技术领域来分，可以分为以下三个主要部分第，地面控制部分。主要包括主控站地面天线以及电台和通讯辅助系统第二，空间控制部分。目前全球共有颗卫星分布在个不同的轨道平面上，为技术的信息获取提供主要来源第三，用户装置部分。该部分主要包括卫星天线以及接收机两个模块。这三部分的关系图如图所示。图全球定位系统组成其主要工作原理是由地面监控部分来计算从卫星发出的信号到达接收机，即用户装置部分的时间间隔，利用公式计算出用户装置到基准卫星的距离。在此过程中共需要接收天空中大于颗的卫星信号所发的信息。然后在三维坐标系中，利用距离的计算工式，求解出观测点的位置坐标。此外，由于来自卫星的时钟信号与地面用户装置的时钟信号之间难免存在误差现象，还需要考虑该时间差所造成的距离偏差问题。二信号接收方案的关键问题为了能够实现在液晶显示器上准确实时的显示出所接收到的数据信息，核心问题就是如何处理来自卫星的信号与接收器芯片之间的数据通信。本设计的难点就是如何进行软件程序的编写实现模块信息的接收。此外，还应该根据核心芯片的设计标准，对整个外围电路天线模块等进行设计，进而保证在完成卫星信息的接收之后，能够准确计算出观测点的经度纬度以及高度，并将结果通过定位模块的输出，在显示电路模块显示出来。三接收模块简介接收机是整个系统的关键构成模块。目前，市场上的接收模块的型号很多，不同型号的接收模块在结构功能价格上也存在差异。但其基本构成往往由天线前置放大变频器并行信号通道中央处理器以及输入输出端口内部存储器等部分构成，其基本原理图如图所示图接收模块内部结构当接收器捕获到来自卫星的信号之后，将对该信号进行跟踪，保证能够进行系列连续测距。然后将对所测信号进行解调，将该信号转换为导航电文。在该过程中还要考虑到载波相位的计算测量伪距的处理等些列过程，最后计算出定位点的相关坐标信息。在整个过程中，为保证信息获取的实时性，要求用户能够通过输入和输出接口很方便的实现与接收模块的信息交换，也就是系统应该具有友好的人机交互界面。四总体方案的设计根据系统的设计要求，要求能够以单片机为核心控制器件，实现设备的定位信息的显示系统。目前市面上单片机的种类繁多，功能各异。综合考虑单片机的功能通用性可扩展性以及性价比，本设计将采用常见的单片机作为处理器。在信号的接收部分，将采用信号接收模块与单片机串行接口相连实现数据信号的输出。通过软件的设计，对接收机信号进行筛选计算输出，获取定位数据信息。最终的计算结果将通过并行接口模块输出，利用液晶显示器构成的显示电路显示出结果。整个定位信息显示系统的硬件构成主要包括以下几部分第，接收模块电路。主要包括以接收模块作为核心构成的接收机，主要负责将锁定卫星，并将捕获码的最大相关输出，然后利用同步技术，通过对伪距载波相位的估计，计算出用户位置速度和时间等数据信息第二，控制电路模块。主要包括由单片机构成的核心电路，主要负责控制数据读取和传输的过程，并将数据进行滤波等处理，并发送至显示电路第三，显示电路部分。主要包括由构成的显示电路，通过与微控制器接口的正确连接实现定位数据的实时显示第四，电源部分。为整个系统提供动力来源，保证系统的正常工作。设计中还包括些外围电路，主要负责在接收天线获取卫星信号后，在信号的变换放大滤波等系列处理过程中起到相应辅助作用，与主控电路与接收模块协同工作，锁紧定位测量并输出显示结果。此外，在控制电路完成信息的捕获跟踪和计算的过程中，无论是卫星导航参数的测量，还是伪距及伪距变化率的测量，以及最终位置信息的计算及经纬度的变换显示，输入输出端口的管理等，都必须通过软件指令进行控制。所以软件设计也是整体方案的重要组成部分。综上，本文将从硬件电路与软件设计两部分开展具体论述。三硬件电路设计硬件总体结构框图硬件总体结构框图如图所示图硬件总体结构框图二单片机性能概述引脚功能本设计中所选择的单片机型号为，是由中国深圳宏晶科技有限公司生产。该单片机采用引脚双列直插封装方式，是采用高密度非易失存储器制造技术生产的。能够与工业标准的指令集和输出管脚直接兼容。引脚如图所示图引脚图其引脚说明如下主电源引脚根电源输入端口，通常接电源接地端口。外接晶振引脚根芯片内部振荡电路的输入端口芯片内部振荡电路的输出端口。控制引脚根用来控制地址锁存允许信号用来控制外部存储器读选通信号可编程输入输出引脚根单片机有组位的可编程输入输出端口，分别为口口口以及口。每个端口都根引脚，共根，其各端口功能详见表表端口功能综上，整个的主要功能如表所示表主要功能时钟电路时钟电路的共有内部产生或者外部产生的两种模式可供选择。本设计采用内部时钟电路模式。其中外接定时元件与和脚相联，由内部振荡器产生自激振荡。外接的定时元件具体是由石英晶体以及个电容并联构成谐振电路。