基于单片机的gps定位设计(附件)【字数：8356】
摘 要GPS(Global Positioning System)的设计在20世纪70年代，在现代信息时代中运用十分广泛，不仅仅运用于军方，在日常生活中也发挥了极为重要的作用，功能涉及到方方面面，汽车导航、手机定位、地图搜索等等都要用到GPS。这个设计对整个社会的信息水平有着长远的进步，是我们的生活变得更加便捷。本设计详细的介绍了一种满足使用性能又价格低廉的GPS接收器的设计方案。此方案基于STC89C51单片机、GPS模块、1602液晶显示屏等硬件，运用C语言，实现了GPS数据的提取、显示，并用基本的键盘加以控制。经过实践，此设计完全可以达到GPS定位的要求，能够达到体积小、连续导航、精度高，在汽车导航、户外探险等领域都能够得以使用。
目 录
第一章 绪论 1
第二章 方案设计与论证 3
2.1 方案一 3
2.2 方案二 3
第三章 系统硬件设计 4
3.1 基于单片机的GPS总体结构 4
3.2 系统中各模块介绍 5
3.3 硬件连接图 13
第四章 系统软件设计 14
4.1系统程序流程图 14
4.2初始化模块 14
4.3数据接收处理模块 15
第五章 模块调试和GPS数据解析 16
5.1 模块调试 16
5.2 NEMA协议 17
5.3 数据解析 18
第六章 22
6.1系统实物介绍 22
6.2 系统实物测试 23
总结 25
致 谢 26
参考文献 27
附录1：元件清单 28
附录2：程序 29
绪论
1.1选题背景
GPS的诞生最初是军事上的需求，由于战争向着信息化发展，精确定位显得异常重要，更能起到改变战局的作用，也能参与情报收集等军事活动。20世纪70年月，美国全军结合研发，新一代GPS降生，在海陆空三大范畴阐扬着巨大作用，为其供给及时，全天候的导航办事。随着集成电路的发展和定位需求的提高，GPS逐渐开始进入到移动设备当中，对于我们日常 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
生活中的汽车、手机等，定位功能已经成为了必不可少的一部分。
在我们的生活中，GPS带给我们无处不在的便利。运用GPS，我们可以在各大地图软件中找到自己的位置，知道我们所处的区域环境，如果要去某些地方，可以很轻易的标注目的地的位置，并标出距离，替我们规划到达的路线，算出到达所需的时间。有时候我们和朋友相距不远，却不知道自己朋友的位置，这时候GPS又起到了作用，在微信或者其他应用上，我们可以共享位置，很轻易的就能够找到彼此。最近很火的打车软件就有很多GPS的功劳，通过GPS，我们知道司机和乘客的位置，为乘客呼叫最近的司机，为司机接收最近的乘客，乘客和司机都节省了很多的时间，大大的便利了我们的生活。
GPS在海陆空三大领域的应用数不胜数。
GPS在陆地上的应用：
GPS技术在路面上有着相当多的开发应用，比如：对各色车辆的行驶状况进行检测；应急车辆的快速行驶指导；高精度时候对照和频率的节制；；地球物力资源的探测；板块运动的监测；工程扶植的社工放样丈量；大气物理的观测；观光时的线路计划及导航等等。
GPS在海洋上的应用：
GPS在海洋上发挥的作用极为重要，比如：远洋船舶的航线规划和测量；远洋船舶在远洋途中的及时监测和调剂；；海洋救援行动的搜索；海洋求救行动的发出；海洋打捞、打鱼的功课调剂；对海底地形的探索；海洋灾难检测等等。
GPS在航空方面的应用：
GPS同样在航空领域有着不可替代的作用，体现在：民航的路线导航；飞机的精确着陆；航空救援行动的搜索和定点；飞机编队飞行的安全保护；飞机对于自己位置的确定等等。
随着全球卫星定位技术的不断提高和发展，中国、俄罗斯和欧盟也都在建立自己的卫星定位系统，GPS一词也逐渐被GNSS所取代，GNSS代表着四大卫星定位系统，它包括1.美国的GPS定位系统2.中国的北斗卫星定位系统（Compass）3.俄罗斯的GLONASS4.欧盟的GALILEO定位系统。不再是美国的GPS一家独大，现在四大系统各领风骚，投入使用的卫星数量加起来有一百多颗。
