基于51单片机&GPS;的导航系统设计论文.doc-资料库

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南阳理工学院本科生毕业设计（论文）学院(系）：计算机与信息工程学院专学业：物联网工程生：乔蒙蒙指导教师：周国运完成日期 2019 年 5 月

南阳理工学院本科生毕业设计（论文）基于单片机&GPS 的导航系统设计 Design of Navigation System Based on Single-chip Microcomputer & GPS 总计：34 页表格：4 个插图：23 幅

南阳理工学院本科毕业设计（论文）基于单片机&GPS 的导航系统设计 Design of Navigation System Based on Single-chip Microcomputer &GPS 学院（系）：计算机与信息工程学院专业：物联网工程学生姓名：乔蒙蒙学号： 1506955060 指导教师(职称)：周国运(教授）评阅教师：王海琳(讲师) 完成日期： 2019 年 5 月南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology

基于单片机&GPS 的导航系统设计基于单片机&GPS 的导航系统设计物联网工程乔蒙蒙 [摘要] 该设计实现了基于单片机&GPS 的定位及导航功能.。系统硬件方面主要由 51 单片机，GPS 模块以及蓝牙模块组成；系统软件由单片机主控制器程序和手机 APP 定位导航程序组成：单片机主控制器使用 c 语言编程，使用 keil uVision5 编程工具，编写了 GPS 位置信息接收、解析以及传输的程序。手机 APP 定位导航使用易语言编程，使用 E4A 编程开发工具，编写了定位程序和导航程序。系统的主要原理是 51 单片机作为主控制器负责接收来自 GPS 模块的位置信息，进行解析，之后发送给蓝牙模块，最后编写手机程序负责接收位置信息并进入地图实现导航功能.。系统主要应用于车辆导航定位、户外探险定位以及其他领域。但是现实生活中的定位导航工具比这些精进很多，所以该设计需要做更深入地研究。 [摘要] 51 单片机；导航；GPS；蓝牙；手机程序

基于单片机&GPS 的导航系统设计 Design of Navigation System Based on Single-chip Microcomputer &GPS Internet of Things Engineering Major Qiao mengmeng Abstract:This design realizes the positioning and navigation function based on single chip microcomputer &GPS. The hardware of the system is mainly composed of 51 single chip microcomputer, GPS module and bluetooth module. The system software is composed of MCU main controller program and mobile phone APP positioning and navigation program: the MCU main controller USES c language programming and keil uVision5 programming tool to write the program for receiving, analyzing and transmitting GPS position information. Mobile phone APP positioning and navigation using easy language programming, using E4A programming development tools, wrote the positioning program and navigation program. The e main principle of the system is 51 single-chip microcomputer as the main controller is responsible for receiving position information from the GPS module, to analyze, and then sent to the bluetooth module, finally write a mobile phone program is responsible for receiving position information and entering the map to achieve navigation function. The system is mainly used in vehicle navigation and positioning, outdoor adventure positioning and other fields. However, real life location and navigation tools are much more sophisticated than these, so the design needs to be further studied. Key words: 51 single-chip microcomputer; navigation; GPS; bluetooth; mobile phone program

