毕业论文
基于单片机的简易GPS定位信息显示系统设计
1 声 明
本人所呈交的基于单片机的简易GPS定位信息显示系统设计，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
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2 摘 要
GPS（Global Positioning System）全球定位系统是当今信息时代发展中的重要组成部分。由于其良好的性能，精度高，适用范围广等特点，被广泛应用于陆地，海洋，航空航天等领域。本文提出了一种微控制器作为核心控制设备，由GPS接收模块、实时显示模块等功能电路构成的GPS实时显示系统。文章从硬件设计和软件设计两个方面，阐述了MCS-51系列单片机如何与GPS接收模块实现串行通信，结果显示GPS定位信息，并利用Proteus仿真软件，对其性能进行了仿真测试。该设计电路简单，成本低，性能好，具有一定的实用价值。
【关键词】：GPS；单片机；串行通信；实时显示模块
ABSTRACT
GPS ( Global Positioning System ) global positioning system in today's information age is the important part in the development of. Because of its good performance, , wide application characteristics, are widely used in terrestrial, marine, aviation, aerospace field. This paper describes the design of a single chip microcomputer as the core control device, received by GPS module, display module and other functional circuit consisting of GPS real-time display system. This paper from the and the software design two aspects, elaborated the MCS-51 Series MCU and GPS receiving module to realize serial communication, the results showed that GPS positioning information, and the use of Proteus simulation software. The performance of the simulation test. The design practical value.
【KEY WORD】: GPS； microcontroller；Serial communication；The real-time display module
3 目 录
一 概述 ...................................................................................................................................... 1
（一）系统设计背景及意义 ............................................................................................. 1 （二）系统设计主要内容 ................................................................................................. 1 二 GPS定位信息显示系统方案设计 ....................................................................................... 1
（一）GPS全球定位系统简介 ........................................................................................ 1 （二）GPS信号接收方案的解决 .................................................................................... 2 （三）GPS接收模块简介 ................................................................................................ 2 （四）总体方案的设计 ..................................................................................................... 3 三 硬件电路设计 ...................................................................................................................... 4
（一）硬件总体结构框图 ................................................................................................. 4 （二）单片机性能概述 ..................................................................................................... 4 （三）SiRF Star II GPS信号接收模块 ....................................................................... 6 （四）实时显示模块概述 ................................................................................................. 7 （五）电路原理图 ............................................................................................................. 8 四 软件设计 .............................................................................................................................. 8
（一）软件设计思路 ......................................................................................................... 8 （二）程序流程图 ............................................................................................................. 8 （三）模块软件设计 ......................................................................................................... 9 五 软件调试与仿真测试 ........................................................................................................ 10
（一）软件调试 ............................................................................................................... 10 （二）仿真测试过程 ....................................................................................................... 10 六 总结 .................................................................................................................................... 12 致 谢 ...................................................................................................................................... 13 参考文献 .................................................................................................................................. 13 附录一 电路原理图 .............................................................................................................. 13 附录二 仿真电路原理图 ...................................................................................................... 13 附录三 源程序 ...................................................................................................................... 13
4 一 概述
（一）系统设计背景及意义
GPS是英文Global Positioning System全球定位系统的简称，它提供实时全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集，应急通信和一些其他用途。
目前已经被广泛用于陆海空三大领域。例如：陆地的GPS技术应用，它可以应用在各种车辆的行驶状态监控中；在海洋应用中，GPS技术可以应用于远洋船舶的最佳航线测定；在航空航天应用，GPS技术可以应用到民用飞机在运输过程中的自主导航。
现在的GPS技术中最关键的就是如何解决GPS信号是否能被准确接收和调制输出的的问题。此外，准确显示出当时所在地方的经度和纬度、时间，也直接关系到这种技术是否具有良好的实用价值。今天，已经有很多基于此类GPS技术及基本功能的基础上开发的产品，如GPS手持机，GPS导航设备等。GPS技术的确具备功能强大、可扩展性好等优势，但同时也具有价格昂贵、电路复杂等缺点。本文拟设计一个简单的基于单片机的GPS定位信息显示系统，整个系统的构成简单，基本性能齐全，价格便宜，具有一定的实用价值。
（二）系统设计主要内容
在学习微控制器和GPS的理论知识基础上，选择合适的微控制器和GPS接收模块，通过GPS接收并提取卫星信息。以单片机为核心组成部分，对所提取的信息进行分析，处理，利用液晶显示器构成显示电路，实时准确地显示所需的数据。设计完成后利用Proteus软件仿真测试其性能。
二 GPS定位信息显示系统方案设计 （一） GPS全球定位系统简介
GPS是新一代空间卫星导航定位系统——Global Positioning System的简称，由美国在21世纪70年代研制开发。GPS技术在研究的初始阶段其主要的目的是为收集情报。此外，包括实时监测核武器动向，对地、海、空三大领域进行全天候的、实时的无漏洞的导航服务也是其主要目的之一。目前，GPS技术还被广泛地应用与应急通信和其