基于单片机的GPS定位系统设计--开题报告+任务书

论文（设计）题目：基于单片机的GPS定位系统院－系：工学院—自动化系专业：电气工程及其自动化毕业论文（设计）开题报告姓名周骐性别男学号200703050149院－系工学院—自动化系专业电气工程及其自动化年级2007级论文题目基于单片机的GPS定位系统□教师推荐题目□自拟题目题目来源教师推荐题目题目类别应用研究指导教师张自红选题的目的、意义(理论意义、现实意义):掌握GPS定位设计技巧，使自己所学的知识在现实中得以应用。制作出一套设计方案，以软硬件相结合的方式完成整个GPS数据接收和显示的过程。完成一台液晶显示的手持式GPS定位接收设备。能够较为精确地计算和显示日期、时间、经度、纬度等卫星信息。通过对GPS接收板和LED显示模块的研究，设计GPS定位信息的采集与显示系统。全球定位系统GPS是近年来开发的最具有开创意义的高新技术之一，其全球性、全天候性的导航定位、定时、测速优势必然会在诸多领域中得到越来越广泛的应用。GPS全球定位系统在实际生活中被广泛应用，是当今信息时代发展中的重要组成部分。因其具有性能好、精度高、应用广的特点，使其成为了迄今最好的导航定位系统。实践证明，该系统显示的时间非常精确、定位精度高，能满足一般应用项目的使用，具有一定的实用价值。选题的研究现状（理论渊源及演化、国外相关研究综述、国内相关研究综述）：GPS已被广泛应用于航天、航空、航海、运输、测量、勘探等诸多领域。随着数字大规模集成电路的发展和定位功能需求，GPS已经开始更多地嵌入到移动手持设备、消费电子产品中。美国为了充分利用GPS系统的商业价值，独霸全球的导航定位市场，近年来对GPS系统进行了一系列的更新。北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由三颗（两颗工作卫星、一颗备用卫星）北斗定位卫星（北斗一号）、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务，授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度，北斗导航系统三维定位精度约几十米，授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提高到12m，授时精度日前约20ns。论文(设计)主要内容（提纲）：1.绪论…………………………………………………………………………………11.1GPS系统及其工作原理……………………………………………………11.2本设计的研究内容及成果………………………………………………22.硬件电路设计……………………………………………………………………52.1GPS接收板………………………………………………………………52.1.1GPS接收板原理………………………………………………………52.1.2通信处理信息协议……………………………………………………62.2STC89C58RD+单片机………………………………………………………72.2.1STC89C58RD+型单片机的结构………………………………………72.2.2引脚定义及功能………………………………………………………72.3单片机和GPS接收机接口电路…………………………………………102.4LCD液晶显示器……………………………………………………………102.4.1LCD显示器的工作原理………………………………………………102.4.2E-11264液晶的介绍…………………………………………………112.5单片机和液晶显示器接口电路……………………………………………132.6GPS显示原理图……………………………………………………………133.系统软件设计……………………………………………………………………153.1系统的总体设计……………………………………………………………153.2软件设计的功能模块………………………………………………………153.2.1系统初始化块…………………………………………………………153.2.2信号接收模块…………………………………………………………153.2.3信号处理显示模块……………………………………………………163.3程序流程图………………………………………………………………164.系统设计工具……………………………………………………………………194.1KEIL编译器……………………………………………………………194.1.1KeilC简介及功能………………………………………………194.1.1.18051开发工具……………………………………………………194.1.1.2uVision2集成开发环境…………………………………………194.1.1.3编辑器和调试器…………………………………………………204.1.1.4测试程序…………………………………………………………204.1.2KeilC编译步骤………………………………………………………214.2STC-ISP程序下载步骤……………………………………………………235.系统调试…………………………………………………………………………255.1硬件的调试…………………………………………………………………255.2软件的调试…………………………………………………………………256.系统测试…………………………………………………………………………277.总结与展望………………………………………………………………………29拟研究的主要问题、重点和难点:主要问题：怎样使GPS模板接收到的数据代码在液晶显示器上显示出来。研究重点：1.硬件电路的设计2.GPS接收信息的处理3.显示程序的调式难点：1．GPS接收数据的处理2.显示程序的调式研究目标：制作出一套设计方案，以软硬件相结合的方式完成整个GPS数据接收和显示的过程。完成一台液晶显示的手持式GPS定位接收设备。并能显示所在地的经纬度及时间。研究方法、技术路线、实验方案、可行性分析：研究方法：理论结合实验，第一，应了解GPS系统的工作原理、构成及特点；第二，是硬件/软件的融合，进行调试，完成此次设计。