为了保证最好的定时效果，产生所需要的,,,基于单片机的简易定位信息显示系统设计系部电子与通信工程系学生姓名专业班级学号指导教师年月日声明本人所呈交的基于单片机的简易定位信息显示系统设计，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下进行分析研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名日期摘要全球定位系统是当今信息时代发展中的重要组成部分。由于其良好的性能，精度高，适用范围广等特点，被广泛应用于陆地，海洋，航空航天等领域。本文提出了种微控制器作为核心控制设备，由接收模块实时显示模块等功能电路构成的实时显示系统。文章从硬件设计和软件设计两个方面，阐述了系列单片机如何与接收模块实现串行通信，结果显示定位信息，并利用仿真软件，对其性能进行了仿真测试。该设计电路简单，成本低，性能好，具有定的实用价值。关键词单片机串行通信实时显示模块目录概述系统设计背景及意义二系统设计主要内容二定位信息显示系统方案设计全球定位系统简介二信号接收方案的解决三接收模块简介四总体方案的设计三硬件电路设计硬件总体结构框图二单片机性能概述三信号接收模块四实时显示模块概述五电路原理图四软件设计软件设计思路二程序流程图三模块软件设计五软件调试与仿真测试软件调试二仿真测试过程六总结致谢参考文献附录电路原理图附录二仿真电路原理图附录三源程序概述系统设计背景及意义是英文全球定位系统的简称，它提供实时全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集，应急通信和些其他用途。目前已经被广泛用于陆海空三大领域。例如陆地的技术应用，它可以应用在各种车辆的行驶状态监控中在海洋应用中，技术可以应用于远洋船舶的最佳航线测定在航空航天应用，技术可以应用到民用飞机在运输过程中的自主导航。现在的技术中最关键的就是如何解决信号是否能被准确接收和调制输出的的问题。此外，准确显示出当时所在地方的经度和纬度时间，也直接关系到这种技术是否具有良好的实用价值。今天，已经有很多基于此类技术及基本功能的基础上开发的产品，如手持机，导航设备等。技术的确具备功能强大可扩展性好等优势，但同时也具有价格昂贵电路复杂等缺点。本文拟设计个简单的基于单片机的定位信息显示系统，整个系统的构成简单，基本性能齐全，价格便宜，具有定的实用价值。二系统设计主要内容在学习微控制器和的理论知识基础上，选择合适的微控制器和接收模块，通过接收并提取卫星信息。以单片机为核心组成部分，对所提取的信息进行分析，处理，利用液晶显示器构成显示电路，实时准确地显示所需的数据。设计完成后利用软件仿真测试其性能。二定位信息显示系统方案设计全球定位系统简介是新代空间卫星导航定位系统的简称，由美国在世纪年代研制开发。技术在研究的初始阶段其主要的目的是为收集情报。此外，包括实时监测核武器动向，对地海空三大领域进行全天候的实时的无漏洞的导航服务也是其主要目的之。目前，技术还被广泛地应用与应急通信和其他些军事目的经济领域。技术整体比较复杂，但从不同的技术领域来分，可以分为以下三个主要部分第，地面控制部分。主要包括主控站地面天线以及电台和通讯辅助系统第二，空间控制部分。目前全球共有颗卫星分布在个不同的轨道平面上，为技术的信息获取提供主要来源第三，用户装置部分。该部分主要包括卫星天线以及接收机两个模块。这三部分的关系图如图所示。图全球定位系统组成其主要工作原理是由地面监控部分来计算从卫星发出的信号到达接收机，即用户装置部分的时间间隔，利用公式计算出用户装置到基准卫星的距离。在此过程中共需要接收天空中大于颗的卫星信号所发的信息。然后在三维坐标系中，利用距离的计算工式，求解出观测点的位置坐标。此外，由于来自卫星的时钟信号与地面用户装置的时钟信号之间难免存在误差现象，还需要考虑该时间差所造成的距离偏差问题。二信号接收方案的关键问题为了能够实现在液晶显示器上准确实时的显示出所接收到的数据信息，核心问题就是如何处理来自卫星的信号与接收器芯片之间的数据通信。本设计的难点就是如何进行软件程序的编写实现模块信息的接收。此外，还应该根据核心芯片的设计标准，对整个外围电路天线模块等进行设计，进而保证在完成卫星信息的接收之后，能够准确计算出观测点的经度纬度以及高度，并将结果通过定位模块的输出，在显示电路模块显示出来。三接收模块简介接收机是整个系统的关键构成模块。目前，市场上的接收模块的型号很多，不同型号的接收模块在结构功能价格上也存在差异。但其基本构成往往由天线前置放大变频器并行信号通道中央处理器以及输入