单片机的gps定位仪设计【字数：11623】
? 摘 要?GPS是全球定位系统的英文翻译，是美国海军海洋导航系统的前身。具有全天候、全局性和实时性的特点。由于其高精度、可靠稳定、覆盖面广，成为目前最常用的导航定位系统。 ?近年来，卫星导航在移动终端、交通运输业、物联网等方面的应用增长尤为迅速。依托云计算、大数据、互联网、5G技术，卫星导航的应用领域很广泛。相信未来几十年，市场将继续增长。因此，GPS技术具有广阔的应用前景。本设计将卫星定位技术和单片机结合起来，设计了一个以GPS接收模块，单片机控制模块，LCD12864显示模块组成的定位系统。由GPS接收信号，通过串口发送给单片机进行数据提取，处理，再利用液晶显示模块显示实时信息。最后，在系统原理图的基础上焊接实物进行实物测试。??
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景及意义? 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 1
1.3 系统设计主要内容、目标和论文组织 2
第二章 GPS定位仪系统方案设计 4
2.1 总体方案的设计 4
2.2控制器选型 4
2.3 GPS接收方案设计 4
2.4 液晶显示方案设计 5
第三章 硬件电路设计 7
3.1 单片机最小系统 7
3.2 GPS信号接收电路 8
3.3 液晶显示电路 9
第四章 软件设计 10
4.1 软件设计思路 11
4.2 程序流程图 11
4.3 模块软件设计 12
4.3.1 初始化模块 12
4.3.2 GPS信号接收模块 15
4.3.3数据处理模块 17
4.3.4 液晶显示模块 19
第五章 调试与结果分析 21
5.1 软件调试 21
5.1.1 Keil uVision4编译软件 21
5.1.2 GPS串口调试 22
5.2 实物测试 23
参考文献 27
附录 28
致 谢 44
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义?
目 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
前，普通民众使用的GPS定位信号误差在10米左右。GPS技术在很多领域都得到了广泛的应用，例如军事，海洋运输，车载导航，地表测量，企事业单位和民用等。一个国家的强大首先要看它的军事，而GPS应用的开发研究程度可增强军事力量，彰显国家综合实力。近年来海外贸易也是不断扩增，不论是空，路运还是海运，实时定位显得尤为重要，它就是方向盘，为贸易往来提供便利。说到车载导航，我想大家都不会陌生，现在的私家车与日俱增，国内近年来的私家车数量居世界前列，私家车配置一套导航仪是必备的，不仅如此，日常生活中几乎所有的车辆都会配备导航仪，最受欢迎的就是美国的GPS导航和我国的北斗卫星导航。我国的航天技术属于世界前列，目前为止已向太空发送北斗导航卫星共计16颗，足见国家对于空间定位技术的重视。在地表勘探和测距都有很大的用途，都知道全球主要能量来源都是石油和煤矿，随着多年来的开采，这些资源有限，不断减少，想要寻找更多的煤矿资源，运用GPS技术可以为人类发展做出重大贡献。国家要立足于民生，最先进的技术军事化也要民用化，才可凸显对技术的掌握程度，随着科技的进步，手机通讯事业焕发出蓬勃生机，结合GPS技术，开发出了很多实用软件，极大改善了人们的生活方式。
由此可见，GPS技术的应用渗透到各个领域，与人类社会息息相关。现在市面上有很多基于GPS模块设计的产品，如GPS手持机，车载导航仪等，功能虽然强大但价格也比较昂贵，针对于定位授时等需要，本设计基于52单片机，通过串口与GPS接收模块实现通信并实时显示，从而以低成本高效率地解决普通用户的需求。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
