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摘要 (1)1 引言 (1)2 选题背景 (2)3方案论证 (2)3.1GPS模块选择： (2)3.2显示模块选择： (2)3.3远程控制方式选择： (3)3.4显示方式选择： (3)4过程记叙 (3)4.1硬件设计 (3)4.1.1 整体设计 (3)4.1.2 电源模块设计 (4)4.1.3 显示模块设计 (4)4.1.4 GPS数据模块 (5)4.1.5 SMS短信模块 (6)4.1.6继电器部分 (7)4.1.7 串口通信 (7)4.2程序设计 (8)4.2.1 主程序设计 (8)4.2.2 GPS定位数据子程序 (9)4.2.3 GSM短信子程序 (9)4.2.4 LCD1602显示子程序 (10)4.2.5 SMS短信处理子程序 (10)4.2.6 串口通信波特率设置 (11)4.3调试及性能分析 (12)4.4.1 软件调试 (12)4.4.2 硬件调试 (13)5结果分析 (13)6结束语 (14)参考文献 (14)致谢 (15)附录A (16)外文页 (17)汽车GPS定位系统的设计与制作王强摘要在车辆定位监控系统中，精确定位，与无线网络传输是密不可分组成部分。

全球卫星定位终端能连续的为用户提供高精度的位置、速度和时间信息，因此车辆监控系统的精确定位功能可以依靠全球定位系统实现；中国移动通信的公用无线网络为定位终端和监控端间提供了通信通道，具有覆盖面广通信费用低等特点。

汽车GPS定位系统能有效的全程监控、引导、和指挥车辆，更能直接制止汽车盗窃行为和避免交通拥挤的发生。

基于单片机的汽车GPS定位系统的设计采用了AT89C52单片机、GMS短息模块、GPS接受模块和LCD1602显示模块组件而成，实现了显示GPS定位信息，并能根据实际情况通过短息方式控制AT89C52芯片和短信模块将接收到的GPS定位信息发送给监控端，根据汽车情况打开或切断汽车油泵，并能在GPS信号信号较差时，系统打电话给指定用户，用户可以通过GSM基站对汽车进一步定位跟踪。

系统实用性强、操作简单、可扩展空间大。

关键词AT89C52 GPS定位汽车防盗GPS25LVS Tc35i1 引言由于全球定位系统GPS具备高精度、全天候、全球覆盖、高效率、自动化等显著特点，使得卫星导航技术的发展已逐渐取代了无线电导航、天文导航等传统导航技术，而成为一种普遍采用的导航定位技术，并在精度、实时性、全天候等方面取得了长足进步。

现不仅应用于物理勘探、电离层测量和航天器导航等诸多民用领域，在军事领域更是取得了广泛的应用。

随着科学技术的逐渐进步，车载 GPS 正在向便携化、组合化、智能化、实景化方向发展。

汽车是现代文明社会中与每个人关系最密切的一种交通工具，全世界用于车辆导航的总投资额的 1/3。

在我国，特种车辆约有几十万辆。

有关部门要求首先对运超车、急救车、救火车、巡警车、迎宾车等特种专用车辆实现全程监控、引导和指挥。

目前使用车载GPS 接收机进行自主定位的车辆很少，大量的开发应用热点在监控调度系统上。

车载GPS 导航设备在应用上的发展方向，应当着重多卫星系统、远距离监控以及多功能显示等几个方面。

监控系统的功能应当是多方面的。

例如语音传输、视觉图像传输以及各种命令和车辆周围环境的情况录入存储等。

可以说，GPS 导航定位在公交、交通系统中的应用前景是非常广阔的。

在开发车辆导航应用的同时，也将带动与其相关的通信技术、信息技术、控制技术、多媒体技术和计算机应用技术的发展。

2 选题背景本题目来源于教师提供选题，汽车GPS定位系统，能实时显示汽车定位信息，远程监控汽车位置，和控制汽车油泵，随时随地了解汽车位置，进行位置跟踪，解决交通拥挤现状，保障汽车用户的生命财产安全，经济效益显著，具有很强的市场竞争力。

汽车定位系统的概念最初始于六十年代末，当时采用航位推算和地图匹配技术实现车辆的定位和导航。

八十年代末，随着GPS定位技术的广泛应用，GPS技术很快在车辆定位和导航中得到了应用。

只要安装了GPS接收机，地球上的任何一个目标在任何时间都能得知其三维坐标、速度和准确的时间，由此就能得到车辆的准确位置、速度和运动方向。

从九十年代开始，国外进行GPS组合导航技术在车辆导航中应用的研究。

20世纪60年代末，美国公路局提出了一种电子路径引导系统，具有无线路径引导功能，用于控制和疏通交通，该系统被视为美国ITS的开始。

欧洲的ITS试验大规模实施起来是从80年代中期开始的。

我国在GPS车辆导航方面的研究始于90年代中后期，GPS导航产品发展速度较快，已有近百家的国内产商推出了汽车用的GPS产品，比如“天行者”。

但是我国的研究和开发还都是就某一地区城市进行的，全国范围的rrs研究计划还没制定，用户并不能通过那些GPS产品获得足够的调度信息。

ITS研究才刚刚起步，不过我国政府非常重视rI’S的研究和开发，科技部已经正式将ITS列入了中国高新技术开发和产业计划，而且协同交通部、公安部、建设部、铁道部、信息产业部和许多研究机构共同开发与研究。

