基于单片机的GPS定位系统设计综述【文献综述】

《基于单片机的GPS定位系统设计综述【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、毕业论文文献综述电子信息工程基于单片机的GPS定位系统设计综述摘要：本文简要描述了GPS定位系统的应用现状和未来的一个发展趋势以及GPS接收器的一些结构特征。设计了几种基于单片机的GPS的方案，其中考虑到不同方案所具备的各自优势，例如功耗﹑性能﹑价格等等。具体选择哪种方案需要更进一步的斟酌。关键词：GPS；单片机；功耗引言全球定位系统（GPS）是20世纪70年代由美国开始研制，于1994年全面建成，以接收导航卫星信号为基础的非自主式导航与定位系统[1]。随着社会的发展和科学技术的进步，使得我们判别方向和确定距离的能力有了划时代的进步。全球卫星定位系统GPS便是近年以来开打的最具有开创意义的

2、高新技术之一，其全球性﹑全能性﹑全天候性的导航定位﹑定时﹑测速优势必然会在诸多领域中得到越来越广泛的应用[2]。经过20多年的研究实践，现在GPS定位的应用已是多种多样。不仅在航天﹑军事﹑科研领域需要涉及到GPS定位，在日常生活中人们也越来越多的感受到GPS定位的重要性。一、GPS的应用现状GPS业界流行这样一句话，“GPS的应用只受到人们想象力的限制”。目前GPS的民用领域已经包括了陆地运输、海洋运输、民用航空、通信、测绘、建筑、采矿、农业、电力系统、医疗应用、科研、家电、娱乐等多个领域，而大家所熟知的汽车导航也只不过是其中的应用之一。日本的GPS系统车载使用率高达59%，欧美约为25%

3、。中国汽车的GPS系统车载率不到2%。用户迫切的需求造成了巨大的市场空洞，时刻寻找着利润增长点的各大IT厂商也蜂拥而至，或彻底转型或拓展业务，开始抢占这个巨大的蛋糕。不但如此，GPS产业的迅猛发展还同时影响了其他并行产业链的发展，并使其交叠融汇，这也使得大量带有GPS功能的PDA、MP4、相机、手机等手持终端设备成为现今市场上的一大主流[3]。二、GPS的未来前景由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布2000年至2006年期间，在保证美国国

4、家安全不受威胁的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到20米，这将进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。据有关专家预测，在美国，单单是汽车GPS导航系统，2000年后的市场将达到30亿美元，而在我国，汽车导航的市场也将达到50亿元人民币[4]。由此可见，在科技越来越发达的今天，各个领域所涉及到的GPS内容也越来越丰富，GPS的用途也必将越来越广泛。三、如何使用MSP430单片机来实现GPS的定位设计MSP430F449是具有强大处理能力的16位单片机，采用了精

5、简指令集结构，具有丰富的寻址方式(7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址)、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在8MHz晶体驱动下指令周期为125ns，这些特点保证了可编制出高效率的源程序。所以设计主要以MSP430F449微控制器为中心，利用GR．89GPS接收模块接收GPS信号，其可以同时追踪二十颗星，由于在某些情况下，GPS接收模块无法良好接收信号，以至系统无法处理显示出方位的准确三维信息，所以再使用SCPIO00压力传感器来定位出高度信息，这样就能提高系统的整体精度。由于MSP430微控制

6、器具有高达160段液晶驱动能力和超低功耗，适用于手持式智能仪器仪表的设计[5].。[5]系统结构图图1系统集成了USB、GPS、TemperatureSense和PressureSense的智能仪器。系统的结构框图如图1所示。其中，MSP430为中央处理器，POWERMANAGE为电源管理模块，Flash是系统存储模块，USB和Bluetooth为信息传输模块，KEY为键盘输入模块，LCM液晶显示模块，PS为压力传感器模块，TS为温度传感器模块[5]。由于本系统中对速度的要求不高，而且开发完整的USB与微控制器的接口需要大量的时间，在这里我们将简化USB接口的设计，将UART中的数据利用转

7、换芯片转换成USB的数据类型。采用FT8U232AM芯片，其提供了单片集成多功能数据传输解决方案[6]。四、如何使用MCS_51单片机来实现GPS的定位设计MCS-51系列单片机结构简单、功能丰富、价格低廉,在消费电子和工业控制领域有着广泛的应用。将MCS-51单片机作为处理器构成的GPS应用系统,具有体积小巧、使用灵活的特点,而且系统的结构和功能可以根据需求的不同进行个性化配置,其性价比十分明显[7]。MCS-5