本科毕设论文_gps轨迹记录仪 .doc

GPS轨迹记录仪 摘要：本设计使用性价比极高的stm32f103c8t6作为主控芯片，通过GPS模块实现与卫星的数据通信，获得在地球上的经纬度坐标等其他数据。并使用掉电不丢失的存储器AT24C64来存储经纬度，采用1.8寸TFT彩屏和按键作为人机交互界面。户外使用3.7V锂电池供电,作品小巧方便携带，很适合外出散步、旅游使用。GPS定位精度高，轨迹效果好，很实用。 关键词：轨迹记录仪；EEPROM存储器；1.8寸TFT 目 录 引言……………………………………………………………………………………1 第一章 系统设计……………………………………………………………………2 1.1 数字控制器选择……………………………………………………………4 1.2 显示方式选择………………………………………………………………5 1.3 存储器选择…………………………………………………………………5 1.4 人机交互……………………………………………………………………6 1.5 GPS选择……………………………………………………………………6 第二章 硬件电路……………………………………………………………………7 2.1 主控芯片STM32F103C8T6…………………………………………………7 2.2 TFT液晶显示………………………………………………………………8 2.3 存储器电路 ………………………………………………………………9 2.4 电源电路……………………………………………………………………11 2.5 GPS电路……………………………………………………………………12 第三章 系统软件设计介绍…………………………………………………………13 3.1 GPS指令介绍及解析………………………………………………………13 3.2 GPS数据存储………………………………………………………………15 3.3 上位机u-center…………………………………………………………15 第四章 电路调试……………………………………………………………………17 总结…………………………………………………………………………………18 参考文献……………………………………………………………………………19 致谢…………………………………………………………………………………20 引言 随着科学技术水平的发展，我们实现很多跨时代的技术革命。卫星能快速传递信息，实时性强、稳定性高并成为通信系统中的重要组成部分；GPS--全球定位系统起始于1958年美国军方的一个项目, 主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的。其中导航与我们生活息息相关； GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到。当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。 通过解析接收机收到的指令内容，便可从中得到各种信息，如经纬度、海拔高度、时间日期、定位精度等其他定位信息。随着汽车、旅游等产业的迅速发展，利用卫星能够实现在地球上的精度定位，出现很多各种各样的使用GPS技术结合市场需要的产品，轨迹记录仪，GPS车载导航仪等。轨迹记录产品功能复杂，该设计更多的是验证学校所学知识，本设计与产品相比，有一定的差距。 系统设计 如1-1图所示是GPS轨迹记录仪的系统框图，以数字控制器为核心，从GPS获得数据，经过控制器处理，在存在存储器中，最终传输到PC上位机 图 1-1 系统框架图 ◆ 1.1 数字控制器选择 方案一：采用89S51芯片作为硬件核，AT89S51 是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用AT