基于單片機(jī)gps定位信息顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、目錄一、系統(tǒng)整體概述2（一）主要內(nèi)容2（二）系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì)2二、硬件設(shè)計(jì)3（一）硬件總體結(jié)構(gòu)框圖3（二）單片機(jī)的介紹41.STC89C52的簡(jiǎn)介42.STC89C52引腳圖4（三）GPS（UBLOXNEO6M）模塊介紹41.UBLOXNEO6M簡(jiǎn)介42.UBLOXNEO6M性能和管腳定義5（四）LCD(12864)模塊介紹61.LCD(12864)簡(jiǎn)介62.LCD(12864)引腳介紹63.LCD(12864)操作時(shí)序6（五）硬件電路PCB板的繪制71.原理圖的繪制72.PCB板的繪制73.實(shí)際硬件電路8三、

2、軟件設(shè)計(jì)9（一）軟件設(shè)計(jì)思路9（二）模塊化軟件設(shè)計(jì)91.GPS接收模塊設(shè)計(jì)92.單片機(jī)模塊設(shè)計(jì)113.顯示模塊設(shè)計(jì)11四、系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果13（一）硬件調(diào)試13（二）軟件調(diào)試13（三）設(shè)計(jì)結(jié)果14五、總結(jié)16參考文獻(xiàn)17附錄18一、系統(tǒng)整體概述（一）主要內(nèi)容在學(xué)習(xí)C51系列單片機(jī)和GPS定位原理以及GPS相關(guān)知識(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)上，我們需要在種類繁多的單片機(jī)和GPS類型中選擇合適的單片機(jī)和GPS模塊，GPS模塊的作用是用來接收衛(wèi)星信號(hào)然后提取相應(yīng)的信息，單片機(jī)作為本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制核心，對(duì)GPS模塊接收到的信息進(jìn)行處

3、理，然后用液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)主要由軟硬件設(shè)計(jì)結(jié)合完成。硬件設(shè)計(jì)核心是單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，然后在最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)所需的外圍電路，借助成品GPS模塊，完成硬件電路的焊接，該設(shè)計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)并不復(fù)雜，而且體積小便于攜帶。軟件設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)GPS模塊與單片機(jī)的通信進(jìn)而完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，因?yàn)槟K化設(shè)計(jì)具有功能清晰、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，而且在不同平臺(tái)上移植方便，所以這次設(shè)計(jì)的思路是采用模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)軟件開發(fā)環(huán)境用Keil軟件，采用C語言編程，硬件則為使用AltiumDesig

4、ner。（二）系統(tǒng)方案的總體設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)是要在單片機(jī)的基礎(chǔ)上完成GPS定位信息顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)的要求，我們?cè)O(shè)計(jì)是以單片機(jī)為控制核心，控制GPS接收模塊，最后利用液晶顯示設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)。市場(chǎng)上單片機(jī)種類很多，C51系列單片機(jī)，STM系列單片機(jī)等等。通過考慮單片機(jī)的普適性、所具備的功能、具體I/0口的性能以及價(jià)格是否經(jīng)濟(jì)實(shí)用等因素，本次設(shè)計(jì)采用C51系列單片機(jī)。系統(tǒng)整體是由硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分設(shè)計(jì)而成，采用C51系列單片機(jī)、GPS定位模塊、LCD液晶顯示模塊設(shè)計(jì)而成。硬件設(shè)計(jì)主要由單片

5、機(jī)（STC89C52）、GPS模塊（UBLOXNEO6M）、LCD12864液晶顯示模塊等組成；接收GPS模塊傳送的數(shù)據(jù)信息是軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，進(jìn)而獲得當(dāng)前所處位置的經(jīng)緯度、航向和海拔等信息。二、硬件設(shè)計(jì)（一）硬件總體結(jié)構(gòu)框圖硬件總體結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1所示。液晶顯示電路STC89C52GPS接收模塊GPS信號(hào)電源圖2-1硬件總體結(jié)構(gòu)框圖本次設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件電路主要由下面幾部分構(gòu)成：第一，接收模塊電路。GPS模塊負(fù)責(zé)鎖定衛(wèi)星，然后把信息傳送給單片機(jī)。第二，控制模塊電路。以STC89C52單片機(jī)為控制核心,讀取GPS模塊

6、傳送的數(shù)據(jù)，然后把讀取的數(shù)據(jù)送到液晶顯示屏即實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的控制作用。第三，液晶顯示電路。51單片機(jī)控制液晶顯示電路，在液晶顯示屏進(jìn)而可以顯示GPS模塊讀取的數(shù)據(jù)信息。第四，電源部分電路。整個(gè)系統(tǒng)的正常工作需要電源部分為其提供電源。此外，硬件電路中還會(huì)涉及一些使單片機(jī)正常工作的外圍電路，以保證單片機(jī)正常工作。（二）單片機(jī)的介紹1.STC89C52的簡(jiǎn)介STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種控制器。MCS-51內(nèi)核是該單片機(jī)的經(jīng)典內(nèi)核，而且在STC89C52上做了很多的創(chuàng)新，使其不僅具有傳統(tǒng)51單片機(jī)所具有的功能，而

7、且引進(jìn)了很多創(chuàng)新的功能，使STC89C52的應(yīng)用范圍更加廣泛。STC89C52具體的使用標(biāo)準(zhǔn)可以查閱相關(guān)書籍和芯片技術(shù)手冊(cè)，更多資料不再說明。2.STC89C52引腳圖圖2-2STC89C52引腳圖（三）GPS（UBLOXNEO6M）模塊介紹1.UBLOXNEO6M簡(jiǎn)介本次課程設(shè)計(jì)使用的GPS（UBLOXNEO6M）模塊是一個(gè)完整的成品接收模塊，具有高性能、低功耗的優(yōu)點(diǎn)，能滿足我們本次設(shè)計(jì)定位的要求。GPS模塊實(shí)物圖如圖2-2所示。圖2-3GPS模塊實(shí)物2.UBLOXNEO6M性能和管腳定義（1）定位時(shí)間（TTF

8、F）：精準(zhǔn)的定位時(shí)間和當(dāng)前環(huán)境有關(guān)。（2）靈敏度MinLypMax單位跟蹤-160dBm捕獲-147dBm表2-4GPS靈敏度（3）精度2D平面：2.5m[平均]漂移：<0.02m/s2D平面：2m[平均]，有WAAS輔助授時(shí)精度：1us（4）UBLOXNEO6M管腳定義見表2-5所示。序號(hào)名稱I/O描述特性1VCC1模塊主電源，直流輸入DC3.0V-5.2V2GND0接