基于单片机GPS定位信息显示系统设计精选.docx

目录一、系统整体概述2（一）主要内容2（二）系统方案的总体设计2二、硬件设计3（一）硬件总体结构框图3（二）单片机的介绍41. STC89C52的简介42. STC89C52引脚图4（三）GPS（UBLOX NEO 6M）模块介绍41. UBLOX NEO 6M简介42. UBLOX NEO 6M性能和管脚定义5（四）LCD(12864)模块介绍61. LCD(12864)简介62. LCD(12864)引脚介绍63. LCD(12864)操作时序6（五）硬件电路PCB板的绘制71. 原理图的绘制72. PCB板的绘制73. 实际硬件电路8三、软件设计9（一）软件设计思路9（二）模块化软件设计91. GPS接收模块设计92. 单片机模块设计113. 显示模块设计11四、系统调试与结果13（一）硬件调试13（二）软件调试13（三）设计结果14五、总 结16参考文献17附录18一、系统整体概述（一）主要内容在学习C51系列单片机和GPS定位原理以及GPS相关知识的理论知识基础上，我们需要在种类繁多的单片机和GPS类型中选择合适的单片机和GPS模块，GPS模块的作用是用来接收卫星信号然后提取相应的信息，单片机作为本次设计系统的控制核心，对GPS模块接收到的信息进行处理，然后用液晶显示屏实时显示预设的数据信息。系统的具体实现主要由软硬件设计结合完成。硬件设计核心是单片机最小系统的设计，然后在最小系统的基础上设计本次设计所需的外围电路，借助成品GPS模块，完成硬件电路的焊接，该设计硬件电路设计并不复杂，而且体积小便于携带。软件设计的核心内容是实现GPS模块与单片机的通信进而完成系统设计的要求，因为模块化设计具有功能清晰、调试方便等优点，而且在不同平台上移植方便，所以这次设计的思路是采用模块化设计，整个软件开发环境用Keil软件，采用C语言编程，硬件则为使用Altium Designer。（二）系统方案的总体设计本次设计的目标是要在单片机的基础上完成GPS定位信息显示系统设计。根据设计预设的要求，我们设计是以单片机为控制核心，控制GPS接收模块，最后利用液晶显示设备就可以实现系统设计目标。市场上单片机种类很多，C51系列单片机，STM系列单片机等等。通过考虑单片机的普适性、所具备的功能、具体I/0口的性能以及价格是否经济实用等因素，本次设计采用C51系列单片机。系统整体是由硬件设计和软件设计两部分设计而成，采用C51系列单片机、GPS定位模块、LCD液晶显示模块设计而成。硬件设计主要由单片机（STC89C52）、GPS模块（UBLOX NEO 6M）、LCD12864液晶显示模块等组成；接收GPS模块传送的数据信息是软件设计的重点，进而获得当前所处位置的经纬度、航向和海拔等信息。二、硬件设计（一）硬件总体结构框图 硬件总体结构框图如图2-1所示。 图2-1 硬件总体结构框图本次设计系统的硬件电路主要由下面几部分构成：第一，接收模块电路。GPS模块负责锁定卫星，然后把信息传送给单片机。第二，控制模块电路。以STC89C52单片机为控制核心,读取GPS模块传送的数据，然后把读取的数据送到液晶显示屏即实现了单片机的控制作用。第三，液晶显示电路。51单片机控制液晶显示电路，在液晶显示屏进而可以显示GPS模块读取的数据信息。第四，电源部分电路。整个系统的正常工作需要电源部分为其提供电源。此外，硬件电路中还会涉及一些使单片机正常工作的外围电路，以保证单片机正常工作。（二）单片机的介绍1. STC89C52的简介STC89C52是STC公司生产的一种控制器。MCS-51内核是该单片机的经典内核，而且在STC89C52上做了很多的创新，使其不仅具有传统51单片机所具有的功能，而且引进了很多创新的功能，使STC89C52的应用范围更加广泛。STC89C52具体的使用标准可以查阅相关书籍和芯片技术手册，更多资料不再说明。2. STC89C52引脚图 图2-2 STC89C52引脚图（三）GPS（UBLOX NEO 6M）模块介绍 1. UBLOX NEO 6M简介本次课程设计使用的GPS（UBLOX NEO 6M）模块是一个完整的成品接收模块，具有高性能、低功耗的优点，能满足我们本次设计定位的要求。GPS模块实物图如图2-2所示。 图2-3 GPS模块实物2. UBLOX NEO 6M性能和管脚定义定位时间（TTFF）：精准的定位时间和当前环境有关。 （2）灵敏度 Min Lyp Max 单位 跟踪 -160 dBm 捕获 -147 dBm表2-4 GPS灵敏度（3）精度2D平面：2.5m[平均] 漂移：0.02m/s2D平面：2m[平均]，有WAAS辅助 授时精度：1us（4）UBLOX NEO 6M管脚定义见表2-5所示。 序号 名称 I