基于51单片机的GPS定位系统的设计.doc

目录 摘要 1 第一章 51单片机概述 1 1.1 51单片机系统的结构组成 1 1.2 51单片机系统的功能特性 2 1.2.1 51单片机系统的结构 2 1.2.2 功能特性： 3 1.3 8255芯片原理及其功能 3 1.4 液晶显示模块原理 5 第二章 GPS定位系统简介 5 2.2 GPS定位系统的基本原理 6 2.3 GPS模块定位流程 6 2.4 NMEA-0183数据格式 7 第三章 硬件连接电路 7 3.1单片机 7 3.2 GPS模块 8 3.2.1 概述 8 3.2.3 管脚介绍 9 3.3 显示部分 9 第四章 软件设计 11 4.1系统软件概述 11 4.2软件程序的编写 11 4.2.1 初始化模块 11 4.2.2 数据处理模块 11 4.2.3 人机对话模块 14 4.3 代码实现 15 第五章 实验总结 16 参考文献 16 摘要 GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。GPS起始于1958年美国军方的一个项目，1964年投入使用。20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS 。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。在机械领域GPS则有另外一种含义：产品几何技术规范(Geometrical Product Specifications)-简称GPS。 第一章 51单片机概述 1.1 51单片机系统的结构组成 51单片机是对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8031单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8031单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。很多公司都有51系列的兼容机型推出，今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。需要注意的是52系列的单片机一般不具备自编程能力。 当前常用的51系列单片机主要产品有： *Intel的：80C31、80C51、87C51，80C32、80C52、87C52等； *ATMEL的：89C51、89C52、89C2051等； *Philips、华邦、Dallas、Siemens(Infineon)等公司的许多产品 国产宏晶STC单片机以其低功耗、廉价、稳定性能，占据着国内51单片机较大市场。 基础51单片机。[1] 1.2 51单片机系统的功能特性 1.2.1 51单片机系统的结构 ·8位CPU·4kbytes程序存储器(ROM) (52为8K) ·128bytes的数据存储器(RAM) （52有256bytes的RAM） ·32条I/O口线·111条指令，大部分为单字节指令 ·21个专用寄存器 ·2个可编程定时/计数器·5个中断源，2个优先级（52有6个） ·一个全双工串行通信口 ·外部数据存储器寻址空间为64kB ·外部程序存储器寻址空间为64kB ·逻辑操作位寻址功能·双列直插40PinDIP封装 ·单一+5V电源供电 CPU：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器； RAM：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据； ROM：用以存放程序、一些原始数据和表格； I/O口：四个8位并行I/O口，既可用作输入，也可用作输出； T/C：两个定时/记数器，既可以工作在定时模式，也可以工作在记数模式； 五个中断源的中断控制系统； 一个全双工UART（通用异步接收发送器）的串行I/O口，用于实现单片机之间或单片机与微机之间的串行通信； 片内振荡器和时钟产生电路，石英晶体和微调电容需要外接。最高振荡频率为12M。 1.2.2 功能特性： 1），可以仿真63K程序空间,接近64K 的16位地址空间； 2），可以仿真64Kxdata 空间,全部64K 的16位地址空间； 3），可以真实仿真全部32 条IO脚； 4），完全兼容keilC51 UV2 调试环境,可以通过UV2 环境进行单步,断点, 全速等操作； 5），可以使用C51语言或者ASM汇编语言进行调试 ； 6），可以非常方便地进行所有变量观察,包括鼠标取值观察,即鼠标放在某 变量上就会立即显示出它此的值； 7），可选 使用用户晶振，支持0－40MHZ晶振频率； 8），片上带有768字节的xdata