技术路线及实验方案：一、理解其工作原理和其它设备的特点；二、进行硬件电路的设计并制板；三、编程设计；四、通过实验模拟箱进行调试；五、结合硬件电路进行调试；六、最后完成作品整合。可行性分析：本设计制作的一切费用支出，均在本小组承担范围内；我们学习了单片机控制技术并在课余制作过与之相关的设计，我们学校有比较完善的单片机实验室，能够应用所学知识和技术完成毕业设计，具有一定的技术可行性；在这次的设计中，我们小组合理分工，既能减少一定的工作量，针对某方面进行透彻的理解，再通过导师的指导，可顺利完成本次设计，具有一定的组织可行性。研究的特色与创新之处：能够从GPS导航系统获取精确的定位信息，而且具有硬件电路简单，成本低廉，编程方便，性能稳定的特点，具有一定的使用价值。进度安排及预期结果：序号工作内容所需时间（周）1熟悉毕业设计内容，查资料，做出初步设计方案，准备开题报告2周2购买材料，并熟悉其性能，进行GPS接收代码与显示代码的研究，并尝试编写程序2周3根据初步设计，查阅资料，进行详细设计4周4进行程序整体编写与调试，进行电路的设计并制板1周5整理毕业设计，查缺补漏，准备答辩1周预期结果：完成GPS定位系统的整体设计，并做出实物显示当地的时间，经度纬度。参考文献：一、工具书：[1]邱致和，王万义.GPS原理与应用[M].北京:电子工业出版社，2001[2]李维言，郭强.液晶显示应用技术，电子工业出版社，1999.8[3]李维言，郭强，周云仙.液晶显示应用手册，电子工业出版社，2002.8[4]陆爱明.单片机和图形液晶显示器接口应用技术，电子产品世界。2001.9[5]余锡存.单片机原理及接口技术[M].西安:西安电子科技大学出版社，2000[6]戴佳，戴卫恒.51单片机C语言应用程序设计[M].北京:电子工业出版社.2006[7]彭为.单片机典型系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社.2006二、参考资料:[1]肖剑飞.嵌入式GPS通用卫星模拟器设计与实现[J].空间电子技术，2007.4[2]黄少锋，张尊泉，邓斌，黄斌.基于单片机采集与显示GPS定位信息系统的设计[J].空军雷达学院学报，2007.1[3]王古猛.GPS与单片机接口程序设计[J].电子测试，2007,7[4]黄凌.基于单片机的GPS信息处理系统[J].现代电子技术，2009,12[5]杨平，宋贽存.基于GPS-OEM板和单片机的GPS接收机的设计[J].东北林业大学学报，2009,5指导教师意见：指导教师签名：年月日答辩小组意见：组长签名：年月日备注：1、题目来源栏应填：教师科研、社会实践、实验教学、教育教学等；2、题目类别栏应填：应用研究、理论研究、艺术设计、程序软件开发等。毕业论文（设计）任务书姓名周骐性别男学号200703050149院－系工学院—自动化系年级2007级专业电气工程及其自动化指导教师张自红职称讲师论文题目基于单片机的GPS定位系统一．研究的主要内容1、研究目标制作出一套设计方案，以软硬件相结合的方式完成整个GPS数据接收和显示的过程。完成一台液晶显示的手持式GPS定位接收设备。并能显示所在地的经纬度及时间。2、论文(设计)主要内容（提纲）（1）GPS系统及其工作原理（2）硬件电路设计（重点介绍E-11264显示器及STC89C58RD+型单片机的特性及功能）（3）系统软件设计（重点介绍显示程序的流程）3、拟研究的主要问题、重点和难点主要问题：怎样使GPS模板接收到的数据代码在液晶显示器上显示出来。研究重点：1.硬件电路的设计2.GPS接收信息的处理3.显示程序的调式难点：1．GPS接收数据的处理2.显示程序的调式二．有关要求1．应收集的资料及主要参考文献（1）工具书[1]邱致和.王万义.GPS原理与应用[M].北京:电子工业出版社，2001[2]李维言.郭强.液晶显示应用技术，电子工业出版社，1999.8[3]李维言.郭强，周云仙.液晶显示应用手册，电子工业出版社，2002.8[4]陆爱明.单片机和图形液晶显示器接口应用技术，电子产品世界。2001.9[5]余锡存.单片机原理及接口技术[M].西安:西安电子科技大学出版社，2000[6]戴佳.戴卫恒.51单片机C语言应用程序设计[M].北京:电子工业出版社.2006[7]彭为.单片机典型系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社.2006（2）参考资料:[1]肖剑飞.嵌入式GPS通用卫星模拟器设计与实现[J].空间电子技术，2007.4[2]黄少锋.张尊泉，邓斌，黄斌.基于单片机采集与显示GPS定位信息系统的设计[J].空军雷达学院学报，2007.1[3]王古猛.GPS与单片机接口程序设计[J].电子测试，2007,7[4]黄凌.基于单片机的GPS信息处理系统[J].现代电子技术，2009,12[5]杨平.宋贽存.基于GPS-OEM板和单片机的GPS接收机的设计[J].东北林业大学学报，2009,52．外文翻译要求根据需求对部分内容进行双语说明，如封面、摘要等。语法正确、条理清晰3、论文撰写(设计)要求（1）数据的处理与显示要求要求通过对GPS接收模块接收到的数据进行处理，经单片机运行程序后，然后让显示器显示出来，使数据可视化。（2）程序编写要求根据我们之前的预期结果来进行编程，首先对KeilC的使用要熟练；其次要熟悉通信协议及硬件各个管脚的功能，然后定义管脚和编写子函数，再在主函数中调用子函数，这样可使程序简明易懂结构性较强而不易发生错误。三．毕业论文（设计）进度安排1、研究方法、技术路线、实验方案研究方法：理论结合实验，第一，应了解GPS系统的工作原理、构成及特点；第二，是硬件/软件的融合，进行调试，完成此次设计。技术路线及实验方案：一、理解其工作原理和其它设备的特点；二、进行硬件电路的设计并制板；三、编程设计；四、通过实验模拟箱进行调试；五、结合硬件电路进行调试；六、最后完成作品整合。可行性分析：本设计制作的一切