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1、 天津职业技术师范大学 Tianjin University of Technology and Education毕 业 设 计 专 业 XXXXXX 班级学号： 09950090128 学生姓名： XXXXX 指导教师： XXXXXX） 二一三年 六 月 天津职业技术师范大学本科生毕业设计 GPS定位仪的设计制做 Design and fabrication of GPS positioning instrument 专业班级：XXXX 学生姓名：XXXX 指导教师：XXXX 系 别：XXX2013年6月 摘 要 GPS技术的使用现在已经非常普及，在军事、气象、勘探、导航、通讯、遥感、大地
2、测量、地球动力以及天文等众多学科领域有很广泛的应用，是当今信息时代发展中的重要组成部分。GPS 设计已经向便携式发展，逐步踏入寻常百姓的生活。所以，对GPS的研究具有十分重要的意义。论文主要研究 GPS 的定位原理与技术，单片机的编程及其应用，液晶屏的功能及其实现方法。制作了一套以软、硬件相结合的方法完成整个GPS数据接收和显示的设计方案。 本毕业设计是基于GPS信号接收模块，At89S52单片机控制模块、12864液晶显示模块，电源模块等器件为一体的便携式GPS定位导航仪，可实现对地点的实时定位并显示所在经纬度功能。论文从软件和硬件方面对系统作了详细的说明，该系统根据技术已成熟的GPS模块数
3、据输出基本原理设计而成。并研究了Atms8952系列单片机如何实现与GPS接收模块的串行通信。是具有全球性、高精度、自动化、高效益，性能稳定，体积小，方便携带诸多优点的，并能全天候使用的实时定位导航仪。 关键词：GPS；单片机；12864 液晶显示屏;GPS信号接收器 I ABSTRACT The use of GPS technology is now very common, it is widely used in many areas of science, military, meteorological exploration, navigation, communication,
4、 remote sensing, geodesy, geodynamics and astronomy in the information age, is an important part in the development of it. The GPS design has been to the portable development, gradually into the lives of ordinary people. So, has the extremely vital significance to the research of GPS. The positionin
5、g principle and technology of the paper mainly studies the GPS, microcontroller programming and its application, the LCD screen of the function and its realization method. A set of combined with soft, hardware method to complete the GPS data receiving and display design. This graduation design is ba
6、sed on the GPS signal receiving module, At89S52 control module, 12864 liquid crystal display module, power module and portable GPS positioning navigation device as a whole, it is can realize real-time positioning of the place where the longitude and latitude and display function. The paper introduce
7、d in detail the system from the aspects of hardware and software, this system is based on GPS module data output design principle of technology has been mature. And studies the Atms8952 Series MCU to realize the serial communication with GPS receiving module. Is a global, high precision, automation,
8、 high efficiency, stable performance, small size, the advantages of convenient carrying, and real-time positioning navigator all-weather use. Key Words：GPS; MCU52; 12864 LCD; GPS signal receiver II天津职业技术师范大学2013届本科生毕业设计 目 录1 引言32 GPS信号接收系统设计52.1 GPS导航系统简介52.2 GPS系统定位原理72.3 GPS 接收机的基本工作原理72.4 GPS信号接受
9、器选择83 单片机控制系统设计93.1 AT89S52单片机原理93.2单片机工作基本电路123.2.1电源电路123.2.2时钟电路123.2.3复位电路133.2.4 单片机的最小系统144 导航信息显示系统设计164.1 12864液晶显示模块164.1.1 概述164.1.2 基本特性164.1.3接口说明164.2 12864点阵液晶显示模块引脚与单片机联接175 总体方案的设计185.1系统硬件设计要求185.2 硬件组成部分18 5.2.1电源部分195.2.2系统硬件电路部分205.3系统软件设计要求215.3.1串口通信程序设计215.3.2 GPS信息接收流程225.3.3
10、 LCD显示程序225.4 软件总体设计236 系统调试与实验结果256.1 硬件调试256.2 软件调试25结 论26参考文献27致 谢28 1 引言GPS（Globe Position-finding System，全球导航定位系统1）主要有定位、导航、授时等功能。美国从20世纪60年代提出方案，从70年代开始研制，历时20多年，于1993年全面建成的军用卫星导航系统，是美国拥有的一套高科技设施，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的系统。该系统于1994年正式投入使用，最早用于美国军方，后期才延伸到民用，它能为地球上的使用者提供定位、导航和定时服务。对远海航行、地质勘探、交通
11、运输等部门起到很大的作用。 随着GPS应用的不断普及，目前已被广泛应用于各行各业。最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统（Transit），1958年研制，64年正式投入使用。由于该系统卫星数目较小（5-6颗），运行高度较低（平均1000KM），从地面站观测到卫星的时间隔较长（平均1.5h），因而它无法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航的迫切要求。1973年美国国防部制定了GPS计划。从20世纪60年代开始，美军就不断地试验并改进以卫星为基础的无线电导航系统，从最早的TRANSIT，到NAVSTAR, 一步一步地把GPS系统进行完善并降低了接收系统
12、成本。截止到1993年，分布在6个轨道平面内的（213）颗卫星组成的GPS空间星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星2。GPS系统拥有如下多种优点：全天候，不受任何天气的影响；全球覆盖（高达98%）；三维定速定时高精度；快速、省时、高效率；应用广泛、多功能；可移动定位；不同于双星定位系统，使用过程中接收机不需要发出任何信号增加了隐蔽性，提高了其军事应用效能。卫星导航技术2的飞速发展已逐渐取代了无线电导航、天文导航等传统导航技术，而成为一种普遍采用的导航定位技术，并在精度、实时性、全天候等方面取得了长足进步。现在不仅应用于物理勘探、电离层测量和航天器导航等诸多民用领域，在军事领域更是取得了广
13、泛的应用-在弹道导弹、野战指挥系统、精确弹道测量以及军用地图快速测绘等领域均大量采用了卫星导航定位技术。有鉴于卫星导航技术在民用和军事领域的重要意义，使其得到了许多国家的关注。利用 GPS 信息接收模块、单片机 AT89s52、液晶显示屏 TG12864E 以及自己设计的外接电路接口，完成一台液晶显示的手持式 GPS 定位设备，并能依次显示实时时间及所在地的经纬度。卫星系统的更新与多个卫星定位系统共存将明显改善卫星导航定位的精度和可靠性。双频高精度测地型接收机将继续高度垄断在几个技术领先的 GPS 厂家手中，美国将继续保持其绝对优势。单频测地型接收机和导航接收机 OEM 板产业将扩散到世界各地，虽是低档次的 GPS 产品，但用途广、用户多、市场大。美国把 GPS 单频 OEM 板的生产技术转让出口，因而推动了世界各地企业投资 GPS OEM 的生产。陆地 GPS 导航定位产品将成为发展最快的领域。 2 GPS信号接收系统设计2.1 GPS导航系统简介 全球定位系统（Global Positioning Syst