单片机也被称为微控制器，最早是在工业控制领域发挥作用。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计思想是将大量的外围设备和CPU集成到一个芯片中，使计算机系统更小，更易于集成到复杂和严格的音量控制设备中[1]。单片机是做控制的，写一个程序给单片机，让单片机自动控制一些东西。它实际上是一个简化的计算机系统。它是一个嵌入式小芯片，可以通过编程实现用户想要实现的一些功能。
单片机是一种集成电路芯片，伴随计算机的发展及其在各领域内的应用，单片机这一小型计算机也得以发展和应用。单片机的长处有①体积小②功耗低③节制功效强④扩大矫捷⑤微型化⑥使用方便，这些长处使其广泛应用于仪器仪表中，再加上分歧范例的传感器，那末就可以实现比方电压、电流、频率、功率、湿度、厚度、硬度、流量、温度、角度、元素、速率、长度、压力等物理量的丈量[2]。
虽然单片机和GPS发展的已经趋于成熟，但仍旧有很多提升的空间，基于单片机的GPS设计，使得我们必须了解单片机和GPS的内部构造和原理，设计者们运用软件，硬件相结合的方式完成GPS信息的接收。该设计对监测领域的开发应用具有一定的实用和参考价值。
方案设计与论证
2.1 方案一
第一种体系采取GPSOEM板，由8051单片机担负控制电路，加之MAX232电平转换电路，显示采用的设备是SED1335彩色液晶显示器。由于单片机进行串口通信时的电平不同，所以必须添加电平转换电路（MAX232)才能完成串口通信。8051单片机，功效比力周全，但其内部ROM的缺点同样明显（不可以更新改写）。彩色液晶显示器（SED1335）显示颜色为四色，有效显示点阵为320×240。
以上设计缺点：①加入了电平转换电路，设计产品体积增大，不便于携带 ②单色显示就可以满足设计要求，运用彩色显示器，设计价格提升 ③8051单片机内部ROM不可更新改写
2.2 方案二
/
图21 设计框图
如图21所示，系统由STC89C51单片机担任控制电路，控制系统模块包括GPS模块（BLOX 6M)、LCD1602液晶显示器、电源电路、晶振电路、复位电路。BLOX 6M GPS模块与单片机AT89C51可以直接进行串口通信，无需电平转换电路。
目 录
第一章 绪论 1
第二章 方案设计与论证 3
2.1 方案一 3
2.2 方案二 3
第三章 系统硬件设计 4
3.1 基于单片机的GPS总体结构 4
3.2 系统中各模块介绍 5
3.3 硬件连接图 13
第四章 系统软件设计 14
4.1系统程序流程图 14
4.2初始化模块 14
4.3数据接收处理模块 15
第五章 模块调试和GPS数据解析 16
5.1 模块调试 16
5.2 NEMA协议 17
5.3 数据解析 18
第六章 22
6.1系统实物介绍 22
6.2 系统实物测试 23
总结 25
致 谢 26
参考文献 27
附录1：元件清单 28
附录2：程序 29
绪论
1.1选题背景
GPS的诞生最初是军事上的需求，由于战争向着信息化发展，精确定位显得异常重要，更能起到改变战局的作用，也能参与情报收集等军事活动。20世纪70年月，美国全军结合研发，新一代GPS降生，在海陆空三大范畴阐扬着巨大作用，为其供给及时，全天候的导航办事。随着集成电路的发展和定位需求的提高，GPS逐渐开始进入到移动设备当中，对于我们日常 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
生活中的汽车、手机等，定位功能已经成为了必不可少的一部分。
在我们的生活中，GPS带给我们无处不在的便利。运用GPS，我们可以在各大地图软件中找到自己的位置，知道我们所处的区域环境，如果要去某些地方，可以很轻易的标注目的地的位置，并标出距离，替我们规划到达的路线，算出到达所需的时间。有时候我们和朋友相距不远，却不知道自己朋友的位置，这时候GPS又起到了作用，在微信或者其他应用上，我们可以共享位置，很轻易的就能够找到彼此。最近很火的打车软件就有很多GPS的功劳，通过GPS，我们知道司机和乘客的位置，为乘客呼叫最近的司机，为司机接收最近的乘客，乘客和司机都节省了很多的时间，大大的便利了我们的生活。
