基于单片机的GPS定位系统设计本科毕业论文 - 图文

(3) 液晶显示模块

液晶显示模块要实现的功能是显示由单片机输出的定位信息，包括经度、纬度、高度的三维坐标及时间等。可由单片机选择性的显示某一个数据或同时显示几个数据。

(4) GPS模块

GPS模块是整个设计中最重要的核心模块，该模块的功能是把内部接受到的定位数据通过串行通信的方式传递给单片机，由单片机进而对这些数据进行相应的控制和处理。

(5) 电源电路

电源电路负责为各模块芯片供电，使各芯片在其工作电压范围内正常工作。 方案一的特点

(1) 键盘模块按键多，功能强大，可以实现多种功能选择。 (2) AT89S54内存比较大，方便使用大程序。 (3) 外置ROM，便于存储数据以及调用。

(4) GPS模块板需经过电平转化MAX232才可与单片机通信。并且性价比一般。

(5) AT89S54非常用芯片，不易获取。

(6) 使用外置ROM需要占用至少8个数据口，需要对某个数据进行分时复用。加大了电路复杂性。

(7) 整个电路硬件多，布局难。

1.1.2 方案二

GPS模块通过电平转换与LAP单片机进行串行通信，其中GPS传入单片机的为GPRMC格式的语句，需要在单片机中进行解析等操作。将取得的GPS数据发送到单片机中进行处理，通过键盘模块的按键控制，单片机判断后进行操作，将数据存储到内置ROM中，或将已得的经纬度通过液晶显示模块显示，再此期间，LCD1602始终显示当前位置的经纬度，硬件电路结构框图如图1.2所示。

图1.2 硬件电路结构框图

方案二的特点

(1) 电路硬件少，结构简单易懂。 (2) GPS成本低，性价比高。

(3) 单片机是当代主流，内存4K足够使用。 (4) 数据口够用，资源能合理使用。

(5) 结构比较简单，硬件及软件功能有一定的局限性。 (6) GPS模块以及接线不方便携带。

1.1.3 方案论证

最终选择了方案二，理由共六条。

（1）可以满足课题要求，并且其性价比高。

（2）课题按键功能的实现不需要键盘模块，只需2~3个按键即可。 （3）LAP单片机内存足够用，不用使用大内存的AT89S54单片机。 （4） 虽然缺少了外置ROM，但减少了分时复用的麻烦。 （5）方案二的I/O口的合理分配。

（6） 显示部分的器件选择方案二更主流，并且性能好。

2系统软件仿真

2.1 Proteus软件简介

Proteus软件是一种专业的仿真软件，EDA工具软件，它是由英国的Lab Center Electronics公司研发推出了。此软件不仅具有EDA工具的仿真模拟功能，还能仿真单片机及其外围的设计电路，从原理图的布局设计，源程序代码的调试和外围电路的协作模拟仿真，到一键切换到PCB的设计中，真正实现了从理论设计的概念化，到产品的完整设计与调试。

此软件有着非常丰富的元器件库资源，多达27000种的元器件任你选择，创建方便，使用简单。并且还具有智能化的连线功能，支持总线结构，还可以输出高质量的图纸。其应用领域广泛，在教学领域可以进行模拟电路和数字电路的教学与实验，微控制器的综合实验，项目的设计与产品研发，创新设计与毕业设计等。在产品开发领域，是一个从产品概念设计到完整的模拟仿真应用平台，可以预计研发项目的评估，减小开发的风险，便于团队项目的管理与团队的开发合作[11]。

2.1.1 Proteus 的工作过程

本次设计用到的是proteus8仿真软件，首先打开Proteus仿真软件，在进行仿真之前，设置好界面信息，和布局。当准备工作完成后，在工具栏中选择本次仿真需要的元器件，这是在pick devices窗口下执行的操作，元器件选择完成后把选中的器件放在仿真区域，并把器件爱你的参数以及器件的名字改正，然后进行连线。当仿真图画好之后需要进行仿真实现的时候，需要选择程序的编译工具，扩展名，路径等等。我们把在外部写好的单片机程序加入到本次仿真试验中，在debug菜单对应的命令下仿真电路的运行状况。

Proteus软件里面涵盖了数千种元器件，里面的元器件非常的多，通常不会找不到我们所需要的内容，而且里面的元器件的类型更是丰富。

2.1.2 Proteus 调试手段

Proteus软件对电路调试提供了两种方法，这两种方法能很好的解决我们在

仿真过程中遇到的问题。

（1）总体执行效果的调试方法，首先需要在debug菜单中找到execute选项，或者我们可以选用快捷方式直接按下F12,如果我们想要在运行过成中暂停程序需要shift + break组合键停止系统运行，使用快捷方式的操作可以节省我们调试的时间，运行的方式还有多种，在菜单栏中可以找到。

（2）软件的分步调试，应该执行启动调试菜单/重新启动调试菜单项命令，那么你可以选择跨越，进入和失调执行命令（可以用快捷键Ctrl + F10，F11，F11），执行的效果是一个句子的实施，跳到子程序子程序。在执行启动/重新启动调试命令，在下面的仿真调试菜单出现在软件和单片机的系统资源列表，用于调试分析和评审的时间[15]。

2.2 系统的总体仿真

系统采用单片机常用的仿真软件Proteus进行仿真，总体仿真图如图2.1所示。

图2.1 总体仿真图