm〔度分〕格式； <4>纬度半球，N〔北半球〕或S〔南半球〕； <5>定位点经度，dddmm.mmmm〔度分〕格式; <6>经度半球，E〔东经〕或W〔西经〕；
基于单片机的GPS导航装置设计毕业设计（精）
常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作者：印坤学号：******** 系部：信息工程系专业：应用电子技术题目：基于单片机的GPS导航装置设计指导者：左亚旻评阅者：2015 年7 月毕业设计（论文）中文摘要本文以基于单片机的GPS导航装置设计为主要内容，围绕“单片机控制GPS 模块实现定位导航功能”这一热点课题，利用u-blox公司的GPS模块和美国Cygnal 公司的C8051F020单片机，制作了GPS接收板和相应的数据处理、控制终端。
给出了系统的总体设计方案并阐述了终端设计方法、开发方法和开发过程。
文中首先阐述了课题涉及的相关知识，主要包括定位导航的原理、系统组成、技术特点。
并从系统功能和系统结构出发，通过分析比较选出合适的实现方案，在此基础上对系统所需硬件模块的选取作了简要介绍。
然后针对系统的硬件设计、软件设计和软硬件联合调试等方面展开论述。
本系统硬件设计分为两部分.:第一部分，接收板是以u-blox公司的GPS模块为核心并结合相关的外围电路实现。
其中，接收天线的选取、天线座到模块RF 1N端的50欧姆阻抗匹配设计以及电源模块的设计等都在本文中作了详细阐述。
第二部分，作为导航数据处理，定位控制以及显示部分的设计，对单片机、液晶屏(OCM12864)以及相关串口设计等也做了相应介绍。
本系统的软件设计，采用C51语言编程，完成了单片机初始化程序、主程序(定位数据接收、处理)、液晶屏(OCM12864)初始化和显示程序的设计。
最后文中详细描述了系统的实验调试过程、所遇到的问题以及解决方法，通过调试、修改，成功实现小范围的定位导航，完成课题设计的要求。
并在此基础上提出了下一步的研究方向和工作。
关键词:GPS; C8051F020;阻抗匹配;OCM12864;目录第1章绪论 (5)1.1论文的研究背景 (6)1.2国内外研究现状及研究意义 (7)1.3本文的研究内容 (8)1.5论文的组织 (10)第2章卫星定位系统相关技术 (10)2.1 GLONASS(格鲁纳斯)卫星定位系统 (10)2.1.1系统组成 (10)2.1.2技术特点 (11)2.2伽利略卫星定位系统 (11)2.2.1系统组成 (12)2.3中国“北斗”导航系统 (12)2.3.1系统组成 (12)2.3.2技术特点 (12)2.3.3定位原理 (13)2. 4 GPS卫星定位系统 (14)2.4.1 GPS系统的组成 (14)2.4.2技术特点 (15)2.4.3定位原理 (16)2.5目前各种卫星定位系统的比较 (18)2. 6 GPS系统的优点 (19)2. 7 GPS通信协议 (19)第3章系统总体设计 (20)3.1系统功能 (20)3.2系统的组成 (21)3.3系统方案选取 (21)3.3.1常见导航定位系统实现方案 (21)3.4定位导航终端的硬件模块的选取 (22)3.4.1单片机的选取 (22)3.4.2 GPS模块的选取 (22)3.4.3液晶显示模块的选取 (23)第4章系统硬件设计 (23)4.1系统终端的总体硬件结构 (23)4.1.1 GPS接收板的设计 (23)4.1.2单片机控制模块设计 (24)4.1.3 LCD模块电路设计 (25)4. 2 GPS接收板设计 (25)4.2.1 GPS模块LEA-5H介绍 (25)4.2.2天线的选取 (28)4.2.3阻抗设计 (29)4. 2. 4电源供电模块设计 (29)4.2.5 RS--232串口模块设计 (30)4.2.6工作指示电路设计 (31)4. 3单片机控制模块设计 (32)4. 3.1单片机C8051F020介绍 (32)4. 3.2 C8051 F020单片机的接口电路设计 (35)4.4 RS--232C串口模块设计 (37)4.4.1 RS--232C总线标准与电气特性 (37)4.4.2串行口电平转换芯片的选取 (37)4. 5 LCD显示模块 (38)4. 5. 1 OCM12864介绍 (38)4. 5. 2 LCD显示模块与C8051F020单片机硬件接口设计 (39)4.6系统抗干扰设计 (40)4.6.1 PCB抗干扰设计 (40)4.6.2软件抗干扰设计 (41)第5章系统的软件设计 (41)5. 1系统时钟初始化 (41)5.2 1/0口的初始化 (42)5.3 UARTO的初始化 (44)5. 4 LCD模块的初始化 (45)5.4.1指令描述 (45)5.4.2接口时序 (47)5.4.3 LCD模块的初始化程序[Zs} (48)第6章系统调试及结论 (50)6. 1系统调试软件介绍 (51)6. 2接收板硬件系统调试 (51)6. 3单片机硬件系统调试 (55)第7章结论 (56)7. 1结论 (56)7.2建议 (57)致谢 (57)参考文献 (57)附录 (59)附录A管脚分配图 (59)附录A. l GPS LEA-5H模块引脚封装图 (60)附录B电路原理图 (61)附录B.1 GPS接收板原理图 (62)附录C本文所用到的英文检索词 (63)第1章绪论众所周知，全球定位系统(Global Positioning System，以下简称GPS)是一种广泛使用的卫星定位系统，在地球上空分布有24颗卫星，用户通过GPS接收机接收卫星信号，就可以实时地获得高精度的三维位置/速度和时间信息，给车辆、轮船等交通工具的导航定位提供了具体、实时的定位能力。
基于单片机的GPS定位系统设计
基于单片机的GPS定位系统设计摘要GPS是全球定位系统英文名词Global Positioning System的缩写。
该系统是美国布设的第二代卫星无线电导航系统。
它能为用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、三向速度和时间信息。
其目的是在全球范围内对地面和空中目标进行准确定位和监测。
现在，GPS接收机作为一种先进的导航和定位仪器，已在军事及民用领域得到广泛的应用。
本设计是基于AT89C51单片机来实现的简易GPS定位信息显示系统。
本控制系统主要完成接受数据、时间显示、经度显示、纬度显示等常规功能。
