毕业设计--基于单片机的GPS导航装置的设计（含外文翻译）.doc

洛阳理工学院毕业设计（论文）基于单片机的GPS导航装置的设计摘 要GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。GPS技术在军事、通讯、勘探、气象、导航、大地测量等众多学科领域得到了极其广泛的应用，推动了科学技术的飞速发展，也丰富了人们的科学文化生活。因其具有性能好、精度高、应用广的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入到了国民经济建设国防建设和社会发展的各个应用领域。本次设计采用GPS模块（M-87），基于单片机STC89C52来实现GPS定位信息显示系统。本设计详细介绍了一种成本低廉，操作简单的经济型GPS定位系统的设计方案。本方案基于STC89C52单片机，LOLUX M-87，12864液晶显示屏等硬件，应用C语言进行编程，可以完成GPS信息的提取，显示时间、经度、纬度等信息。分别从硬件设计和软件设计等方面对其做了详细的阐述，并结合硬件的特点研究了STC89C52单片机如何与GPS接收模块实现串行通信，该系统是根据GPS模块数据输出基本原理设计而成的。这种设计精度高、体积小、携带方便，可以实现全天候实时定位导航。关键词：GPS，单片机，LOLUX M-87，12864液晶屏 Design of GPS positioning system based on single-chip computerABSTRACTGPS is Global Positioning System in English. GPS technology has obtained extremely widespread application in military, communications, exploration, weather, navigation, geodesy, and many other fields. It promots a rapid development of science and technology and has enriched peoples scientific and cultural life. It has good performance, high precision, wide application characteristics. As advanced measuring method and the new productive forces, it has been integrated into the national economic construction of national defense construction and social development in various application fields. This design uses the GPS module (M-87) to realize the GPS positioning information display system which is based on the micro-controllerSTC89C52. This design detailedly introduces a kind of low cost, simple operation, economical GPS positioning system design scheme. This scheme bases on STC89C52 , LOLUX M-87, 12864 LCD screen and other hardware, and apply C language to programme. It can complete the GPS information extraction and display information such as time, longitude, and latitude. Respectively from the hardware design and software design, it has given a detailed elaboration. It combines the characteristics of the hardware to study how STC89C52 single-chip microcomputer implements serial communication with GPS receiving