基于GPS模块的时钟设计与开发【开题报告+文献综述+毕业论文】

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1、本科毕业论文系列开题报告通信工程基于GPS模块的时钟设计与开发一、课题研究意义及现状近年来，随着卫星技术的发展，全球定位系统（GlobalPositioningSystem-GPS）也越来越广泛地渗透进了大众们的生活。目前，以GPS为代表的卫星导航应用产业已成为当今国际公认的八大无线产业之一。随着技术的进步、应用需求的增加，GPS以全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、精密测量等多方面的强大功能，已涉足众多的应用领域，使GPS成为继蜂窝移动通信和互联网之后的全球第三个IT经济新增长点。GPS技术已被广泛的使用，特别是地理信息定位与时钟

2、提取方面的应用。通过对GPS时钟系统的研究，有助于我们了解这项新兴的技术，GPS时钟，更是具有高精度、全天候、多功能的特点，信号接收可靠性高，不受地域条件和环境的限制，误差极低，且高效稳定，即使断电也不影响其正常工作。对广播电视系统的时间授时,同步锁定及车站、码头、机场、宾馆及户外广场等场合的时间显示提供了较大帮助。二、课题研究的主要内容和预期目标主要内容：GPS技术正发展迅速，已经透进了越来越多人们的生活中。通过了解GPS原理，特别是其中时钟提取协议，利用单片机设计一种基于GPS信息、带显示的时钟系统。预期目标：Protel99se等开发工具，学会原理图和电路板的设

3、计。了解GPS的原理和其中的时钟提取协议，熟悉单片机串口编程、数码管显示技术，通过单片机把接收到的GPS信息，提取出时间信息，并发送至显示模块显示准确的时间。三、课题研究的方法及措施首先，确定硬件所要用到的元器件和芯片，有AT8951单片机芯片、电阻若干、三极管、LED显示数码管、MAX232芯片、GPS接收模块和导线等。接着，学会使用Protel99se电路设计软件，在熟悉了Protel99se后，查阅相关文献，得到自己所设计电路的各个芯片的接线方法和引脚的功能后，便可绘制出简单的原理图。之后，便开始焊接电路板，将元器件和导线按照原理图的连接方法焊接在一起，完成后，

4、检查电路焊接是否正确。通过串口，发送一组数据，若显示器发亮，表明电路正确无误。GPS模块接收到的信息主要通过AT89C51单片来提取其中的时钟信息，并通过单片机处理后，发送至数码管显示。设计代码之前，首先要了解51单片机的工作原理，查阅相关文献，了解单片机如何接受数据、处理数据、发送数据以及如何进行串口编程。接着，要了解NMEA协议。NMEA协议是为了在众多不同的GPS导航设备中，建立统一的标准而制定的。GPS的NMEA协议输出信息如下，例：GPRMC，013120.57，A，3707.4997，N，12705.4397，E，000.0，000.0，030705，，，

5、A*54。其中013120.57代表在01：31：20.57UTC时锁定，即我们只要通过单片机，将GPS模块发送的数据中的“013120.57”提取出来，这便是GPS时间了。之后，要学会C语言编程，查找相关资料，熟悉C语言的变成和技巧。之后，使用C语言编写出提取GPS时间信息并能驱动显示电路显示的代码，通过89C51仿真与调试软件进行调试，成功完成功能后将编好的代码烧至单片机内。单片机读取时间信息后，发送至显示模块，这里的显示模块采用单片机直接驱动，加上4个三极管和1个四位数码管组成，十分简单。通过调校并测试，最后将GPS接收板通过串口连接到电路板上，正常工作后，便看

6、到了数码管显示出的准确的GPS时间，设计完成。四、课题研究进度计划第一阶段（2010/2011第一学期第9周-第10周）：查阅相关资料，了解GPS原理，特别是其中时钟信息，熟悉开发平台，Protel99se，并制定课题方案。第二阶段（2010/2011第一学期第11周-第12周）：熟悉GPS模块的应用及其时钟信息提取，熟悉单片机串口编程、数码管显示技术，完成开题报告。第三阶段（2010/2011第一学期第13周-第14周）：利用Protel99se软件画出初步的电路原理图，进行电路板的焊接和调试，利用C语言进行初步的编程。第四阶段（2010/2011第一学期第15周-

7、第20周）：完善程序设计的，并进行测试。开始撰写论文。第五阶段（2010/2011第二学期第1周-第3周）：设计作品完善，修改完善论文并打印五、参考文献教师指定：[1]张凤举，王宝山编著．GPS定位技术[M]．北京：煤炭工业出版社，1997．[2]刘光．C++Builder程序设计导学[M].北京：清华大学出版社，2002，5．[3]基于ATMELANTARIS高感芯片组的GPS接收模块[EB/OL]，[2010-10-26]．http://shuma.zhendan.net/corp-38682.html.[4]丁化成等著.AVR单片机应用设计[M