GPS在海陆空三大领域的应用数不胜数。
GPS在陆地上的应用：
GPS技术在路面上有着相当多的开发应用，比如：对各色车辆的行驶状况进行检测；应急车辆的快速行驶指导；高精度时候对照和频率的节制；；地球物力资源的探测；板块运动的监测；工程扶植的社工放样丈量；大气物理的观测；观光时的线路计划及导航等等。
GPS在海洋上的应用：
GPS在海洋上发挥的作用极为重要，比如：远洋船舶的航线规划和测量；远洋船舶在远洋途中的及时监测和调剂；；海洋救援行动的搜索；海洋求救行动的发出；海洋打捞、打鱼的功课调剂；对海底地形的探索；海洋灾难检测等等。
GPS在航空方面的应用：
GPS同样在航空领域有着不可替代的作用，体现在：民航的路线导航；飞机的精确着陆；航空救援行动的搜索和定点；飞机编队飞行的安全保护；飞机对于自己位置的确定等等。
随着全球卫星定位技术的不断提高和发展，中国、俄罗斯和欧盟也都在建立自己的卫星定位系统，GPS一词也逐渐被GNSS所取代，GNSS代表着四大卫星定位系统，它包括1.美国的GPS定位系统2.中国的北斗卫星定位系统（Compass）3.俄罗斯的GLONASS4.欧盟的GALILEO定位系统。不再是美国的GPS一家独大，现在四大系统各领风骚，投入使用的卫星数量加起来有一百多颗。
单片机也被称为微控制器，最早是在工业控制领域发挥作用。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计思想是将大量的外围设备和CPU集成到一个芯片中，使计算机系统更小，更易于集成到复杂和严格的音量控制设备中[1]。单片机是做控制的，写一个程序给单片机，让单片机自动控制一些东西。它实际上是一个简化的计算机系统。它是一个嵌入式小芯片，可以通过编程实现用户想要实现的一些功能。
单片机是一种集成电路芯片，伴随计算机的发展及其在各领域内的应用，单片机这一小型计算机也得以发展和应用。单片机的长处有①体积小②功耗低③节制功效强④扩大矫捷⑤微型化⑥使用方便，这些长处使其广泛应用于仪器仪表中，再加上分歧范例的传感器，那末就可以实现比方电压、电流、频率、功率、湿度、厚度、硬度、流量、温度、角度、元素、速率、长度、压力等物理量的丈量[2]。
虽然单片机和GPS发展的已经趋于成熟，但仍旧有很多提升的空间，基于单片机的GPS设计，使得我们必须了解单片机和GPS的内部构造和原理，设计者们运用软件，硬件相结合的方式完成GPS信息的接收。该设计对监测领域的开发应用具有一定的实用和参考价值。
方案设计与论证
2.1 方案一
第一种体系采取GPSOEM板，由8051单片机担负控制电路，加之MAX232电平转换电路，显示采用的设备是SED1335彩色液晶显示器。由于单片机进行串口通信时的电平不同，所以必须添加电平转换电路（MAX232)才能完成串口通信。8051单片机，功效比力周全，但其内部ROM的缺点同样明显（不可以更新改写）。彩色液晶显示器（SED1335）显示颜色为四色，有效显示点阵为320×240。
以上设计缺点：①加入了电平转换电路，设计产品体积增大，不便于携带 ②单色显示就可以满足设计要求，运用彩色显示器，设计价格提升 ③8051单片机内部ROM不可更新改写
2.2 方案二
/
图21 设计框图
如图21所示，系统由STC89C51单片机担任控制电路，控制系统模块包括GPS模块（BLOX 6M)、LCD1602液晶显示器、电源电路、晶振电路、复位电路。BLOX 6M GPS模块与单片机AT89C51可以直接进行串口通信，无需电平转换电路。
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