基于单片机的GPS定位信息显示系统设计开题报告

HEFEI UNIVERSITY

毕业设计（开题报告）

题目基于单片机的GPS定位信息显示系统设计系别电子信息与电气工程系

专业自动化

班级08自动化（1）班

姓名王致忠

指导老师王庆龙

完成时间2012年3月5日

合肥学院电子信息与电气工程系

毕业设计(论文)开题报告

学生：王致忠班级：08自动化（1）班

选题的目的、意义

掌握GPS定位设计技巧，使自己所学的知识在现实中得以应用。制作出一套设计方案，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。完成一台液晶显示的手持式GPS 定位接收设备。能够较为精确地计算和显示日期、时间、经度、纬度等信息。通过对GPS 接收板和LED显示模块的研究，设计GPS定位信息的采集与显示系统。

全球定位系统GPS是近年来开发的最具开创意义的高新技术之一，其全球性、全天候的导航定位、定时、测速优势必然会在诸多领域中得到越来越多的应用。GPS全球定位系统在实际生活中被广泛应用，是当今信息时代发展德重要组成部分。因其具有性能良好、精度高、应用广德特点，使其成为了迄今最好的导航定位系统。

实践证明，该系统显示的时间非常精确、定位精度高，能满足一般应用项目的使用，具有一定的实用价值。

GPS的研究现状：

GPS已被广泛应用于航天、航空、航海、运输、勘探等诸多领域。随着数字大规模集成电路的发展和定位功能需求，GPS已经开始更多的嵌入到移动手持设备、消费电子产品中。美国为了充分利用GPS系统的商业价值，独霸全球导航定位市场，近年来对GPS系统进行了一系列的更新。

北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由三颗北斗定位卫星、地面控制中心为主的地面部分、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，授时精度可达数十纳秒的同步精度，北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100纳秒。美国的GPS三维定位精度P码目前已由16米提高到6米，C/A码目前已由25-100米提高到12米，授时精度目前约20纳秒。

拟研究的主要问题、重点和难点：

主要问题：怎样使GPS模板接收到的数据代码在液晶显示器上显示出来。

研究重点：1.硬件电路的设计

2.GPS接收信息的处理

3.显示程序的调试

难点：1.GPS接收数据的处理

2.显示程序的调试

研究目标：

制作出一套设计方案，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。完成一台液晶显示的手持式GPS定位接收设备，并能显示所在地的经纬度和时间。

研究方法、技术路线、实验方案、可行性分析

研究方法：

理论结合实验，第一，应了解GPS系统的工作原理、构成及特点；第二是硬件和软件相融合，进行调试，完成此次设计。

技术路线及实验方案：

一、理解工作原理和其他设备的特点

二、进行硬件电路的设计并制板

三、编程设计

四、通过实验模拟进行调试

五、结合硬件电路进行调试

六、最后完成作品整合

可行性分析：

本设计制作的费用支出，均在本人承担范围内：我们学习了单片机控制技术并在课余制作过与之相关的设计，我们学校有比较完善的单片机实验室，能够应用所学知识和技术完成毕业设计，具有一定的技术可行性，在这次设计中，对于疑惑的地方我会更透彻的去理解，再通过指导老师的指点，可以顺利地完成本次毕业设计，具有可行性。

时间安排：

1、确定题目后查阅资料、为设计准备相应的理论知识。

2、第1-4周查资料，并准备开题报告，学习并深入理解基于单片机的GPS的定位信息显示系统的工作原理。

3、第5-6周收集与单片机的GPS定位系统相关知识，完成论文的开题报告，制定出设计方案。

4、第7周根据任务书进行总体方案设计，分别对单片机的GPS系统单元电路进行设计。画出电路原理图。

5 第8-10周处理电路之间的匹配的相关问题，对设计方案中部分电路进行仿真。

6、第11-12周对设计中产生的问题进行分析,找出错误不足并进行完善,进行部分硬件电路的搭建工作。

8、第13-14周完成该系统设计并进行相关电路调试,完成电路试验，撰写论文。

9、第15-16周整理论文，准备答辩。

主要内容：

本设计介绍了一种成本低又能满足性能使用要求的经济型GPS接收机的设计方案。此方案基于单片机、GPS模块和1602液晶显示屏等硬件, 并应用C语言来实现GPS 信号的提取、显示及基本的控制操作等。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。

设计方案：

本文介绍用AT89C51单片机最小应用系统进行温度报警的硬件电路和软件部分设计.通过用一块AT-89C51芯片外加扩展系统及一些相应的功能部件,经过预研、硬件设计、用PR OTEL绘制原理图、系统软件的设计、仿真调试、程序的固化、元器件的安装、焊板等一系列操作,最后组成一个水温的设定、检测、显示和控制的自动闭环调节系统,并使系统达到工艺要求的性能指标,不断地将控制对象的参数和状态转成数字量,采入AT-89C51单片机,经过单片机的判断和运算,发出控制信号,以控制各种执行机构达到预期目。

智能温度传感器内部一般都包含温度传感器、A/D转化器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。综合成本复杂程度等因素，硬件采用以下主要的的器件：AT89S51单片机，蜂鸣器，DS18B20，4位7段数码管。其中AT89S51单片机作为主控器件，DS18B20作为温度采集转换器件，4位7段数码管，蜂鸣器作为警报装置。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。

使用DS18B20采集温度并同时把模拟信号转化为数字信号送入主控制器，通过事先载入的控制程序进行控制实现各种功能。数码管准确地显示温度的数值，当温度大于或小于设定值时蜂鸣器发声，从而基本实现了报警功能。其它附属功能仍需完善，在此不作过多的陈整体电路框图如下：