基于单片机的GPS定位信息显示系统设计.ppt

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1、基于单片机的GPS定位信息显示系统设计组号：9组员：杨召邹杰黄至翔汪启洪健赵丹丹班级：11通信2班论文结构和主要内容1.课题背景及意义2.论文主要内容3.GPS定位信息显示系统方案设计4.基于单片机的GPS硬件电路设计5.基于单片机的GPS软件设计6.实验结果分析一.课题的背景及意义1978年2月22日第一颗GPS试验卫星的入轨运行，开创了以导航卫星为动态已知点的无线电导航定位的新时代。GPS卫星所发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的空间信息资源。GPS卫星的入轨运行已经为大地测量学、地球动力学、地球物理学、天体力学、载人

2、航天学、全球海洋学和全球气象学提供了一种高精度、全天时、全天候的测量新技术。二.论文主要内容本次设计的主要任务是在GPS和单片机的理论知识基础上，选择适当的单片机提取GPS接收模块所接收的数据，最终由液晶显示器显示接收到的数据。在此次设计过程中，主要熟悉所选用的GPS接收模块的性能指标，学习NMEA封包并懂得如何使用NMEA输出命令，结合单片机的相关知识实现对GPS接收到的卫星信息进行提取，并在液晶显示器上选择性的显示需要的数据。三.GPS定位信息显示系统方案设计GPS全球定位系统简介GPS信号接收方案选择GPS接收模块的研究总体

3、方案的设计GPS全球定位系统简介全球定位系统由三部分组成：1.地面控制部分，由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的工作)、地面天线(在主控站的控制下，向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成。2.空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面上。3.用户装置部分，主要由GPS接收机和卫星天线组成。系统的结构框图如下图所示：由三大部分构成的GPS卫星全球定位系统GPS信号接收方案选择方案一：选择GPS接收芯片然后再根据芯片设计标准，设计外围电路和安装天线等，选择这个方案的优点是可以掌握到GPS

4、接收部分的电路设计技术，但是这个方案实现的难度较大，其次由于GPS接收芯片一般都是厂商直接供货，单独采购价格会很高。方案二：选择成品GPS接收模块，这个方案的优点在于现阶段GPS接收模块的制造技术已经相当成熟，性能稳定并且使用方便。并且在经过大规模的商业化生产后价格已经很低，这些模块在市面上也能够容易的购买到。由此可知，选择GPS接收模块就能够很好的作为本次设计接收GPS定位信息的解决方案，因此我选择的是第二种方案。GPS接收模块的研究工作原理：GPS接收模块接收天线获取的卫星信号，经过变频、放大、滤波、相关、混频等一系列处理，可

5、以实现对天线视界内卫星的跟踪、锁定和测量。在获取了卫星的位置信息和测算出卫星信号传播时间之后，即可计算出天线位置。通过输入输出接口，与GPS接收模块进行信息交换。总体方案的设计本次设计要求通过单片机控制GPS器件实现定位显示功能。在这里使用51单片机作为处理器，利用51单片机的串行接口接收AI-GPS-V04信号接收模块输出的数据信号，并通过软件方法筛选出其中有用的定位数据，最后通过单片机的并行接口输出至液晶显示模块显示的方案。该GPS定位显示系统硬件由以下几部分组成：1.接收部分：以AI-GPS-V04信号接收模块为核心的GPS

6、接收机；2.控制电路：由51单片机作为微处理器控制GPS信号；3.显示部分：1602LCD液晶显示模块；4.电源电路部分：用以提供系统电源和LCD背光调节的电压输出。GPS接收模块将接收到的GPS卫星导航电文调制解码，转换为标准格式后，送给单片机，当单片机接收到GPS发送过来的导航电文后，经过片内程序的识别筛选，将筛选出来的导航电文送到显示模块，并且最后通过液晶显示器按照要求显示出来。四.基于单片机的GPS硬件电路设计基于单片机的GPS定位信息显示系统硬件电路设计主要由GPS信号接收部分（AI-GPS-V04信号接收模块）、控制芯

7、片（STC89C52单片机）、显示部分（1602LCD液晶显示模块）这几部分构成。结构框图如下图所示。硬件电路简介STC89C52简介：STC89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，采用40引脚双列直插封装方式。引脚图如下图所示。引脚说明：主电源引脚（2根）：VCC(Pin40)：电源输入，接＋5V电源；GND(Pin20)：接地线。外接晶振引脚（2根）：XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端；XTAL2(Pin18)：片内振荡电路的输出端。控制引脚（4根）：RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机

8、器周期的高电平将使单片机复位；ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号；PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号；EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。