基于单片机&GPS 的导航系统设计目录 1 绪论 ............................................................. 1 1.1 设计背景及研究现状 .......................................... 1 1.2 设计内容 .................................................... 1 1.3 设计意义 .................................................... 2 2 方案选择及总体设计 ............................................... 2 2.1 方案选择 ....................................................2 2.1.1 主控制器方案选择 ...................................... 2 2.1.2 GPS 模块方案选择 .......................................2 2.1.3 通信模块方案选择 ...................................... 3 2.2 系统功能总体设计 ............................................3 2.2.1 系统总体实现的功能 .................................... 3 2.2.2 系统总体设计原理图 .................................... 3 3 开发工具简介 ..................................................... 4 3.1 单片机程序开发软件 keil uVision5 ............................ 4 3.2 手机程序开发软件易安卓 ......................................4 4 系统硬件设计 ..................................................... 5 4.1 51 单片机 ................................................... 5 4.2 GPS 定位模块 ................................................ 6 4.3 蓝牙传输模块 ................................................8 5 系统软件设计 ..................................................... 9 5.1 51 单片机主控制程序流程 ..................................... 9 5.2 51 单片机主控制器程序设计 .................................. 10 5.2.1 GPS 数据接收程序设计 ..................................10 5.2.2 串口配置程序设计 ..................................... 11 5.2.3 数据传输控制程序设计 ..................................11 5.3 手机接收定位信息程序设计 ...................................13 5.4 手机导航程序设计 ...........................................15 6 系统调试运行及测试 .............................................. 18 6.1 GPS 模块定位测试 ........................................... 18 6.2 蓝牙传输模块测试 ...........................................19 6.3 51 单片机串口调试 .......................................... 21 6.4 手机 APP 接收 GPS 数据测试 ...................................22

基于单片机&GPS 的导航系统设计 6.5 定位信息解析 ...............................................22 7 总结 ............................................................ 25 参考文献 .......................................................... 25 致谢 .............................................................. 27

基于单片机&GPS 的导航系统设计 1 绪论 1.1 设计背景及研究现状 20 世纪 50 年代，考虑到自身经济利益以及军事效益，美国开始研究设计卫星导航系统，经过 30 多年的努力，终于建成了全球定位系统。1994 年 4 月，24 颗工作卫星发射完毕，导航系统进入全面运行阶段，主要应用于军事。此外，该系统还可以实现各种交通工具的导航定位，国家部队的调用，军事目标的定位等等，尤其是在沙漠风暴和对科索沃的轰炸这两场典型高技术战争中，由于其精确定位的优势应用于制作巡航导弹，从而打击敌军，甚至是地面士兵也会随身携带该装置，利于作战。总之，GPS 应用领域本来挺广泛。在国际公认的八项重大无线产业之中，卫星导航是非常具有代表性的。对于 GPS 定位技术的卫星导航应用，我国的发展速度较为迅速。北斗卫星导航系统的逐渐应用，就是一个非常有力的证明。随着无线通讯的发展，GPS 技术更是以精度高，自动化，效率高，全天候，定位导航，精确测量等优势受到很多领域的欢迎，应用范围更广泛。总的来说，无论是发展速度还是发展阶段，在国内 GPS 技术在国内还是有非常乐观的局势的。对于 GPS 技术的模型化，即 GPS 接收机的设计已经进入到了一个比较成熟的阶段，甚至可以与计算机的发展相比。尽管如此，由于 GPS 技术起步较晚，GPS 还是存在一些问题的。以前，在国内，GPS 导航技术应用最广泛的是渔业，但随着时间的推移，GPS 导航技术越来越多地应用在车辆定位上。值得欣慰的是，我国的无线通信工程技术的高速发展，对于位置信息的定位服务也将走上快速上升的坡道上并高速前进。单从北斗三号，我们就可以知道对于我国的导航系统建设来说一个非常大的进步。但我们仍需不断的努力，进一步研究 GPS 技术，从而解决 GPS 技术出现的问题，争取将导航系统建设做到极致并为全球的用户服务，将它的用途发挥到极致，适用范围更大。 1.2 设计内容本设计主要分为以下几个部分：第一部分，设计定位接收装置系统，由 51 单片机控制 GPS 模块以及蓝牙模块从而实现位置信息的接收。第二部分，接收 GPS 模块的位置信息并对 GPS 数据进行解析和处理，通过蓝牙模块建立 51 单片机和手机的通信，第三部分，编写手机 APP 程序，首先，有类似蓝牙串口 APP 的功能，用于接收单片机通过蓝牙发送的位置信息，最后，实现定位和导航的功能：即对接收到的位置信息的定位，定位之后的搜索路线和路线模拟场景以及实时场景的路线规划。 1

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