GPS导航系统是以24颗地球人造卫星为基础，向全球发送位置，速度，时间等信息的定位系统。主要由三部分构成，一是空间部分，主要由24颗定位卫星组成；二是地面接收部分，主要是分散均匀的地面雷达；三是用户产品，如车载导航，GPS手持机等。
近年来，随着科技的进步，卫星导航技术的发展也进入了高速发展阶段，继美国，俄罗斯之后，我国自主研发的北斗导航定位系统从建成到发展的这些年，已向太空发送了16颗定位卫星，计划24颗布满全球，不难相信我国的空间技术能力，相信在不久的将来，这一计划得以实现。GPS技术的应用，为国民经济的增长提供了重要保障，预计2025年产值将超过2250亿元，成为国民经济重要增长点。
GPS导航技术的发展趋势主要有三方面：一是多元导航技术的组合运用，主要由通信基站，陀螺，航仪的技术组合；二是导航系统多模块化，保障系统的稳定和可靠性；三是导航技术与高新技术产业相结合，开发出更具时代性的电子产品，从根本上提高IT产业的发展。
中国产业调研网发布的20182025年中国GPS导航行业现状调研分析及发展趋势研究报告认为，在“十二五”期间，卫星导航技术在在许多领域会有长足的发展空间。在未来的数年间，随着集成度的提高，便携式定位手机的发展运用会成为新的经济增长点。
在所有先进的通信技术中，GPS是最先进的技术，它能在任何天气条件和任何时间提供非常可靠的位置和时间信息。简单地说，GPS是全球的导航系统(GNSS)是纯粹基于空间的。GPS项目于1973年开始，克服了早期导航系统的所有限制。全球定位系统共有24颗卫星，于1994年全面投入使用。
在移动通信时代，GSM(全球移动通信系统)是最顶级的标准。全球80%的移动市场使用GSM标准。在212多个国家，超过20亿人使用GSM。因此，用户可以通过安排不同国家的移动网络运营商之间的国际漫游安排，在全球范围内使用移动通信。在GSM信令和语音信道中，本质上是数字的，而之前的技术不是数字的。因此GSM被认为是第二代移动电话系统。GSM最大的可行性在于它为双方，即消费者和网络运营商提供了优势。消费者可以从漫游中获益，网络运营商可以选择很多GSM设备供应商。
许多研究人员提出了几种用于车辆跟踪的前沿技术。这些方法主要包括GPS、通信、远程控制服务器等。本文提出了一种利用GPS、GSM、CPU、串口等多种通信和嵌入式系统的集成来跟踪汽车状态的系统方法。用于可视化由GSM发送、GPS提供的车辆位置数据。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景及意义? 1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 1
1.3 系统设计主要内容、目标和论文组织 2
第二章 GPS定位仪系统方案设计 4
2.1 总体方案的设计 4
2.2控制器选型 4
2.3 GPS接收方案设计 4
2.4 液晶显示方案设计 5
第三章 硬件电路设计 7
3.1 单片机最小系统 7
3.2 GPS信号接收电路 8
3.3 液晶显示电路 9
第四章 软件设计 10
4.1 软件设计思路 11
4.2 程序流程图 11
4.3 模块软件设计 12
4.3.1 初始化模块 12
4.3.2 GPS信号接收模块 15
4.3.3数据处理模块 17
4.3.4 液晶显示模块 19
第五章 调试与结果分析 21
5.1 软件调试 21
5.1.1 Keil uVision4编译软件 21
5.1.2 GPS串口调试 22
5.2 实物测试 23
参考文献 27
附录 28
致 谢 44
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义?