module. The system is designed based on the basic principle of GPS module data output. The design of high precision has small volume and was convenient to carry, and it can realize the all-weather real-time positioning navigation.KEY WORDS：GPS，Single chip microcomputer，LOLUX M-87，LCD12864 - 2 -目录第1章 绪论21.1 课题背景及意义21.2 论文主要内容2第2章 GPS卫星定位系统42.1 GPS简介42.1.1 GPS特点42.1.2 GPS用途42.2 GPS组成概述52.2.1 空间星座部分52.2.2 地面监控部分52.2.3 用户设备部分62.3 GPS定位基本原理62.4 GPS通信协议7第3章 系统总体设计93.1 系统功能93.2 系统组成93.3 系统方案的选择93.3.1 方案一93.3.2 方案二93.4 定位导航硬件模块选取103.4.1 单片机的选取103.4.2 GPS模块的选取103.4.3 液晶显示模块的选取103.4.4 天线的选取11第4章 系统硬件设计124.1 系统总体硬件结构124.2 单片机与GPS接收机的接口模块设计124.2.1 单片机STC89C52介绍124.2.2 GPS模块LOLUX M-87介绍164.2.3 STC89C52与LOLUX M-87的接口电路设计174.3 单片机与LCD显示模块接口电路184.3.1 LCD12864介绍184.3.2 LCD显示模块与STC89C52硬件接口设计20第5章 系统软件设计225.1 系统总流程225.2 LCD显示程序设计225.2.1 LCD模块初始化225.2.2 LCD模块显示程序235.3 GPS信息提取23第6章 系统调试266.1 硬件调试266.2 软件调试266.3 实验结果27结论28谢 辞29参考文献30附录32外文资料翻译66前言伴随着全球经济的飞速发展，城市建设速度越来越快，道路越来越复杂，人们的出行也越来越频繁，然而拥堵的交通现状令人们的出行举步维艰。你可以理解每天上下班都要提前一小时左右的时间去打车或开车吗？你能够想象在公路上堵车几个小时是什么滋味吗？其实大家完全不必纠结于这种现状，GPS导航定位系统的问世彻底解决了人们外出的烦恼。它能够使人们从容地面对错综复杂的交通网。然而，纵观国内的GPS导航市场，成型的GPS产品价格各异，性能更是参差不齐，昂贵的费用令消费者望而却步，因此研发一套价格适中的GPS产品一定会具有相当广阔的市场前景。我的本次设计就是受到这方面的启发。虽然是初步的尝试，还有待改进，但这是我经多方研究后的成果。本文首先介绍了选题的背景及意义、GPS系统的特点及其定位基本原理、LOLUX M-87的工作原理，然后确定了最佳的设计方案。文中对STC89C52、NMEA-0183通讯协议、液晶显示器LCD12864进行了详细论述，并设计了单片机与GPS接收模块的接口电路以及单片机与液晶显示器的接口电路。通过C语言来是实现GPS信号的提取和显示。经过最后的调试，最终完成的简易接收机可以显示经纬度和时间。本作品方便实用、简单廉价，可实现全天候实时定位导航，并可广泛用于个人自助游、私家车定位等众多领域。 第1章 绪论1.1 课题背景及意义GPS从1973年开始筹建到1995年完全建成，历时22年，从此人类进入了以导航卫星作为动态已知点的导航定位新时代。GPS是由24颗覆盖全球的卫星组成的卫星系统。该系统能够确保任意时刻、任意地点都可以同时观测到4颗以上卫星，通过卫星采集到的经纬度和高度，来实现定位、导航、授时等功能。它能够为飞机、船舶、车辆以及个人提供准确的路线，从而降低人们为寻找目的地而付出的资源浪费，使作业效率和人们的生活质量得到了一定程度的提高。 GPS是人类发明史上最具开创意义的科学技术之一，其凭借实时性、全球性、精确性等诸多优越性能在众多领域中得到了广泛的应用。GPS已被广泛应用于勘探、航海、运输、航天等诸多领域。由于GPS导航系统具有全天候、高精度和自动测量的性能，其作为先进的测量工具，已经融入到了经济建设、国防建设和人们的日常生活中。可以说GPS在经济飞速发展的今天发挥了不可估量的作用，而且全球定位技术对于人们的日常生活所起到的作用也将越来越不可忽视。 由此可见，GPS技术已经延伸到各个领域的方方面面。要完成以上所述的各种用途，最基本的就是要具备能够接受GPS信号且能够调制输出的设备，而这种设备最基本的功能就是能够显示当时所处地点的经纬度以及UTC标准时间。