GPS定位系统制作结题报告

1、百度文库让每个人平等地提升自我GPS定位系统制作结题报告学院：物理学院班级：08物基地成员：臧运祎臧晓宁苑文龙摘要：本设计结合单片机技术和GPS定位技术，以HOLUX M87GPS作为GPS接受芯片，ATmegal6单片机处理数据，LCD1602液晶显示以及独立电源模块实现的一种入门级的GPS定位系统的硬件电路实现方案。本设计能够让学过单片机的人都了解GPS,而且有能力自己动手去做一个GPS定位系统。关键词：单片机；串口通信；GPS；液晶一、设计要求1、实现经度、纬度坐标的动态显示。2、实现当前时间的动态显示。二、方案论证根据设计要求，本系统主要有电源模块、数据接收模块、数据处理模块、数 据显

2、示模块等模块组成。为较好地实现各模块的功能，分别设计了几种方案并分别经行了论证。方案一：用七段数码管作为显示模块，七段数码管具有价格便宜、编程相对 容易等优点，但是一般来说，七段数码管有以下缺点：首先，该设计的显示模块 至少需要十五个七段数码管，这就需要120根以上的导线，这会使电路显得异常 复杂，且稳定性较差。其次，如果电路硬件出现问题，将很难判断那里出现问题, 这对电路检测非常不利。因此放弃了此方案。方案二：用LCD液晶显示屏作为显示模块，液晶显示屏的价格较为昂贵， 但是连线较少，系统相对稳定，且有些显示函数可以直接使用，降低了编程的难 度。经过反复考虑、论证，最终确定了用LCD液晶显示屏

3、作为显示模块的方案。三、分析与计算系统总体设计：设计使用ATmegal6型单片机作为处理器，HOLUX M87的定位信息通 过串口到单片机，最后通过单片机的并行接口输出至LCD1602通用液晶显示模块 显示的方案。配以独立电源供电使接收机能方便的在户外接收定位信息。基于ATmegal6单片机的GPS独立定位设备的硬件系统由4个模块组成。分 别是数据接收模块，信号处理模块，数据显示模块和电源供电模块。图4系统总体框图硬件电路设计：电源供电模块可以使用普通的5V电池，也可用三枚伏电池串联。符合NMEA-0183标准的GPS接收模块HOLUX M87的硬件接口能够兼 容单片机的RS-232C协议串口

4、，然而，严格来说NMEA标准不是RS-232C,规范推 荐依照EIA-422,这是一个与RS-232c提高，更有利于适应市场的竞争。但是由 于本设计本着入门简单和简单易用的原则，在不影响主要定位信息的前提下选择 采用RS-232C协议串口与单片机通信。本设计利用初学者最常用的ATmegal6单片机的最小系统板作为GPS定位系 统信号处理单元，常用的20*4的液晶显示屏LCD1602作为人机界面，显示定位 信息。系统硬件结构原理图如图5,图6所示。VCCQVCC21P2.QASgPO.aADOP2.1/A9MP0.1.AD1P2.2-A10P0.2AD2P2aAi 1P03AD3P24A12P0

5、.4-AD4P2sAi3P0.5-AD5P2.gA14P0.&AO6P2.7/A15P0.7/AD7P3.QR)©Pl.a«T2P3.1.TXDPl.1/72 EXP3.2HTTUP1.2pa.anrrrpi.3P3.4'TOP1.4P35TlP1.5P3.677KPl.6P3.7.'KnP1.7三国XTAL1XTAL2ALEPTOSRSICTVPP39 POO22pin23g2243b W025R42634p0527PUb2832 PU/rx电101PIO11-TT2pn3134PI314ma15617P”nPS£N2919 XU1ALE

6、 3018 XiaTOSSt31AT89c526U1VCC« OFFPAGELEFT-L « OFFPAGELEFT4. « OFFPAGELEFT4.« OFFPAGELEFT-L« OFFPAGELEFT-L ，GNJ« OFFPAGELEFT<« OFFPAGELEFT< « OFFPAGELEFT< « OFFPAGELEFT< « OFFPAGELEFT< « OFFPAGELEFT-L « OFFPAGELEFT< «

7、 OFFPAGELEFT-L « OFFPAGELEFT<图5单片机最小系统rxtf?324K7-8图6系统连接电路«OFFPAGELEFT.L-«OFFPAGELEFT-L-«OFFPAGELEFT.L«OFFPAGELEFT.L-«OFFPAGELEFT.L-«OFFPAGELEFT-LP00«OFFPAGELEFT-L«OFFPAGELEFT.LP02«OFFPAGELEFTLP03«OFFPAGELEFT-LP04«OFFPAGELEFT-LP05«O

8、FFPAGELEFT-L«OFFPAGELEFTL«OFFPAGELEFT.L软件设计的功能模块基于ATmegal6单片机的GPS独立定位设备的软件系统由3个模块组成。分 别是系统初始化模块，信号接收模块，信号处理显示模块。1、初始化模块因为HOLUX M87的数据输出是TTL电平信号，其默认的波特率是 4800bps, 8位数据位,1位停止位,无校验位，并且是支持NMEA-0183数据协议的。 所以对HOLUX M87无需初始化，只需要为单片机的串口和液晶初始化， 其中必须保证串口通信的波特率和工作方式与HOLUX M87匹配。2、信号接收模块该模块的功能是使单片机的串口

9、接收从HOLUX M87发送来的GPS定 位数据，主要是由单片机的串口中断程序实现接收功能，程序思路如下：首先确 定两个标志位，开始标志：用来确定是否为所需数据段起始，初始值为0； 句子标志：表示数据段接收“，”的个数（0表示接收“识别符”和“语句名”， 1表示接收该语句的第一帧数据，以此类推），初始值为0。数据接收程序的主 要思路如下：read a char ch;Switch(ch)(Case '$'：开始标志置1；Break;Case '：句子标志自加；Break;Default：Switch (句子标志)句子标志处理方式(Case 'O'：判断是

10、不是所需数据段；不是则清开始标志Break;Case T':判断开始标志；不是所需数据段则句子标志置6,下一数据跳到Default;Break;Case '2'：确定是所需数据逐个保存；Break;Default：判断接收字符是否为结束符“*” 不是则空操作，是则清开始和句子标志； Break;Break;3、信号处理模块由于接收的数据缓存在字符数组里，而且NMEA通讯协议所规定的通讯语句 都已是以ASCII码为基础的，所以供LCD1602显示的数据可以不用转换，从而加 快了数据处理的速度。现以纬度信息为例说明。若纬度数据，缓存在数组 Latitude"。中。显示时将相应位的数据显示在液晶上，使数据可视化。四、创新点1、该装置能够显示时间、经度、纬度信息，并能实时更新，能满足人们一定程 度上的需要。2、还可以更具需要调整输出内容，如海拔高度、速度等信息。3、可以在一定程度上增加附加功能，如测量两地直线距离等。五、心得体会这学