论文总字数：14208字

摘 要

GPS 技术在军事、通讯、气象、勘探、导航、遥感、大地测量、地球动力以及天文等众多学科领域得到广泛的应用，推动了科学技术的迅猛发展，也丰富了人类的科学文化生活。现在，GPS 的外型设计已经转向便携式发展，逐步踏入寻常百姓的生活中。所以，对 GPS 的研究具有十分重要的意义

本设计是基于AT89C52单片机 系统和GPS模块等部件设计的一款空间定位信息系统，将接收到的数据进行读取和处理，并将接收到的定位信息控制无人机的运动，无人机的运动信息通过4G网络实现数据传输到云端服务器，可以对于无人机的运动目标进行实时高精度定位和管理。

本次设计的设计要求是通过全球定位系统模块获得定位信息，主要包括经纬度和时间等，可以根据需要在单片机解析定位数据时选择，同时全球定位系统模块实现定位。单片机通过串口控制全球定位系统模块，获得定位数据，把定位数据存储在单片机中通过液晶显示器进行显示，并由按键实现功能选择。

关键词：全球定位系统；AT89C52单片机；液晶显示器

The Design of GPS Positioning System Based on MCU

Abstract

This design is a spatial positioning information system based on AT89C52 single chip computer system and GPS module. The received data is read and processed, and the received positioning information is used to control the motion of the UAV. The motion information of UAV is transmitted to cloud server through 4G network, which can locate and manage the moving target of UAV with real-time and high precision.

The design of the design requirements is the location information is obtained by a global positioning system module, mainly including longitude and latitude and time, can according to need to choose in MCU to analyze location data and global positioning system positioning. SCM through the serial control of the global positioning system module, access to positioning data, the positioning data stored in the microcontroller through LCD display, and by key to achieve the functional choice.

Keywords: GPS , AT89C52 microcontroller , LCD

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 课题设计背景与意义 1

1.2 国内外现状与水平 1

1.3 论文具体设计安排 2

第二章 GPS定位方案设计 3

2.1 GPS定位原理 3

2.2 方案一 基于AT89S54单片机 5

2.3 方案二 基于AT89C52单片机 6

第三章 系统硬件设计 7

3.1 AT89C52简介 7

3.2 系统总体结构 8

3.3 总体AD原理图 8

3.3.1 SERE NEO-6 GPS信号接收模块 8

3.3.2 稳压电路模块 9

3.3.3 液晶LCD1602显示模块 9

3.3.4 复位控制电路模块 10

3.3.5 时钟控制电路模块 11

第四章 软件设计 12

4.1 系统程序流程图 12

4.2 液晶显示流程图 12

4.3 单片机串行通信 13

4.4 GPS模块接收语句设计 14

第五章 系统软件仿真 16

5.1 Proteus简介 16

5.1.1 Proteus工作过程 16

5.2 系统仿真 16

5.2.1 液晶显示模块 16

5.2.2 时钟控制电路模块 17

5.2.3 按键模块 17

第六章 结 论 18

致 谢 19

参考文献(References) 20

第一章 引 言

1.1 课题设计背景和意义

上世纪末，经过一系列的研究，人们对GPS进行史上第一次测试，这次测试打开了无线电定位和导航的大门，GPS卫星发送的导航卫星信号成为人们的共享空间信息资源，从此，GPS为航天航海提供了巨大的作用。近几年来，经济的发展和科学的进步使GPS全球定位系统得到了飞速的发展,目前可以实现全球范围内的实时定位导航。GPS逐渐应用于电子产品和移动手持设备，比如只要身上携带了GPS信号接收器，便可以实时定位出人的位置。还可以对车辆进行跟踪定位和车辆控制以及油量的检测等。此外，GPS 技术在通讯、气象、遥感、勘探、导航、大地测量、等众多领域中也得到了非常广泛的应用。现在，GPS的外型设计已经转向了便携式，并慢慢进入到百姓的生活中，所以GPS 的研究具有十分重要的意义。

在太空中共有27颗GPS卫星，这些卫星不断地给全球用户发送时间与位置。27颗卫星中，其中3颗备用，24颗运行。这些卫星的分布空间可以使地球上的任何一个位置在任意时刻能收到不低于6颗卫星的位置。在中国，北斗系统可以全天候连续地提供实时精准定位。

随着定位导航技术，人工智能系统、电子通信技术等的飞速发展，GPS因为其独特的功能和优点在众多领域都得到了广泛采用，除了民用上的用途之外，定位系统在军事上的应用也一直是各个国家十分关注。

1.2 国内外现状与水平

目前在国际几大无线产业中，全球定位系统(GPS)占有重要地位，人们的日常生活少不了GPS的帮助。随着科技的进步和人们需求的增长，GPS凭借其特有的高效率，高精度及定位导航、精密测量的功能，在当今互联网时代高速发展过程中GPS迎来了发展史上的首次飞跃，为世界IT经济增长做出了重大贡献。

1. 民用领域

在定位方面，对交通工具的使用有很大的帮助。例如司机不熟悉路线时，GPS可以进行路线定位导航，在一望无际的海上航行时，GPS的海上船舶导航，在飞机航空时，GPS进行航线的引导。在人们的生活中，GPS可以对人身安全提供可靠的保障，比如一个人遇到危险情况从而人身安全受到威胁时报警求助、遇到突发情况自己无法解决困难等，这时在手机上按下GPS定位按键，警务中心便可以立刻找出报警人的位置并及时提供救援。同理对于医疗，消防以及野外探险方面，GPS也具有很大优势。

此外，GPS还可以应用于农业，提高农作物的投放（如肥料和种子）精确性，解决遗漏和重复，减少种子和农用化学制品的浪费。也可应用与自然资源评估或考古，如在被植被覆盖的热带森林中，为了获取地形真实情况可用GPS提高图像处理和地理信息系统的精度。

1. 军用领域

GPS在军事上的应用最开始是在20世纪中旬的美军，在1970年，美国军队为了提高作战能力，海陆空三军共同研究了符合当下军事水平发展的GPS卫星定位系统。与以往不同的是，新一代的定位系统能够为军队提供连续实时高效的导航信号和情报收集。在当今的信息化时代，GPS很大程度上提高了美军的作战能力和武器装备的效能。

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