基于单片机gps定位信息显示系统设计

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1、目录一、系统整体概述2(一)主要内容2(二)系统方案的总体设计2二、硬件设计3(一)硬件总体结构框图3(二)单片机的介绍41.STC89C52的简介42.STC89C52引脚图4(三)GPS(UBLOXNEO6M)模块介绍41.UBLOXNEO6M简介42.UBLOXNEO6M性能和管脚定义5(四)LCD(12864)模块介绍61.LCD(12864)简介62.LCD(12864)引脚介绍63.LCD(12864)操作时序6(五)硬件电路PCB板的绘制71.原理图的绘制72.PCB板的绘制73.实际硬件电路8三、软件设计9(一)软件设计思路9(二)模块化软件设

2、计91.GPS接收模块设计92.单片机模块设计113.显示模块设计11四、系统调试与结果13(一)硬件调试13(二)软件调试13(三)设计结果14五、总结16参考文献17附录18一、系统整体概述(一)主要内容在学习C51系列单片机和GPS定位原理以及GPS相关知识的理论知识基础上,我们需要在种类繁多的单片机和GPS类型中选择合适的单片机和GPS模块,GPS模块的作用是用来接收卫星信号然后提取相应的信息,单片机作为本次设计系统的控制核心,对GPS模块接收到的信息进行处理,然后用液晶显示屏实时显示预设的数据信息。系统的具体实现主要由软硬件设计结合完成。硬件设计核心

3、是单片机最小系统的设计,然后在最小系统的基础上设计本次设计所需的外围电路,借助成品GPS模块,完成硬件电路的焊接,该设计硬件电路设计并不复杂,而且体积小便于携带。软件设计的核心内容是实现GPS模块与单片机的通信进而完成系统设计的要求,因为模块化设计具有功能清晰、调试方便等优点,而且在不同平台上移植方便,所以这次设计的思路是采用模块化设计,整个软件开发环境用Keil软件,采用C语言编程,硬件则为使用AltiumDesigner。(二)系统方案的总体设计本次设计的目标是要在单片机的基础上完成GPS定位信息显示系统设计。根据设计预设的要求,我们设计是以单片机为控制核

4、心,控制GPS接收模块,最后利用液晶显示设备就可以实现系统设计目标。市场上单片机种类很多,C51系列单片机,STM系列单片机等等。通过考虑单片机的普适性、所具备的功能、具体I/0口的性能以及价格是否经济实用等因素,本次设计采用C51系列单片机。系统整体是由硬件设计和软件设计两部分设计而成,采用C51系列单片机、GPS定位模块、LCD液晶显示模块设计而成。硬件设计主要由单片机(STC89C52)、GPS模块(UBLOXNEO6M)、LCD12864液晶显示模块等组成;接收GPS模块传送的数据信息是软件设计的重点,进而获得当前所处位置的经纬度、航向和海拔等信息。二

5、、硬件设计(一)硬件总体结构框图硬件总体结构框图如图2-1所示。液晶显示电路STC89C52GPS接收模块GPS信号电源图2-1硬件总体结构框图本次设计系统的硬件电路主要由下面几部分构成:第一,接收模块电路。GPS模块负责锁定卫星,然后把信息传送给单片机。第二,控制模块电路。以STC89C52单片机为控制核心,读取GPS模块传送的数据,然后把读取的数据送到液晶显示屏即实现了单片机的控制作用。第三,液晶显示电路。51单片机控制液晶显示电路,在液晶显示屏进而可以显示GPS模块读取的数据信息。第四,电源部分电路。整个系统的正常工作需要电源部分为其提供电源。此外,硬件

6、电路中还会涉及一些使单片机正常工作的外围电路,以保证单片机正常工作。(二)单片机的介绍1.STC89C52的简介STC89C52是STC公司生产的一种控制器。MCS-51内核是该单片机的经典内核,而且在STC89C52上做了很多的创新,使其不仅具有传统51单片机所具有的功能,而且引进了很多创新的功能,使STC89C52的应用范围更加广泛。STC89C52具体的使用标准可以查阅相关书籍和芯片技术手册,更多资料不再说明。2.STC89C52引脚图图2-2STC89C52引脚图(三)GPS(UBLOXNEO6M)模块介绍1.UBLOXNEO6M简介本次课程设计使用的

7、GPS(UBLOXNEO6M)模块是一个完整的成品接收模块,具有高性能、低功耗的优点,能满足我们本次设计定位的要求。GPS模块实物图如图2-2所示。图2-3GPS模块实物2.UBLOXNEO6M性能和管脚定义(1)定位时间(TTFF):精准的定位时间和当前环境有关。(2)灵敏度MinLypMax单位跟踪-160dBm捕获-147dBm表2-4GPS灵敏度(3)精度2D平面:2.5m[平均]漂移:<0.02m/s2D平面:2m[平均],有WAAS辅助授时精度:1us(4)UBLOXNEO6M管脚定义见表2-5所示。序号名称I/O描述特性1VCC1模块主电源,直流

8、输入DC3.0V-5.2V2GND0接

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