论文总字数：13812字

摘 要

针对目前GPS定位仍然存在很多类似于精度不够准确、数据接收及处理复杂的问题，提出一种基于较新一代的可实现TTL电平输出的精准GPS定位设计方案。系统通过GPS模块接收并初步处理卫星的定位信息，利用STC89C52单片机进一步处理数据，通过12864液晶模块显示处理后的定位信息，且可与上位机串口通信。详细分析了系统结构组成及工作原理，并进行了相关硬件与软件设计。通过现场测试，实验结果表明系统可实现当前位置在较小的误差内精准定位。

关键词：GPS定位，STC89C52单片机，经纬度，数据显示

Abstract：This design will provide a precision GPS positioning TTL level output scheme which is based on the next generation, as at present there are still many problems in the GPS positioning, such as the inaccurate precision, the complicated data receiving and processing. The system can receive and process the positioning information of satellite preliminarily through GPS module, and process the data further by STC 89C52 SCM. It can also have serial communications with PC, after the positioning information is processed by 12864 LCD module. The design has analyzed the structures of the system and the working principle in details, and had some designs related to hardware and software. Through field tested, the results of the experiment show that the system can achieve the current position in a smaller error in precision positioning.

Keywords：GPS, STC89C52, longitude and latitude, data display

目 录

1前言 4

1.1背景及意义 4

1.2 GPS定位原理 5

2 定位系统总体设计 6

2.1 GPS定位系统结构框图 6

2.2模块间数据传输 7

3 硬件设计 7

3.1 STC89C52单片机 7

3.1.1 外部晶振 9

3.1.2 复位电路 9

3.1.3 供电模块 10

3.2 定位信息采集模块 11

3.3单片机通信 11

3.3.1串口通信 12

3.3.2数据传输的波特率 13

3.3.3波特率的计算 13

3.3.4串口结构 13

3.4 液晶显示模块设计 14

3.5 MAX232电平转换模块 16

3.6 GPS模块的信息输出 17

4软件设计 17

4.1 系统软件设计 17

4.2液晶显示软件设计 19

5测试及安装调试 20

5.1 GPS模块接收数据测试 20

5.2电路焊接及系统测试 20

结 论 24

参 考 文 献 25

致 谢 26

1前言

1.1背景及意义

如今，随着科学技术的发展，微控制器技术带来了许多重大的飞跃，在科研和生产中，单片机的应用已渗透到生产和生活的各个领域，有力地推动了社会的发展。单片以其体积小，高度集成，低功耗，性价比高，在数据处理、实时控制等方面具备强大的功能而被广泛应用于各个领域。

随着它的性能的提高、应用的不断拓展，单片机不断在各种应用领域凸显其不可撼动的地位。它的发展水平，在很大程度上标志着一个国家科学技术发展的水平。

单片机的发展使得微控器在各领域应用日新月异。就导航而言，已经从无线电导航天文导航发展为更精确、更具实时性、更全天候信息覆盖的卫星导航。卫星导航不仅仅用于传统上的定位信息的传输，更在军事、航空航天、生物科学研究、地理科学研究考察、农业生产发展上尽展其无可取代的地位，发挥重要的作用。

GPS 是NAVSTAR/GPS（ Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System）的简称，是由美国国防部研制的导航卫星测距与授时、定位和导航系统，由21 颗工作卫星和3 颗在轨备用卫星组成，这24 颗卫星等间隔分布在6 个互成60°的轨道面上，这样的卫星配置基本上保证了地球任何位置均能同时观测到至少4颗GPS 卫星。

进入到21世纪我国也开始自行研发自己的卫星导航系统－“北斗”导航系统，并在在理论基础、技术开发、接收机制造等方面稳步前进。目前已经实现信号在亚太地区的覆盖，从开始研发到投入到应用这短短的十几年时间里，逐渐成熟的GPS定位导航已经在在各行业开始不断应用，极大地改变传统的定位及测试的方法，实现了从电磁导航到GPS导航的重大突破。成功跃居继美国、俄罗斯和欧洲之后的GPS技术及产品大国。

据美国GPS 产业协会数据显示，美国GPS产业2000年的销售额由1995年的12.6 亿美元猛增至85亿美元。除俄罗斯外，欧盟等国也在相继发展各自的GPS，自主开发GPS 产品，以便占有导航定位市场，掌握控制权。因此，卫星导航定位的产业化和竞争都将进入新的发展阶段。

GPS 今后的发展趋势将体现在以下几方面：

（1）卫星系统科技含量更加高，不同国家的卫星定位系统将共存于太空中，使得卫星定位的精度、稳定性、可靠性更跃新台阶。

（2）双频高精度测地型接收机将继续高度垄断在几个技术领先的GPS厂家手中，美国将继续保持其绝对优势。

（3）GPS软硬件的生产研发将实现全球化，GPS产品的形态将更加丰富各异其功能将更加强大。各国之间关于定位的技术研究、技术共享交流将更加频繁。产品的更加多元化的同时也间接促进产业更为细致地分化。

（4）陆地导航定位产品将成为发展最快的GPS 产品。

在现实生活中，定位的信息媒介随处可见，它们数量种类都很多，与其功能相近电磁式的定位仪也功能各异。在现实生活、社会生产实践、科学考察研究等种种方面，很多情况下我们都要了解自己所处在的地理位置，这样才可以很好地将我们所要做的工作，考察的内容，所做的研究很好的与地理位置信息，地理因素结合起来，以达到更科学的生产，更具科学说服力的研究，使得生产、活动更加简单便捷；研究结论更具生产实践指导意义。因此在这样的情况下具备高精度、高稳定性的GPS定位应运而生。同时经过技术的不断改进，现在的GPS定位系统已趋于完善，基本上能满足人们的需要。

我所做的基于单片机的GPS定位系统，利用了STC89C52单片机进行串行口通信、控制显示，充分利用单片微机在串行通信中的应用。该系统用了GPS数据接收模块，模块所接收的信号经过单片机处理，处理后的数据通过12864液晶模块显示出来。

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