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摘 要

随着科技与经济的快速发展，人们日常生活和工业生产、交通运输、物流传送等众多领域中对人员和物资当前位置的实时数据有了更高的要求，同时由于通信系统的联网、电力系统的并网、轨道交通的提速等对标准时间的高精度依赖。要很好地解决这些问题，就需要全球定位系统在物理空间上的精确定位和时间上的标准授时。而这就使得全球定位系统的使用日益广泛。

因为目前的嵌入式产品在定位导航系统上另有一定的局限性，本文提出基于stm32 ublox布局的GPS导航系统定位中端。运用了ublox的动态设备接口的工具，进而的设计出了电子罗盘界面的法案，测试显示，ublox的热启动时候所需的定位耗时小于2min，系统的冷启动时候所需的定位耗时小于4min，物体运动的速度不影响经度和纬度的精准度，其误差大小在3m左右。实验和实践表明系统的实用性效果较好。具有相当程度的实用价值。

关键词: GPS导航 STM32 ublox

Application of GPS global positioning system in embedded system

Abstract

With the fast development of science and technology and economy, people daily life and industrial production, transportation, logistics and delivery, etc. in many fields the real-time data of the current position of the personnel and material have higher requirements, at the same time, because of high precision of communication system network, power system grid, rail transportation to speed up to standard time dependence. Global positioning system of precise positioning in the physical space and time of the standard timing is needed to solve these problems very well. And this makes the use of the global positioning system more and more widely.

In view of the limitations of the current embedded products in the realization of the navigation and positioning function, this paper proposes the GPS navigation system based on STM32 ublox framework. Using ubloxGPS receiving module to complete the acquisition of navigation information, the use of ublox dynamic device object interface, Complete the electronic compass interface design. The experimental results show that the positioning time of the system is less than that of the 4min system,and the positioning time of the system is less than 2min, and the longitude latitude is not affected by the speed, and the error is less than 5m. Practice indicates that the system has good application effect, and has a considerable degree of practical value.

Key Words: GPS; STM32; Ublox

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 2

1.1 课题设计背景和意义 2

1.1.1 GPS定位导航系统的重要性 2

1.1.2 课题研究的必要性 2

1.2 GPS定位导航系统的概述 2

1.2.1 GPS定位系统的基本原理与特点 2

1.2.2 GPS定位导航系统的发展 3

1.2.3 发展趋势 3

1.3 本课题的主要研究工作 4

1.4 文章结构 4

第二章 系统的整体设计方案 2

第三章 系统硬件设计 4

3.1 信号接收模块的处理 4

3.2 BD2数据接收 6

3.3 Ublox（GPS信号接收模块） 8

3.4 STM32开发平台 11

3.5 LCD的显示流程 13

第四章 系统软件设计 14

4.1 开发软件介绍 14

4.2 系统软件设计流程 14

4.3 软件设计模块 16

4.4 软件程序 17

4.4.1 软件主程序 17

4.4.2 显示模块程序 19

4.4.3 闹钟部分程序 20

第五章 软硬件调试 21

第六章 结 语 23

参考文献 25

致 谢 27

附录一 GPS定位导航系统原理图 28

附录二 GPS定位导航系统实物图 30

第一章 绪 论

1.1 课题设计背景和意义

随着科学技术的进步和普及，越来越多的人在一定的时间内工作量的加大，在城市化进程不断加快的时候，导致了网络流量的复杂性和人们的必要性越来越加快。

因为GPS定位导航技术所拥有全天候，高精准度以及自动测量等特点，它扮演这先进的测量手段和新兴价值因素早已渗入到国防的发展，国民经济建设，先进技术建设和社会发展道路建设的各个领域的应用中，随着冷战的结束和全球化的推进，全球经济蓬勃发展，美国政府决定，从2000到2006的这段时期中，在保证美国国家安全的前提下，撤销了政策，全球定位系统民用信号的精度在全球范围内提高，使用单一点定位准确度从100m到20m，这将极大的推进全球定位技术的应用，提高工作效率、提升科学的要求和人民生活的品质，刺激卫星市场的增加。有关人员预测，美国内，单单只是汽车的导航系统，2000年的市场发展已经创造了30亿美元，而中国的市场中，已经达到了50亿美元汽车的导航消费经济价值。显然，全球定位导航系统技术应用的市场应用价值潜在价值是十分具有创造性的。

1.1.1 GPS定位导航系统的重要性

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