基于单片机的GPS定位系统设计--开题报告+任务书.doc
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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…………………………………………………………………………………1
1.1GPS系统及其工作原理……………………………………………………1
1.2本设计的研究内容及成果………………………………………………2
2.硬件电路设计……………………………………………………………………5
2.1GPS接收板………………………………………………………………5
2.1.1GPS接收板原理………………………………………………………5
2.1.2通信处理信息协议……………………………………………………6
2.2STC89C58RD+单片机………………………………………………………7
2.2.1STC89C58RD+型单片机的结构………………………………………7
2.2.2引脚定义及功能………………………………………………………7
2.3单片机和GPS接收机接口电路…………………………………………10
2.4LCD液晶显示器……………………………………………………………10
2.4.1LCD显示器的工作原理………………………………………………10
2.4.2E-11264液晶的介绍…………………………………………………11
2.5单片机和液晶显示器接口电路……………………………………………13
2.6GPS显示原理图……………………………………………………………13
3.系统软件设计……………………………………………………………………15
3.1系统的总体设计……………………………………………………………15
3.2软件设计的功能模块………………………………………………………15
3.2.1系统初始化块…………………………………………………………15
3.2.2信号接收模块…………………………………………………………15
3.2.3信号处理显示模块……………………………………………………16
3.3程序流程图………………………………………………………………16
4.系统设计工具……………………………………………………………………19
4.1KEIL编译器……………………………………………………………19
4.1.1KeilC简介及功能………………………………………………19
4.1.1.18051开发工具……………………………………………………19
4.1.1.2uVision2集成开发环境…………………………………………19
4.1.1.3编辑器和调试器…………………………………………………20
4.1.1.4测试程序…………………………………………………………20
4.1.2KeilC编译步骤………………………………………………………21
4.2STC-ISP程序下载步骤……………………………………………………23
5.系统调试…………………………………………………………………………25
5.1硬件的调试…………………………………………………………………25
5.2软件的调试…………………………………………………………………25
6.系统测试…………………………………………………………………………27
7.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，2009,5
2．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。
2、进度安排及预期结果
（1）进度安排
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
预计在2010年5月中旬结束左右工作。
（2）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。
三．任务执行日期
自年月日起，至年月日止。
学生（签名）：
指导教师（签名）：
学院领导（签名）：
学院（公章）
年月日
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