基于单片机gps全球定位呼救系统本科学位论文.doc

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1、基于单片机GPS全球定位呼救系统摘要：本作品采用51单片机为主控芯片，设计并实现了自动求救系统。给出了系统组成结构框图、主要的硬件电路和软件设计，并采用LCD12864液晶显示。实践证明,该系统能达到自动求救功能。关键词：单片机，自动求救，GSM模块，GPS模块，LCD显示。引言随着科技的发展，移动技术的不断成熟，定位导航应用开辟了一个重要的新兴市场。无论是用于航海导航还是用于搜救系统，都大大地缩短了确定位置的时间。本设计利用GPS系统获取发生事故的位置，通过GSM网络将位置数据发送给求救对象，由于短消息业务是按发送的短信条数收费，只要短消息每次限制在140个字节即可，这个数据长

2、度足够传送GPS定位信息。可以以廉价的方式明确事故发生的地点。本系统采用广泛使用且便宜的STC89C52单片机、SIRF第三代GPS接收模块和GSM模块TC35i设计。一、系统方案1.1功能分析硬件系统中主要由主控制器、液晶显示模块、GPS模块和GSM模块等组成。使用GPS模块我们可以定位到具体的位置，然后通过GSM模块把定位到的经纬度发送到指定的手机上。该系统可以应用于多种场合，比如航海路径导航，假设某轮渡发生碰撞等事故或者迷路，碰撞时该系统就会自动把准确的位置发送出去（包括经度和纬度），接收方就可以通过该经纬度通过导航在最短的时间到达事故地点进行救援；也可以应用于我们的日常家

3、庭汽车中，在我们外出迷路时，我们只要按一下开关就可以把我们所处的具体位置发送出去，这样就很容易得到救助。1.2硬件框图按键控制显示模块GPS模块GSM模块主控制器图1系统硬件框图1.3硬件介绍1.3.1GPS模块1.卫星轨迹全球有24颗GPS卫星沿6条轨道绕地球运行(每4个一组)，GPS接收模块就是靠接收这些卫星来进行定位的。但一般在地球的同一边不会超过12颗卫星，所以一般选择可以跟踪12颗卫星以下的器件就可以了。当然，所能跟踪的卫星数越多，性能越好。大多数GPS接收器可以追踪8～12颗卫星。计算2维坐标至少需要3颗卫星，4颗卫星可以计算3维坐标。2.并行通道由于最多可能有12颗

4、卫星是可见的，GPS接收器必须按顺序访问每一颗卫星来获取每颗卫星的信息，所以市面上的GPS接收器大多数是12并行通道型的，这允许它们连续追踪每一颗卫星的信息。12通道接收器的优点包括快速冷启动和初始化卫星的信息，而且在森林地区可以有更好的接收效果。一般12通道接收器不需要外置天线，除非是在封闭的空间，如船舱或车厢中。3.定位时间定位时间是指重启GPS接收器时，确定现在位置所需的时间。对于12通道接收器，冷启动时的定位时间一般为3～5min，热启动时为15～30s。4.定位精度普通GPS接收器的水平位置定位精度在5～10m内。5.DGPS功能DGPS是一个固定的GPS接收器，用于接

5、收卫星的信号。DGPS可以准确地计算出理论上卫星信号传送到的精确时间，然后将它与实际传送时间相比较，并计算出差值。DGPS将这个差值发送出去，其它GPS接收器就可以利用这个差值得到一个更精确的位置读数(5～10m或者更少的误差)。许多GPS设备提供商在一些地区设置了DGPS发送机，供客户免费使用，只要客户所购买的GPS接收器有DGPS功能即可。6.信号干扰要获得一个很好的定位信号，GPS接收器必须至少能接收到3～5颗卫星。如果是在峡谷中或两边高楼林立的街道上，或者是在茂密的丛林里，有可能接收不到足够的卫星，无法定位或者只能得到二维坐标。同样，如果在一个建筑里面，有可能无法更新位置

6、。一些GPS接收器有单独的天线可以贴在挡风玻璃上，或者将一个外置天线放在车顶上，这有助于接收器收到更多的卫星信号。7.GPS实物如图2所示：图2-1GPS模块正面图2-2GPS模块反面8.HOLUXM-89GPS模块与DD-900实验开发板的连接HOLUXM-89GPS模块安装在一块PCB板上，板上引出有6针间距为2.54mm的插针，可方便地与顶顶电子开发的DD-900实验开发板进行连接，各插针管脚功能及其与DD-900实验开发板的连接方法如下：1脚：指示灯，通电常亮，接收到卫星开始闪烁，模块板上带有LED灯，实验时可不接。2脚：外部复位输入，模块内部有复位电路，实验时可不接。3

7、脚：模块串口数据输出。接DD-900实验开发板MCU的RXD脚（P30脚）。4脚：模块串口数据输入。接DD-900实验开发板MCU的TXD脚（P31脚）。5脚：GND。接DD-900实验开发板的地端。6脚：电源输入，电压范围：3.3-5V，接DD-900实验开发板的3.3V或5V端。9.GPS源程序实验步骤（1）打开STC下载软件，将“12864液晶屏显示GPS数据C51源程序”中的“GPS_12864.hex”目标文件下载到DD-900实验开发板上。（2）取一只12864液晶显