此方案基于单片机、GPS模块和12864液晶显示屏等硬件, 并应用C语言实现了GPS信号的提取、显示及基本的键盘控制操作等。
经过实践测试 ,这种接收机可以达到基本GPS信息的接收以及显示，可以做到体积小、精度高、连续导航，并可广泛应用于个人野外旅游探险、出租汽车定位及海上作业等领域。
关键词：GPS定位系统，单片机，液晶显示屏DESIGN OF GPS RECEIVER BASED ON 51 SINGLE CHIPCOMPUTERABSTRACTGPS is the abbreviation of the English term Global Positioning System global positioning system. The system is the United States laid the second generation satellite radio navigation system. It can provide users with continuous, real-time, global, round-the-clock, high precision three dimensional coordinates, three velocity and time information. Aimed at targets on the ground and in the air around the world an accurate positioning and monitoring. Now, as an advanced GPS receiver navigation and positioning equipment, has a wide range of applications in military and civilian areas.This design based on the AT89C51 microcontroller is used to implement a simple GPS positioning information display system. This control system is mainly done to accept the data, time display, latitude, longitude, and other routine functions. This program is based on single-chip, GPS module and 12864 LCD display, hardware, c language implementation and application of the GPS signal extraction, display and keyboard control of basic operations. Practice tests, this receiver can receive and display the basic GPS information. small size, high accuracy, continuous navigation can be done, and can be widely applied to individuals in the wild tour adventure, hire car positioning and operations at sea, and other areas.KEY WORDS:GPS positioning system, microcontroller, LCD display目录前言 (1)第1章GPS系统简介 (3)1.1 GPS的由来及发展 (3)1.2 GPS定位系统的基本原理 (3)1.3 GPS模块定位流程 (4)1.4 本设计的主要工作 (4)第2章系统硬件设计 (5)2.1 单片机 (5)2.1.1 AT89C51单片机的结构原理 (6)2.1.2 AT89C51单片机的主要特性 (7)2.2 GPS模块 (7)2.2.1 概述 (7)2.2.2 主要技术参数及产品特点 (8)2.2.3 管脚介绍及与单片机的接口电路 (8)2.3 显示部分 (10)2.3.1 LCD12864概述 (11)2.3.2 基本特性 (11)2.3.3 模块接口说明 (12)第3章系统软件设计 (14)3.1 系统软件概述 (14)3.2 软件程序的编写 (14)3.2.1 初始化模块 (15)3.2.2 数据接收处理模块 (15)第4章系统调试 (17)4.1 硬件调试 (17)4.2 软件调试 (17)4.3 系统测试结果 (18)结论 (20)谢辞 (21)参考文献 (22)附录 (24)外文资料翻译 (44)前言GPS卫星导航全球定位系统问世以来，在导航、定位领域发展势头迅猛，引起世界各界人士的关注。
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本科毕业设计（论文）题目基于单片机的GPS定位系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................... I I 前言 . (III)1 方案的选择与论证 (1)1.1 方案选择 (1)1.1.1 方案一 (1)1.1.2 方案二 (3)1.1.3 方案论证 (4)2系统软件仿真 (5)2.1 Proteus软件简介 (5)2.1.1 Proteus 的工作过程 (5)2.1.2 Proteus 调试手段 (6)2.2 系统的总体仿真 (6)2.2.1液晶显示模块 (8)2.2.2 GPS模块 (9)3 GPS定位系统硬件设计 (11)3.1 Keil软件介绍 (11)3.2 GPS定位系统硬件设计 (13)3.2.1 IAP15W4K58S4单片机 (13)3.2.2 按键模块设计 (14)3.2.3 按键液晶显示模块 (14)3.2.4 GPS模块 (16)3.2.5 SERF NEO-6 GPS信号接收模块 (17)3.2.6 稳压电路模块 (17)4 基于单片机的GPS定位系统的实现 (19)4.1 硬件部分的实现 (19)4.2 软件的烧录与调试 (20)4.3 最终实现的功能 (21)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录一：总体电路原理图 (26)附录二：实物图 (27)附录三：源程序 (30)基于单片机的GPS定位系统设计摘要本设计是基于IAP15W4K58S4单片机来实现的简易全球定位系统。