现在市面上已经有许多基于GPS接收模块所开发的产品，如GPS手持机、车载GPS导航仪等，虽然其功能强大，但价格相对比较昂贵，而且对于普通应用没有必要。基于这种情况下，本次设计针对普通用户使用GPS的切实需要，设计并制作基于单片机的GPS定位信息显示系统。1.2 论文主要内容本次设计的主要任务是在GPS和单片机的理论知识基础上，选择合适的单片机提取出GPS接收模块接收的数据，并在液晶显示模块上显示接收的数据。 本次设计过程中，要熟悉所选用的GPS接收模块的性能指标，结合STC89C52单片机的相关知识，实现对GPS接收到的卫星信息的提取并在液晶显示器上选择性地显示所需要的数据。第2章 GPS卫星定位系统 2.1 GPS简介2.1.1 GPS特点全球定位系统的主要特点： 1. 全球、全天候定位GPS由24颗卫星组成，且均匀覆盖在地球外围的轨道网上，绕行周期为12小时，确保全球任意地点任意时间至少能观测到4颗GPS卫星，这样就能提供全球全天候的导航、定位等服务。 2. 定位精度高实践验证，民用GPS卫星定位接收机的单机定位精度可限制在100m以内。但使用差分码或载波技术的GPS卡可以获得低于5m的定位精度。实际上，单频L1GPS卡的实时精度可优于20cm，Millennium卡实时精度可达2cm。应用后处理软件分析具有原始数据输出的接收机所采集的数据，则可获得毫米级的定位精度。 3. 观测时间短 随着GPS系统的不断升级和相关软件功能的增强，如今，相对静态定位在20km内，观测时间只有20min。而对于快速静态相对定位测量，当每个探测器距基准站15公里之遥，探测器观测时间仅为12min。当采用实时动态定位测量时，仅需几秒。2.1.2 GPS用途全球定位系统的主要用途： 1. 陆地应用，主要包括日常出行导航、车辆行驶状态的监控、应急车辆的快速引导、大型建筑和煤气田的沉降检测、大气物理观测、工程建设的放样测量等； 2. 海洋应用，主要包括海洋救援的搜索、海底管道的铺设测量、海底地形的精细测量、远洋船舶的最佳航线测定等； 3. 航空航天应用，主要包括航空救援的搜索、民航飞机的在途自主导航、机载地球物理勘探、卫星入轨和回收时的实时点位测量、低轨道通讯卫星群的实时轨道测量等1-3。2.2 GPS组成概述2.2.1 空间星座部分全球定位系统的空间部分由24颗工作卫星和3颗备用卫星组成。卫星的高度约为20200千米，运行周期约为12小时。工作卫星分布在6个与赤道面成55度角 的轨道面内，每个轨道面有4颗卫星。各轨道面相距60度，相邻轨道上的卫星超前或滞后30度。同一个观测站每天提前4分钟看到相同的卫星分布图形。每颗卫星每天在地平线上的时间约为5个小时，随时间和地点的变化位于地平线以上的卫星数目也在改变，数目在411颗之间变化。上述特点确保了随时随地可以同时观测到至少4颗卫星，使GPS定位系统能够在全球绝大多数地方实现全天候、高精度、连续实时定位导航。2.2.2 地面监控部分GPS的地面监控部分目前主要由1个主控站、5个监测站和3个注入站组成。 1. 主控站主控站设在科罗拉多。除全面控制所有地面监控部分外，其主要任务是：根据本站与其他监测站的全部观测数据推演编制各卫星的星历、卫星钟差和卫星轨道等，并传递这些数据到注入站。提供GPS时间基准。测出各监测站及GPS卫星与主控站的原子钟差，将这些钟差编入导航电文，并传递至注入站。使偏离轨道的卫星沿预定的轨道运行。当有工作卫星失效时，启用备用卫星代替4-5。2. 监控站监控站是数据自动采集中心，在主控站的直接控制下。站内设有GPS接收机、提供时间基准的原子钟、进行数据初步处理的计算机和收集当地气象数据的传感器。监控站的主要任务是搜集各监控站的全部观测数据，经过计算机初步处理后传送到主控站，用来推算卫星的精密轨道。 3. 注入站注入站的主要任务是往相应的卫星存储系统中正确地注入卫星星历、钟差、导航电文和其他控制指令，每颗卫星每天进行一次注入，全部过程都在主控站的控制下完成。2.2.3 用户设备部分GPS的空间部分和地面监控部分为用户的广泛应用奠定了基础，而用户只有通过接收机设备，方能应用GPS来实现导航和定位。用户设备的主要任务是接收GPS卫星发射的信号，以获得必要的导航和定位信息及观测量，并经数据处理完成导航和定位工作。GPS接收设备随用户的要求而不同，随着GPS定位技术在全球生产和日常生活中越来越不可忽视，开发适用于不同需求的GPS接收机及相应的数据处理软件已势在必行。2.3 GPS定位基本原理GPS系统定位的基本原理是以卫星的瞬时位置为已知点，采用空间距离交会的技术来推算待测点的位置。GPS接收机在工作状态下会不停地接受并计算出导航定位信息，然后传送到计算机中，最后综合多颗卫星的采集数据来计算出用户的位置。