目录
引言 2
一、系统总体设计 3
（一）GPS定位系统原理 3
（二） 系统总体设计 3
二、 系统硬件设计 3
（一） 主控模块设计 3
1、 STC89C52单片机简介 3
2、 单片机最小系统 4
（二） 信号接收模块设计 5
1、 LEA-5S接收芯片简介 5
2、 AMS1117稳压器简介 6
3、 天线模块简介 6
4、 信号接收模块电路设计 7
（三） 显示模块设计 8
1、 LCD12864液晶显示器简介 8
2、显示模块电路设计 9
（四） 电源模块设计 10
（五） 系统总体电路设计 10
三、 系统软件设计 11
（一）NMEA-0183协议简介 11
（二） 程序流程图设计 12
（三） 软件编译 13
1、 Keil软件简介 13
2、 程序编译及下载 13
四、系统硬件调试 16
总结 19
致谢 19
参考文献 20
附件 21
（一）系统总电路图 21
（二）程序 22
引言
在早期时候GPS定位系统主要是应用于各国的军事方面，并不应用在民用设备中，主要用来定位敌我各方的军事基地布设以及军情监控。我国已经发射了三代不同功能的卫星，早期建国初期发射的是第一代卫星，相对性能比较落后，早已退出工作平台。第二代是八九十年代前后发射的28颗工作卫星，使用寿命平均为7.5年，目前正在研制发射的是第三代卫星，预计发射数量为20颗，到那个时候会逐步取代第二代发射卫星，逐步的提升我国空间卫星的性能以及进一步服务人类。而世界上其他国家组织也有着自己的卫星发展史，像是欧盟的Galileo卫星导航系统，使用了30颗不同型号的卫星去给地球上的用户提供所需要的时间以及经纬度。俄罗斯的Glonass也是如此，无线电导航和太空站为基础，误差小，精确度高，对用户来说意义重大。
现在GPS定位系统
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2 
第三代卫星，预计发射数量为20颗，到那个时候会逐步取代第二代发射卫星，逐步的提升我国空间卫星的性能以及进一步服务人类。而世界上其他国家组织也有着自己的卫星发展史，像是欧盟的Galileo卫星导航系统，使用了30颗不同型号的卫星去给地球上的用户提供所需要的时间以及经纬度。俄罗斯的Glonass也是如此，无线电导航和太空站为基础，误差小，精确度高，对用户来说意义重大。
现在GPS定位系统已经不再仅仅局限于军事，商用、民用都有着很好的前景，目前智能手机基本都搭载定位系统，方便使用地图等。汽车上也会搭载GPS来导航路线等。还有一些GPS测亩仪，GPS定位追踪搜救系统等，不同的行业应用在了不同的方面，实现了相应的功能来方便人类生产生活。这些GPS设备一般都会另外扩展其他的外围电路和功能模块，来满足不同行业的不同需求。
在本次毕设中我设计制作的GPS定位系统，通过连接单片机模块与GPS模块，二者互相通信并且解析出其专用的NEMA-0183语句，把数据中所包含的日期时间，以及当期精度维度显示于12864液晶显示器上，完成硬件电路的搭建。之后再编写本系统的软件语言烧入芯片，再显示出坐标位置信息。本次设计是一款比较简单基础的定位系统，性价比较高，造价低廉，使用方便，对于实际生活具有十分重要的实际意义。
一、系统总体设计
（一）GPS定位系统原理
GPS定位系统一般有以下几个模块，天线模块、信号接收模块，信号处理模块，震荡模块，显示模块等。硬件与卫星的通信主要是依靠天线，天线中的前置放大器把卫星发射过来的信号转换为电流量，而硬件中的接收模块会对这电流量进行分析处理，另外模块中的微处理器还会进一步的定位经纬度以及实现导航功能，最后再把处理好的信息发送至显示模块。精密振荡器主要用于产生标准的震荡频率。GPS在实现数据的接收以及显示时候需要配有相应的解码机内软件共同工作，并且会有专门的GPS数据处理包。接收机配有这整套的设备才能够完全的实现定位功能。
系统总体设计
本系统要实现的功能就是使用单片机串行通信口接收GPS数据包并分析处理相应数据信息转化为坐标信息显示在液晶屏上。明白了系统的实现功能后，我对系统进行了一个总体设计。
核心控制芯片使用STC89C52单片机，接收模块使用UBLOX生产的LEA-5S模块，显示屏使用LCD12864液晶显示器，电源采用4节5号干电池来供电。电源给系统上电之后，天线开始接收卫星信号，信号发送给系统信号接收模块，然后数据再发送给单片机分析处理，最终结果显示在屏幕上。系统总体框图如图1所示。
图1 系统结构框图
系统硬件设计
主控模块设计
STC89C52单片机简介
STC89C52是在经典款STC89C51基础上改良之后的新型高性能微处理器。STC89C52一般加上+5V的工作电压，外部扩展电路用P0和P2两个端口，其中P0需要串联上拉电阻才可以使用，因为漏极输出电流需要电阻分压。同时，8K闪存，512SRAM字节以及5KEEPROM都能保存数据。定时计数器不在是用传统晶振产生计时，内部自带定时器精准稳定，高效高速。STC89C52引脚图如图2所示。
图2 STC89C52引脚图
单片机最小系统
单片机的最小系统其实也就是能使单片机正常运行的最低配置，它一共是由三个模块组成：复位系统、时钟系统以及电源系统。复位系统也就是说给9引脚输入2个周期以上的高电平使单片机复位，从开头运行周期。时钟系统即晶振频率等于振荡电路频率，或是XTAL2脚接地，时钟信号由XTAL1输入，该方式称为外部单独输入。另外VCC引脚接高供电，GND引脚接地。由于集成限度的限制，最小系统只能用一些很小的控制部件。在器件的选择上，一般XTAL1、2引脚接定时元件，即一个11.0592M的石英晶振和两个20PF电容并联，电容只是起到稳定频率和快速起振的作用。本系统的单片机最小系统图如图3所示。


图3 单片机电路
信号接收模块设计
LEA-5S接收芯片简介
本设计的接收模块采用的是瑞士U-BLOX公司生产的第五代GPS芯片LEA-5S，该芯片拥有100多万个有效的32通道采集引擎，这也是为什么本系统可以实现大规模搜索功能。另外芯片拥有SuperSense@ kickstart启动技术，这种技术有效的增强了捕捉一些微弱信号的能力。另还有噪声抑制技术以及RF平台，都使得本系统的抗干扰能力大幅提升。同时，u
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