本控制系统主要完成接受数据、时间显示、经度显示、纬度显示等常规功能。
此方案基于单片机、全球定位系统模块和1602字符型LCD液晶显示屏等硬件, 并应用C语言实现了全球定位系统信号的提取、显示及基本的键盘控制操作等。
经过实践测试 ,这种接收机可以达到基本全球定位系统信息的接收以及显示，可以做到体积小、精度高、连续导航，并可广泛应用于个人野外旅游探险、出租汽车定位及海上作业等领域。
本次设计的设计要求是通过全球定位系统模块获得定位信息，主要包括经纬度和时间等，可以根据需要在单片机解析定位数据时选择，同时全球定位系统模块实现定位。
单片机通过串口控制全球定位系统模块，获得定位数据，把定位数据存储在单片机中通过液晶显示器进行显示，并由按键实现功能选择。
关键词：全球定位系统；IAP15W4K58S单片机；液晶显示器；导航THE DESIGN OF GPS POSITIONINGSYSTEM BASED ON MCUAbstractThis design is based on IAP15W4K58S4 microcontroller to achieve a simple global positioning system. This control system mainly completes the routine functions such as receiving data, time display, longitude, latitude and so on. The scheme is based on the microcontroller, global positioning system module and 1602 character LCD liquid crystal display screen and other of C language realize the global positioning system signal extraction, display and basic keyboard control of operations. By the practical test, the receiver can achieve basic GPS information receive and display, you can achieve small size, , continuous navigation and widely used in the field of personal wild adventure tourism, taxi positioning and operations at sea.The design of the design requirements is the location information is obtained by a global positioning system module, mainly including longitude and latitude and time, can according to need to choose in MCU to analyze location data and global positioning system positioning. SCM through the serial control of the global positioning system module, access to positioning data, the positioning data stored in the microcontroller through LCD display, and by key to achieve the functional choice.Keywords: GPS; IAP15W4K58S microcontroller; LCD; Navigation前言1、课题研究的目的与意义：GPS（Global Position System）是全球定位系统，该系统是美国布设的第二代卫星无线电导航系统。
它能为用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、三向速度和时间信息。
其目的是在全球范围内对地面和空中目标进行准确定位和监测具有全天候、高精度的特点，伴随着硬件配置的不断提高，应用领域也在不断的扩展，并逐步深入到了人们的日常生活中。
GPS已经在经济、军事、科研和社会生活各领域得到了广泛应用，发挥着重要的作用。
GPS最初由美国政府控制使用，是目前世界上最具权威性的导航系统。
它由30个（4作为备份星）在轨道上运行的卫星。
早期的GPS 系统用来限制民用信号的，定位精度约100多米，在2000年的限制取消。
目前，GPS的民用信号的定位精度可以提供10多米。
GPS可以在许多领域，如民用航空，车辆调度管理，整个陆地，海洋和空中导航范围内的深海运输，特别是在车辆定位和导航领域中使用，GPS全球卫星定位技术与了广泛的应用。
随着应用领域的日益扩大，中国卫星导航仪的市场规模已从2000年的不到10亿元增长到了2009年的120亿元[3]。
据有关统计，全国GPS导航设备普及率达到90%在欧美国家，日本更是超过95%。
一个对3G应用与创新的专业观的调查显示，百分之17.79的受访者选择了3G网络视频对话，百分之15.34的受访者选择了GPS和地图搜索，在3G时代的到来，对GPS和电子地图的关注，足以显示其在日常生活中的重要性。
此外，消费者和市场的需求也促进了航运业的发展和成熟。
2009，中国的民用汽车保有量达到一亿七千万但是装载导航设备的车辆，还不足70万辆。
尽管不少汽车厂家对其高端车型在出厂前就安装了导航系统，以低端车型也可选冠连线然后安装价格有7000元，所以没几个人）买一辆汽车非常实用导航配置遗弃。
按20%个私家车保有量的平均年增长率的估计，导航产品的要求是一个很大的增值。