单片机实现GPS定位设计

1、行知08电信王艳课题的背景 1978年第一颗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定位技术在陆地、海洋、航空、航天方面得到了广泛的运用。 1.陆地应用：车辆行驶状态的监控、地球物理资源勘探 2.海洋应用：远洋船舶的最佳航线测定、海底管道铺设测量 3.航空应用：名航飞机在途自主导航、飞机空中加油控制 4.航天应用：卫星入轨和卫星回收的实时点位测量课题研究的意义 GPS技术已经延伸到各个领域的方方面面，但是要完成以上所述的各种用途，最基本的就是要具备能够接收GPS信号并且能够调制输出设备，而设备最基本的功能就是能显示所处地点的经纬度及UTC标准时间

2、。现在市面上已经有许多基于GPS接收模块所开发的产品，GPS手持机、车载导航仪等等，其功能虽然强大，但价格都比较昂贵，对于普通应用完全没有必要。所以基于这种情况本次设计针对普通用户使用的GPS，设计并制作的基于单片机采集与显示的GPS设备。GPS全球定位系统 全球定位系统由三部分构成 1.地面控制部分：由主控站、地面天线、监测站和通讯辅助系统组成。 2.空间部分：由24颗卫星组成，分布在6个道平面上。 3.用户装置部分：主要由GPS接收机和卫星天线组成 全球定位系统的主要特点： （1）全天候 （2）全球覆盖 （3）三位定速定时高精度 （4）快速省时高效率 （5）应用广泛多功能GPS星座GPS信

3、号接收机地面监控系统注入信号GPS信号GPS信号由三大部分构成的由三大部分构成的GPS卫星全球定位系统卫星全球定位系统卫星工作星座图卫星工作星座图接收GPS定位信号方案 要实现在液晶显示器上显示出接收到的GPS地理信息，首先要实现GPS信号的接收和调制。在接收GPS方案上我们可以有两种选择。 第一种：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。 第二种：是选择成品的GPS接收模块。基于单片机的GPS硬件设计 根据总体设计方案，该基于单片机的GPS硬件设计主要由GPS信号接收部分（REB-3571LP GPS信号接收模块）、控制芯片（AT89S52单片机）、显示部分（带字

4、库12864液晶显示模块）这几部分构成。基于单片机的基于单片机的GPS硬件总硬件总体结构框图体结构框图GPS信号AT89S52电源液晶显示屏GPS接收模块AT89S52微处理器引脚说明：引脚说明：P0 口：口：P0口是一个口是一个8位漏极开路的双位漏极开路的双向向I/O口。口。P1 口：口：P1 口是一个具有内部上拉电口是一个具有内部上拉电阻的阻的8 位双向位双向I/O 口。口。P2 口：口：P2 口是一个具有内部上拉电口是一个具有内部上拉电阻的阻的8 位双向位双向I/O 口。口。P3 口：口：P3 口是一个具有内部上拉电口是一个具有内部上拉电阻的阻的8 位双向位双向I/O 口。口。 P3.0

5、：串行数据：串行数据接收口。接收口。 P3.1：串行数据发送口：串行数据发送口RST：复位输入。：复位输入。XTAL1：振荡器反相放大器和内部时：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。钟发生电路的输入端。 XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。：振荡器反相放大器的输出端。REB-3571LP GPS信号接收模块 该设计中GPS信号接收模块所选用的是REB-3571LP GPS接收模块，该模块是由台湾鼎天国际股份有限公司所生产。 该模块具有20通道并行接收能力，所接收的GPS信号属于民用频段的L1信号（1575.42MHz），在没有SA干扰的情况下平均定位误差为10米，动态速度误差为0.1

6、米/秒，信号灵敏度更是高达159dBm，冷启动定位时间为35秒，热启动时间为1秒，重新定位时间少于1秒。 带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为12864, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵的汉字， 也可完成图形显示。12864液晶显示模块电源供电 采用USB 5V供电完整电路图基于单片机的GPS软件设计 GPS上电后，每隔一段时间就会返回一定

7、格式的数据，数据格式为： $信息类型，x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x 每行开头的字符都是$，接着是信息类型，后面是数据，以逗号分开。一行完整的数据如下：$GPRMC,080665.00,A,4546.40891,N,12639.65641,E,1.045,328.42,170809,A*60 GPS数据包类型： GPRMC：推荐最小定位信息 GPGGA：GPS定位信息GPRMC数据包解析$GPRMC,.,*hhUTC时间，hhmmss(时分秒)格式定位状态，A=有效定位，V=无效定位纬度ddmm.mmmm(度分)格式（前面的0也将被传输）纬度半球N（北半球）或S（南半球）经度ddmm.mmmm(度分)格式（前面的0也将被传输）经度半球E（东经）或W（西经）地面速率（000.0999.9节，前面的0也将被传输）地面航向（000.0359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输）UTC日期，ddmmyy（日月年）格式磁偏角（000.0180.0度，前面的0也将被传输）磁偏角方向，E（东）或W（西）模式指示（仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）GPS串口调试助手基于单片机的GPS软件设计思路 该GPS设计的核心部分是GPS接收模块与单片机的通讯，以及单片机将收到的信