基于單片機(jī)gps定位信息顯示系統(tǒng)設(shè)計

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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2二、硬件設(shè)計3(一)硬件總體結(jié)構(gòu)框圖3(二)單片機(jī)的介紹41.STC89C52的簡介42.STC89C52引腳圖4(三)GPS(UBLOXNEO6M)模塊介紹41.UBLOXNEO6M簡介42.UBLOXNEO6M性能和管腳定義5(四)LCD(12864)模塊介紹61.LCD(12864)簡介62.LCD(12864)引腳介紹63.LCD(12864)操作時序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.實際硬件電路8三、軟件設(shè)計

2、9(一)軟件設(shè)計思路9(二)模塊化軟件設(shè)計91.GPS接收模塊設(shè)計92.單片機(jī)模塊設(shè)計113.顯示模塊設(shè)計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)知識的理論知識基礎(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)星信號然后提取相應(yīng)的信息,單片機(jī)作為本次設(shè)計系統(tǒng)的控制核心,對GPS模塊接收到的信息進(jìn)行處理,然后用液晶顯

3、示屏實時顯示預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)的具體實現(xiàn)主要由軟硬件設(shè)計結(jié)合完成。硬件設(shè)計核心是單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計,然后在最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上設(shè)計本次設(shè)計所需的外圍電路,借助成品GPS模塊,完成硬件電路的焊接,該設(shè)計硬件電路設(shè)計并不復(fù)雜,而且體積小便于攜帶。軟件設(shè)計的核心內(nèi)容是實現(xiàn)GPS模塊與單片機(jī)的通信進(jìn)而完成系統(tǒng)設(shè)計的要求,因為模塊化設(shè)計具有功能清晰、調(diào)試方便等優(yōu)點,而且在不同平臺上移植方便,所以這次設(shè)計的思路是采用模塊化設(shè)計,整個軟件開發(fā)環(huán)境用Keil軟件,采用C語言編程,硬件則為使用AltiumDesigner。(二)系統(tǒng)方案的

4、總體設(shè)計本次設(shè)計的目標(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。根據(jù)設(shè)計預(yù)設(shè)的要求,我們設(shè)計是以單片機(jī)為控制核心,控制GPS接收模塊,最后利用液晶顯示設(shè)備就可以實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)。市場上單片機(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口的性能以及價格是否經(jīng)濟(jì)實用等因素,本次設(shè)計采用C51系列單片機(jī)。系統(tǒng)整體是由硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩部分設(shè)計而成,采用C51系列單片機(jī)、GPS定位模塊、LCD液晶顯示模塊設(shè)計而成。硬件設(shè)計主要由單片機(jī)(STC89C52)、GPS模

5、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)計的重點,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(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信號電源圖2-1硬件總體結(jié)構(gòu)框圖本次設(shè)計系統(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模塊傳送的數(shù)據(jù),然后把讀取的數(shù)據(jù)送到液晶顯示

6、屏即實現(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,而且引進(jìn)了很多創(chuàng)新的功能,使STC89C52的應(yīng)用

7、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,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簡介本次課程設(shè)計使用的GPS(UBLOXNEO6M)模塊是一個完整的成品接收模塊,具有高性能、低功耗的優(yōu)點,能滿足我們本次設(shè)計定位的要求。GPS模塊實物圖如圖2-2所示。圖2-3GPS模塊實物2.UBLOXNEO6M性能和管腳定義(1)定位時間(TTFF):精準(zhǔn)的定位時間和當(dāng)前環(huán)境有關(guān)。(2)靈敏度MinL

8、ypMax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輔助授時精度:1us(4)UBLOXNEO6M管腳定義見表2-5所示。序號名稱I/O描述特性1VCC1模塊主電源,直流輸入DC3.0V-5.2V2GND0接

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