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任务书
论文(设计)题目:
基于单片机的GPS定位系统
院-系:
计算机与信息工程学院
专业:
通信工程
毕业论文(设计)开题报告
姓名
张燕红
性别
女
学号
105060640079
院-系
计算机与信息工程学院
专业
通信工程
年级
2010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
自拟题目
题目类别
应用研究
指导教师
郑珂
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
张燕红
性别
女
学号
105060640079
院-系
计算机与信息工程学院
年级
2010级
专业
通信工程
指导教师
郑珂
职称
副教授
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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