GPS系统卫星部分不停地发送导航电文，用户将从导航电文中提取的卫星时间与自己的时钟作对比，便能够得到与卫星的距离，然后利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时的位置，从而便可得知用户在大地坐标系中的位置、速度等信息。由于用户接收机的时钟与星载时钟存在钟差，因此除用户的三维坐标X、Y、Z外，还需将钟差作为未知数，引进t，然后列出关于用户接受器与卫星之间距离的四个方程，解方程，即可得到用户接收机的位置。所以至少收到4颗卫星的信号，才能推算出用户的具体位置6-8。2.4 GPS通信协议NMEA-0183是美国国家海洋电子协会（National Marine Electronics Association）为海用电子设备自定的标准格式，它是GPS接收机所使用的最广泛的标准协议。NMEA-00183在海用设备的标准格式基础上增加了GPS接收机输出内容。除一些先期的GPS接收机外，几乎全部的GPS接收机都采用该数据格式。此协议能够在不同的GPS设备中建立统一的RTCM标准。NMEA-0183数据格式的使用大大提高了GPS接收模块的通用性和互换性。其串行通信默认参数为：波特率=9600bps，数据位=8bit，开始位=1bit，停止位=1bit，无奇偶校验。NMEA-0183协议定义的语句很多，常用的语句如表2-1所示。表2-1 GPS信息类型序号命令说明最大帧长1$GPGGA全球定位数据722$GPGSA卫星PRN数据653$GPGSV卫星状态信息2104$GPRMC运输定位数据705$GPVTG地面速度信息346$GPGLL大地坐标信息7$GPZDAUTC时间和日期6洛阳理工学院毕业设计（论文）本设计中所需要的信息只有经度、纬度和时间，而这些信息都可以从“$GPRMC”帧中得到，对“$GPRMC”帧格式做如下介绍：$GPRMC,*l UTC（Coordinated Universal Time）时间，HHMMSS（时分秒）格式；l 定位状态，A=有效定位，V=无效定位；l Latitude，纬度DDMM.MMMM（度分）格式（前导位数不足则补0）；l 纬度半球N（北半球）或S（南半球）；l Longitude，经度DDDMM.MMMM（度分）格式（前导位数不足则补0）；l 经度半球E（东经）或W（西经）；l 地面速率（000.0999.9节，Knot，前导位数不足则补0）；l 地面航向（000.0359.9度，以正北为参考基准，前导位数不足则补0）；l UTC日期，DDYYMM（日月年）格式；l Magnetic Variation，磁偏角（000.0180.0度，前导位数不足则补0）；l Declination，磁偏角方向，E（东）或W（西）；l Mode Indicator，模式指示（仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）；l 校验和9。第3章 系统总体设计3.1 系统功能文中研究的GPS导航定位系统综合运用了单片机技术、GPS技术和通信技术。整体采用串口通信，利用GPS定位技术信息处理等手段，实现对用户接收机的定位，获取经度、纬度和时间等相应信息并在液晶显示屏上显示出来，以达到实时定位的效果。3.2 系统组成GPS系统融合了众多先进的科学技术，所需要的技术支持包括GPS定位技术、通信技术和信息技术。综合各方面考虑，本次设计的系统共集成了三大功能模块，即信息接收模块、信息处理模块和显示模块。3.3 系统方案的选择3.3.1 方案一系统由GPS-OEM板、电平转换电路（MAX232）、控制电路（8051单片机）、显示部分（SED1335彩色液晶显示器）组成。但在和单片机进行串行通信时由于电平不同，必须附加转换电路（MAX232），而且价格比较昂贵。单片机采用8051，功能全面，但其内部ROM一般是掩膜ROM，不可更新改写。SED1335彩色液晶显示器其有效显示点阵320240，显示颜色为4色，但根据我们设计要求，单色显示完全可以。故不采用此方案。3.3.2 方案二GPS模块（M-87）、控制模块（STC89C52单片机）、显示模块（12864液晶显示器）组成。LOLUX M-87是一个高性能，低功耗，小型并且很容易联合的GPS模块。该芯片每次跟踪12颗卫星，应用广泛，而且不用附加电平转换电路，可以直接与单片机进行串行通信。单片机采用STC89C52,相对于8051，其内部ROM是FLASH-ROM,可以多次改写，价格便宜。