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师范学院成人教育 本科毕业论文（设计） 题 目：基于单片机GPS导航设计及LCD实时显示 学生姓名： 学 号： 指导教师： 院别（函授站）：继续教育学院 专 业：电子信息科学与技术 年 级： 师范学院本科生毕业论文 论文题目：基于单片机GPS导航设计及LCD实时显示 论文摘要：GPS导航广泛应用于现实生活中，成为人类日常生活不可或缺的一部分。它的功能是实现对目标物体的定位、监测。不难发现，越来越多的汽车、手机等具备了GPS功能，我们也切实感受到其为我们生活带来的便捷。基于这样的现状及GPS广阔的应用前景，单片机GPS导航设计以及实时显示是个值得研究的课题。本论文从硬件、软件两部分进行对如何利用单片机、GPS接收模块、LCD12864液晶显示模块等器件来实现GPS导航功能的分析， MCS－51系列单片机与GPS接收模块串行通信的实现这一部分根据了硬件特点进行阐述， GPS模块数据输出基本原理是本设计的基础，利用C语言对接收到的数据进行提取。最终设计成具备携带方便、精度精准、应用广泛、全天实时显示特点的小型机器设备。 关键词： GPS导航；单片机；GPS接收模块；LCD12864液晶显示模块 目 录 1.GPS系统介绍 4 1.1 GPS定位系统背景和发展 4 1.2 GPS定位系统功能和意义 4 1.3 GPS定位系统基本原理 4 1.4 本设计主要内容 5 2.系统硬件部分设计 5 2.1系统硬件电路总体结构图 5 2.2单片机 6 2.2.1总体构成和特点 6 2.2.2引脚及其功能 6 2.2.3主要特性 7 2.2.4时钟与复位 7 2.3GPS接收模块 9 2.4LCD12864液晶显示模块 11 2.4.1 12864液晶显示模块概述 12 2.4.2 12864特性 12 2.4.3 12864接口说明 12 3.系统软件部分设计 13 3.2.1 液晶显示模块初始化模块 16 3.4.2 GPS数据接收模块 17 4.系统调试以及试验结果 18 5.总结 22 附录 25 1.GPS系统介绍 1.1 GPS定位系统背景和发展 1958年，美国因军用需求而诞生了具有开创意义的高新技术——GPS，并在1964年正式投入使用。第一代GPS对民用有限制，第二代GPS解除了对民用的限制，真正开始普罗大众。1978年第一颗GPS试验卫星的入轨运行，标志着无线电导航定位的动态已知点为导航卫星。GPS卫星所发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的空间信息资源。 伴随经济的迅猛发展，人们对便捷舒适生活的要求越来越高。GPS导航的特点恰恰迎合人们的需求，精准、实时、快速、广泛的优点逐渐使其占领了市场，在众多领域发挥着不可替代的作用。展望未来，我国将越来越重视关于GPS产品的开发和推广，这也将推动其他相关产业的迅猛发展，相信科技的力量将为我国经济发展带来深远的影响。 1.2 GPS定位系统功能和意义 GPS定位系统通过太空卫星、地面控制系统、用户设备这三部分来实现对目标物体的定位、监测，并通过显示器为人类应用。它的广泛普及解决了生活中的实际问题，比如说GPS导航在汽车方面的应用。近几十年，经济速度的增长可谓是突飞猛进，人们生活质量也在一步步提升中，不少家庭购置了汽车。然而，在享受生活的同时，也感受到了有些道路远远承受不了现有的机动车拥有量。确实，道路的修建速度并没有追上机动车的增长速度，造成了交通拥挤、环境恶化。许多城市亟待解决道路状况相对滞后的局面，智能交通系统（ITS）应运而生，有效的改变解决了道路交通难题。GPS在车辆定位上的应用是ITS 的基础环节。比如说，人们驾驶汽车，需要知道到达目的地的路线及其周边的环境，借助电子地图等手段，就可以为人类依据道路实际情况，提供适合的路线，为司机节省了时间，油耗提高了效率，避免了选择的盲目性，利用定位系统解决了交通实际难题，达到改善交通状况的目的。GPS定位系统已经成为现实生活中不可或缺的一部分。 1.3 GPS定位系统基本原理 空间卫星、地面控制系统、用户接收设备三部分构成了GPS定位系统。24颗运行卫星分布在六轨道平面，它是以55度倾角分布，使得地球任意位置任何时刻都可以接收到六颗卫星信息，不断运行的卫星在不同地点不间断地为人类发布位置信息。地面控制部分主要有主控站、地面行链天线、五个监测站和通讯辅助系统。主控站负责管理和协调整个地面监控系统的工作，监控站主要任务是为主控站提供卫星观测数据，用GPS接收机对视界内每颗卫星进行连续观测，所有观测数据连同气象数据传送到主控站。主控站通过地面上行链天线设施对卫星进行指挥和控制，以及向卫星上行加载导航电文和其他数据。用户接收设备显而易见是用以接收卫星发出的信号。 G