目 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
前，普通民众使用的GPS定位信号误差在10米左右。GPS技术在很多领域都得到了广泛的应用，例如军事，海洋运输，车载导航，地表测量，企事业单位和民用等。一个国家的强大首先要看它的军事，而GPS应用的开发研究程度可增强军事力量，彰显国家综合实力。近年来海外贸易也是不断扩增，不论是空，路运还是海运，实时定位显得尤为重要，它就是方向盘，为贸易往来提供便利。说到车载导航，我想大家都不会陌生，现在的私家车与日俱增，国内近年来的私家车数量居世界前列，私家车配置一套导航仪是必备的，不仅如此，日常生活中几乎所有的车辆都会配备导航仪，最受欢迎的就是美国的GPS导航和我国的北斗卫星导航。我国的航天技术属于世界前列，目前为止已向太空发送北斗导航卫星共计16颗，足见国家对于空间定位技术的重视。在地表勘探和测距都有很大的用途，都知道全球主要能量来源都是石油和煤矿，随着多年来的开采，这些资源有限，不断减少，想要寻找更多的煤矿资源，运用GPS技术可以为人类发展做出重大贡献。国家要立足于民生，最先进的技术军事化也要民用化，才可凸显对技术的掌握程度，随着科技的进步，手机通讯事业焕发出蓬勃生机，结合GPS技术，开发出了很多实用软件，极大改善了人们的生活方式。
由此可见，GPS技术的应用渗透到各个领域，与人类社会息息相关。现在市面上有很多基于GPS模块设计的产品，如GPS手持机，车载导航仪等，功能虽然强大但价格也比较昂贵，针对于定位授时等需要，本设计基于52单片机，通过串口与GPS接收模块实现通信并实时显示，从而以低成本高效率地解决普通用户的需求。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
GPS导航系统是以24颗地球人造卫星为基础，向全球发送位置，速度，时间等信息的定位系统。主要由三部分构成，一是空间部分，主要由24颗定位卫星组成；二是地面接收部分，主要是分散均匀的地面雷达；三是用户产品，如车载导航，GPS手持机等。
近年来，随着科技的进步，卫星导航技术的发展也进入了高速发展阶段，继美国，俄罗斯之后，我国自主研发的北斗导航定位系统从建成到发展的这些年，已向太空发送了16颗定位卫星，计划24颗布满全球，不难相信我国的空间技术能力，相信在不久的将来，这一计划得以实现。GPS技术的应用，为国民经济的增长提供了重要保障，预计2025年产值将超过2250亿元，成为国民经济重要增长点。
GPS导航技术的发展趋势主要有三方面：一是多元导航技术的组合运用，主要由通信基站，陀螺，航仪的技术组合；二是导航系统多模块化，保障系统的稳定和可靠性；三是导航技术与高新技术产业相结合，开发出更具时代性的电子产品，从根本上提高IT产业的发展。
中国产业调研网发布的20182025年中国GPS导航行业现状调研分析及发展趋势研究报告认为，在“十二五”期间，卫星导航技术在在许多领域会有长足的发展空间。在未来的数年间，随着集成度的提高，便携式定位手机的发展运用会成为新的经济增长点。
在所有先进的通信技术中，GPS是最先进的技术，它能在任何天气条件和任何时间提供非常可靠的位置和时间信息。简单地说，GPS是全球的导航系统(GNSS)是纯粹基于空间的。GPS项目于1973年开始，克服了早期导航系统的所有限制。全球定位系统共有24颗卫星，于1994年全面投入使用。
在移动通信时代，GSM(全球移动通信系统)是最顶级的标准。全球80%的移动市场使用GSM标准。在212多个国家，超过20亿人使用GSM。因此，用户可以通过安排不同国家的移动网络运营商之间的国际漫游安排，在全球范围内使用移动通信。在GSM信令和语音信道中，本质上是数字的，而之前的技术不是数字的。因此GSM被认为是第二代移动电话系统。GSM最大的可行性在于它为双方，即消费者和网络运营商提供了优势。消费者可以从漫游中获益，网络运营商可以选择很多GSM设备供应商。
许多研究人员提出了几种用于车辆跟踪的前沿技术。这些方法主要包括GPS、通信、远程控制服务器等。本文提出了一种利用GPS、GSM、CPU、串口等多种通信和嵌入式系统的集成来跟踪汽车状态的系统方法。用于可视化由GSM发送、GPS提供的车辆位置数据。
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