12864字符型液晶显示器（LCD），可现实12864点阵或8个4行汉字，点尺寸为0.480.48（WH)mm，内置ST7920接口型液晶显示控制器，内带GB2312码简体中文字库（1616点阵），可与单片机直接连接，具有8位并行的连接方式，广泛应用于各类仪器仪表及电子设备。综上所述，方案二更加实用，根据实际需要，设计采用此方案。3.4 定位导航硬件模块选取3.4.1 单片机的选取综合常见的系统实现方案，本设计采用AT89C52单片机与GPS接收模块构成定位导航终端。所有系统软件都存放在AT89C52的存储器中，它是该设计的中枢。STC89C52与GPS接收机之间通过串口通信，将GPS串口输出的信息处理，得出用户接收机的地理信息（经纬度，时间），并在液晶显示屏上显示出来。3.4.2 GPS模块的选取对于GPS模块的选取来讲，通常从技术参数、所支持的通信协议、控制接口和成本4个方面综合考虑。目前商用的GPS模块，大都支持16通道，采用C/A编码，其中最大更新速率为4Hz，而具有授时功能或具有DGPS差分功能的模块在价格上要高出许多。本系统选用的GPS卫星数据采集模块是LOLUX M-87，它是一个高性能，低功耗，小型的并且很容易联合的GPS模块。该芯片每次跟踪12颗卫星，应用广泛。而且不用附加电平转换电路，可以直接与单片机进行串行通信。3.4.3 液晶显示模块的选取显示模块的选取常见的是利用LCD液晶屏或LED发光二极管显示。本设计选取的是LCD12864液晶显示屏，它是一种可以显示汉字和图形的点阵图形液晶显示模块，该模块接口方式灵活，操作指令简单，可以构成全中文人机交互图形界面，且功耗低，价格相对较低。3.4.4 天线的选取由于天线原理复杂，有源天线内核技术含量较高，且涉及硬件调试及高频控制，因此选择成品的天线。选择时要注意天线的供电电压和信噪比以及增益。本设计的天线为GPS ANTENNA，天线选用5V直流供电的有源天线，增益参数为2628dB，噪声系数为1.4dB，频率为1575.42MHz。有源天线的电压由GPS模块提供，天线水平放置。第4章 系统硬件设计4.1 系统总体硬件结构本次设计的系统在实现GPS信息的提取和处理的同时，还涉及定位信息显示问题，其主要组成部分有GPS接收模块LOLUX M-87、STC89C52单片机、QC12894B液晶显示屏及外界按键等。总体设计框图如图4-1所示。图4-1 总体设计框图4.2 单片机与GPS接收机的接口模块设计4.2.1 单片机STC89C52介绍STC89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，采用40引脚双列直插封装方式。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造，与工业标准的MCS-51指令集合输出管脚相兼容10-12。STC89C51引脚如图4-2所示：图 4-2 STC89C52引脚图其引脚说明如下：主电源引脚：VCC（40脚）：电源端，为+5V; GND（20脚）：接地端。外接晶体引脚：XTAL1（19脚）：片内振荡电路反相放大器的输入端；XTAL2（18脚）：片内振荡电路反相放大器的输出端。 控制信号引脚：RST（9脚）：复位信号输入端，高电平有效。当此端口持续24个时钟振荡周期的高电平时，即可复位；PSEN（29脚）：程序存储允许输出信号端，当片外程序存储器取指令时，每个机器中周期两次PSEN有效； ALE/PROG（30脚）：地址锁存允许信号端；EA/VPP(31脚）：外部程序存储器地址允许输入端/固化编程电压输入端，接低电平时，CPU只访问片内Flash ROM并执行内部程序存储器中指令，接高电平时，CPU只访问片外ROM并执行片外程序存储器中的指令。 可编程输入/输出引脚（32根）：STC89C52单片机有48位的可编程I/O端口，如表4-1所示。表4-1 STC89C52输入/输出口I/O口管脚名称介绍P0口Pin39Pin32P0.0P0.78位准双向I/O端口，地址低八位P1口Pin1Pin8P1.0P1.78位准双向I/O端口，地址高八位P2口Pin21Pin28P2.0P2.78位双向I/O端口P3口Pin10Pin17P3.0P3.78位双向I/O端口在STC89C52中，P3端口的复用功能如表4-2所示。表4-2 P3端口引脚与复用功能表引脚复位功能引脚复位功能P3.0RXD：串行输入口P3.4T0：定时器0的外部输入P3.1TXD：串行输出口P3.5T1：定时器1的外部输入P3.2INT0：外部中断0P3.6WR：外部数据存储器读选通P3.3INT1：外部中断1P3.7RD：外部数据存储器读选通STC89C52主要功能如表4-3所示。 