文档介绍：编号
淮安信息职业技术学院
毕业论文
题目
基于单片机的GPS定位信息系统
学生姓名
周婷
学号
15096011
系部
电子工程学院
专业
应用电子技术
班级
150960
指导教师
方伟骏讲师
顾问教师
李朝林副教授/高级工程师
二〇一二年六月
摘要
本论文简略介绍了GPS的基本概念,GPS系统的组成。主要研究了GPS的定位原理和技术应用,单片机的理解及其编程,液晶屏的功能及其实现方法。制作了一套简单的设计方案,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,也就是通过单片机的设计及其外围电路的制作实现把GPS模块中的信息提取出来并显示在液晶屏上的过程。该系统完成后,AT89S52单片机接收GPS模块发送过来的导航电文,进行计算处理后,控制显示模块将当前分离出的经度、纬度、高度等信息用LCD1602显示出来。
本系统具有体积小、成本低、使用方便、价格低廉等特点,具有良好的市场前景和应用价值。同时本论文能够让学过单片机的人了解GPS,而且有能力能够自己亲手去做一个GPS定位系统。这是一个很有意义的课题。
关键词:AT89S52单片机 GPS 液晶屏串口通信波特率
目录
摘要 II
第一章绪论 1
第二章 GPS的介绍 3
GPS发展前景 3
GPS相关概述 3
第三章 GPS定位原理 5
系统组成 5
定位过程 5
第四章 GPS定位信息系统相关知识 6
AT89S52单片机性能简介 7
7
9
串行通信 9
LCD液晶屏 11
GPS接收机 11
GP5 接收机工作原理 11
GPS 导航电文的数据格式 12
第五章硬件设计 15
系统整体硬件设计 15
电源模块硬件设计 15
LCD显示硬件设计 16
GPS数据模块硬件设计 17
第六章软件设计 19
LCD1602显示程序设计 19
GPS模块与单片机的程序设计 20
设置波特率 20
串口通信 21
中断服务 24
GPS定位信息系统总体模块设计 25
第七章总结 27
致谢 29
参考文献 31
第一章绪论
本设计是采用GARMIN公司的GPS25LVS OEM板进行二次开发,将其与AT89S52单片机进行串行通信,对其以NMEA- 0183格式输出的导航电文进行接收与处理,分离出纬度、经度、高度、速度、日期、时间等导航信息,并存储在单片机固定单元中,再通过信息格式的转换与发送,在LCD1602液晶显示屏上显示。完成基于单片机的GPS定位信息系统的硬件设计和软件编程。
文中介绍了GPS接收机的功能及其实现方法,AT89S52单片机的相关知识及其外围电路的设计与制作,LCD显示的硬件设计思路、硬件电路各个部分的功能及原理、相应软件的程序设计。
本设计采用AT89S52单片机为核心控制芯片,控制任务包括两个部分:数据接受控制和显示控制。
①数据接收控制:52单片机内部集成了串行口通信电路,本设计应用这个电路接收外部数据,其数据格式为八位数据+1位停止位。把接收到的数据存储到数据区。
②显示控制:利用52单片机的I/O端口控制LCD1602液晶显示器显示相应信息;显示之前先从缓冲区取出数据,经过CPU处理过后,送到LCD1620显示需要信息。
为了减少接收出错的问题,采集数据时使用串行口中断数据接收方式。同时为选择接收,先判断接收到的数据的格式,然后选择需要的格式中的一些数据进行存储。这样就大大的节余了RAM,解决RAM不够用的问题。例如:接收$GPGGA格式数据的时间:前五次数据接收的时候先判断数据格式(依次判断接收到的数据是否先后为’$’、’G’、’P’、’G’、’G’、’A’),如果是“,”然后判断接下来的逗号(“,”)是第几个逗号。如果是第一个,说明接下来的数据是时间,如果是第二个,说明接下来的数据是纬度,依此类推。本设计采用这种方案接收数据不仅节约了不少的RAM,而且在数据接收前只需要先简单判断接收到的数据格式即可;而且减少了中断处理的时间,让给其它进程工作。减少了开发的成本和开发时间,以及电路的复杂程度。
第二章 GPS的介绍
GPS发展前景
全球定位系统GPS (Global Positioning System)是可以实时提供全天候、全球性的三维定位、测速与授时功能的卫星系统。随着全球定位系统的不断改进及软硬件的不断完善, GPS系统除了用于军事领域外,