表4-3 STC89C52主要功能主要功能特性兼容MCS51指令系统8K可反复擦拭Flash ROM32个双向I/O口256*8bit内部RAM3个16位可编程定时计数器中断时钟频率024MHZ2个串行中断可编程UART串行通道2个外部中断源共6个中断源2个读写中断口线3级加密位低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能下面简单介绍下单片机的时钟电路与复位电路。1.时钟电路STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该反相放大器的输入端和输出端。两端跨接相应晶振和两个电容就可以构成稳定的自激振荡器。电容器C1和C2通常取30pF左右，可以稳定频率并对振荡频率有微调作用。如图4-3所示13。图4-3 STC89C52内部时钟电路图 2.复位复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进行系统的正常初始化之外，由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态，为摆脱困境，也需按复位键重新启动14。当单片机的ALE及PSEN两引脚输出高电平，RST引脚高电平到时，单片机复位。RST/VPD端的高电平直接由上电瞬间产生则为上电复位，若通过按动按钮产生高电平复位称为手动复位。对于51单片机应用系统一般有两种复位方式，包括上电复位和手动复位。在时钟电路工作后，只要单片机的RST引脚上出现24个振荡脉冲（2个机器周期）以上的高电平，单片机便实现初始化状态复位，而在设计过程中，通常使高电平保持在10ms以上。这里采用手动复位方式。当按钮按下的瞬间，接通电路，给电容充电，实现RST端的高电平，使单片机复位，而按钮释放时电容器放电，使高电平的产生时间比较长。其示意图如图4-4所示。图4-4 按钮复位电路示意图4.2.2 GPS模块LOLUX M-87介绍下面我们来介绍一下GPS信息接收器的其中一种，也就是本方案将要用到的信息接收模块LOLUX M-87。其主要参数如下：1. 芯片为MTK，系统内存4MB,波特率为4800bps；2. 灵敏度：159dBm，卫星通道：32通道；定位精度： NS= bufGetComma(4, buf);GPS - EW= bufGetComma(6, buf);GPS-latitude=Get_Double_Number(&bufGetComma(3, buf);GPS-longitude=Get_Double_Number(&bufGetComma(5, buf); GPS-latitude_Degree =(int)GPS-latitude/100; /分离纬度 lati_cent_tmp=(GPS-latitude-GPS-latitude_Degree*100);GPS-latitude_Cent=(int)lati_cent_tmp;lati_second_tmp=(lati_cent_tmp-GPS-latitude_Cent)*60;GPS-latitude_Second=(int)lati_second_tmp; GPS-longitude_Degree=(int)GPS-longitude/100;/分离经度 long_cent_tmp=(GPS-longitude-GPS-longitude_Degree*100); GPS-longitude_Cen=(int)long_cent_tmp; long_second_tmp=(long_cent_tmp-GPS-longitude_Cent)*60; GPS-longitude_Second=(int)long_second_tmp; speed_tmp=Get_Float_Number(&bufGetComma(7,buf);/速度(单位：海里/时) GPS-speed=speed_tmp*1.85; /1海里=1.85公里 GPS-direction=Get_Float_Number(&bufGetComma(8, buf); /角度 GPS-D.hour=(buf7-0)*10+(buf8-0);/时间 GPS-D.minute=(buf9-0)*10+(buf10-0);GPS-D.second=(buf11-0)*10+(buf12-0);tmp=GetComma(9, buf);GPS-D.day=(buftmp+0-0)*10+(buftmp+1-0); /日期 GPS-D.month=(buftmp+2-0)*10+(buftmp+3-0);GPS-D.year=(buftmp+4-0)*10+ (buftmp + 5 - 0)+2000;UTC2BTC(&GPS-D);return 1;return 0;第6章 系统调试6.1 硬件调试硬件调试的主要任务是排除硬件故障，其中包括设计的错误和工艺性故障等。 1. 检查硬件电路板所有的器件和引脚是否正确。 在电板加电前，根据电气原理图，先用万用表检查逐点检查，查看电源走线，防止电源短路和极性错误的发生，还要检查信号线是否通畅以及线路是否存在开路和短路现象。加电后，要注意每个电器元件的引脚电压是否存在异常。 2. 将电线插头直插入单片机STC89C52插座进行调试，通过编程器将生成的（.hex）文件导入单片机STC89C52中。 3. 将写入程序的单片机插入硬件电路单片机管座，查看液晶显示器LCD12864显示结果是否符合设计要求。6.2 软件调试软件调试是利用开发工具Keil进行调试，能够准确发现程序语法错误以及硬件故障。软件调试是对各个模块依次进行的，首先，单独调试各子程序，看其能否实现预期功能，然后检查接口电路的控制正常与否，最后调试全部程序，确保各模块间够正确地传递参数。1. 检查LCD12864显示程序，观察在液晶显示器上能否显示相应的字符。2. 检查GPS模块程序，通过观察LCD12864液晶显示情况了解GPS信号接收状况。3. 通过GPS模块程序和LCD12864液晶显示模块程序的结合，观察LCD12864液晶显示器上的GPS显示信息。6.3 实验结果27结论本课题是在充分了解了GPS导航定位系统原理的基础上，自行开发的一套GPS导航定位系统。在开发和研制的过程中，通过查阅有关导航定位资料，了解到了GPS的定位原理及各部分工作流程。GPS信号接收和处理由LOLUX M-87来实现，通过M-87与AT89C51单片机的串口连接并配备了相关的外围电路和液晶显示器LCD12864，显示器能够显示中文汉字，文中详细介绍了接收机的硬件以及软件设计。最终，完成的GPS接收机能够正常工作，同时显示的经纬度和时间等各方方面指标都满足要求。这次毕业设计加深了我对GPS的理解，同时也让我学到了很多实用的知识，学会了如何来制定并实现计划，不仅巩固了课本上所学到的知识，而且掌握了一些书本上不可能了解的东西，最重要的是我学会了通过独立思考来解决问题的一套系统的研究方法。通过这次设计是我懂得了理论联系实际的重要性，只有勤动手，多实践，才能提高整体能力，不至于眼高手低。同时我还发现了自己的不足，例如对学过的知识掌握尚不够扎实，C语言编程能力有待提高。在今后的日子里，我一定会加倍努力，提高自己的整体水平。同时，由于本人能力有限、时间短等问题，设计尚有许多不足，需要多加改进。洛阳理工学院毕业设计论文谢 辞 本课题是在张老师的悉心指导下完成的，从开始选题直至最后截稿，张老师给予了耐心的指导和极大的帮助。张老师严谨的治学态度和渊博的学识给我很大的影响。张老师的平易近人让我们倍感亲切，在设计阶段，张老师总是耐心的给我们讲解，帮助我们调试系统。张老师的循循善诱让我受益匪浅，在关键的阶段，张老师总是给予引导，让我自己去寻求最佳方案，而非直接公布结果，这不仅锻炼了我独立思考并解决问题的能力，同时也是为我负责。此外，还要感谢那些平时经常交流经验的同组同学，在共同的学习交流中，我不仅收获了学识，还有友情。感谢所有在大学期间帮助过我的人们，是你们让我成长，是你们让我的大学生活变得充满色彩。感谢你们！参考文献1安妮.基于单片机的 GPS 全球卫星定位系统设计.科技与生活,2012(5):116-1162陈赛, 李建朝. 基于单片机的多功能手持 GPS 定位仪的设计. 测绘工程, 2012, 21(4): 57-603王惠南.GPS导航原理与应用.北京：北京出版社，2003 4余锡存.单片机原理及接口技术.西安：西安电子科技大学出版社，20005赵志礼, 孟庆辉, 张松涛. 基于单片机的 GPS 定位信息处理. 电子测试, 2009, 10: 45-486孟明明.基于AT89C51单片机的简易GPS定位系统设计.工业设计，2011,6:0607陈少明.单片机在GPS系统中的应用.煤炭技术，2010,29（007）：207-2098解宁波，曹红松，韩海涛.基于单片机的GPS接收机的设计.机械管理开发，2011,4:0459关学忠，姜世超，方超.GPS电子定位导航系统.自动化技术与应用，2012，3:01010 周航慈.单片机应用程序设计技术.北京：北京航空航天大学出版社,200211陈明荧.8051单片机课程设计实训教材.北京：清华大学出版社,200412李朝卿.单片机原理及接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，200513李光飞. 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