设计中GPS模块种类繁多，远程控制方式也多种多样，需要认真挑选对比，不同的GPS和GSM 模块功能不同，所需要的工作的环境也不相同设计中对程序的编辑，调试仿真，实践需要严谨，逻辑方面的设计更要环环相扣。

3方案论证3.1 GPS模块选择：方案一：选用GPS15H工作电压在8V到40V，备用电池工作电压2.8V到3.4V,自动定位需要5分钟，速度精确0.05米/秒。

方案二：选用GPS25LVS工作电压在3.6V到6V，备用电池工作电压4V到35V,自动定位需要1.5分钟，速度精确0.2米/秒。

分析两个方案，可以看出GPS25LVS工作电压更适合与单片机配合使用，免去电源变压的麻烦，并且，无论是定位速度还是速度精确度GPS25LVS都要比GPS15H快，所以本系统采用第二种方案。

3.2 显示模块选择：方案一：选用数码管显示数码管成本低，应用简单，可显示数字和一些简单符号。

方案二：选用LCD1602显示LCD1602是以一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块，并且可以双行动态显示，应用显示更加多样化。

分析两个方案，可以看出LCD1602更适合于显示GPS经度纬度和速度的定位信息，显示经纬“N”“S”数码管是不能做到的，所以选用LCD1602作为显示模块。

3.3 远程控制方式选择：方案一：选用短信方式短信方式控制比较简单，MC35i模块内置AT命令，可以控制发送短信，还可以根据所接受的短信进行指定动作，用于远程控制既简单又方便，但对于实现实时性，发送短信的成本还是比较高的。

方案二：选用GPRS方式GPRS方式远程控制，可长期在线，速度快，实时性强，用于监控追踪，成本低。

分析两个方案，本汽车定位系统主要是监控车辆位置，防盗追踪，无需时刻监控追踪，所以，选用短信方式更合适。

3.4 显示方式选择：方案一：文字方式显示采用文字显示由GPS模块获得的经纬度，速度信息。

方案二：图像方式显示采用动态图像形式，在GIS电子地图上显示所在位置。

分析两个方案，方案一比较简单，容易实现，但不够直观，方案二显示直观，但要应用ARM单片机，选用大屏幕显示，采取嵌入式系统，技术难度高，不容易实现，所以采用文字方式显示。

4过程记叙4.1 硬件设计系统硬件部分电路大致可分为电源、单片机小系统及外围电路、GSM短信模块电路、GPS定位模块电路，LCD显示电路和继电器电路六部分组成。

电路为单片机控制的GPS器件、短息模块、LCD显示模块和继电器，实现定位系统数据的采集和实现及远程控制。

其中所用器件主要是5个，单片机89C52，GPS模块GPS25LVS，GSM短信模块TC35i,LCD1602显示模块及JQC-3F继电器。

4.1.1 整体设计设计原理图如图4-1所示。

图4-1 整体设计图以单片机为核心将GPS数据接收模块，LCD1602显示模块，GSM短信模块及继电器结合一起形成一个整体，实现显示和监控车辆定位，远程控制汽车油泵。

4.1.2 电源模块设计各个模块电源供电电压均为5V，所以只需要设计5V电源供电即可。

设计采用USB母口，用常见的充电数据线和充电器接220V电源，为系统供电，USB母口左边数第一个引脚为正极，第四个引脚为负极，为系统供电。

4.1.3 显示模块设计由于本设计显示需要显示相应的GPS定位数据信息，包括相应的英文字符，所以不采用数码管显示，采用带西文字符的LCD1602做显示器，显示电路如图4-2所示。

图4-2 液晶显示电路图电路中的可变电阻R最大阻值为10K，其作用为调节VEE输入引脚的电压，实现对LCD1602对比度的调节。

LCD数据端口的工作方式有两种，一种为8数据线工作方式，另一种为4数据线工作方式，为了书写方便，本设计采用8数据线工作方式，直接向LCD写入8位数据。

4.1.4 GPS数据模块GPS数据模块采用成品电路模块做数据传送。

GPS25-LVS系列OEM板采用单一5V供电，内置保护电池，RS232、TTL两种电平自动输出NMEA 0183 2.0格式(ASCII字符型)语句，是目前应用最广泛的GPS接收处理板，能满足各种导航和授时领域的需求。

具有很高的性价比和强有力的市场竞争力，其主要性能特点如下：并行12通道，可同时接收12颗卫星定位时间：重捕<2sec，热启动为15sec，冷启动45sec，自动搜索90sec定位精度：15mRMS/差分时<5m可接收实时差分信号用于精确定位，信号格式为RTCM SC-104，波特率自适应。

1PPS秒脉冲信号输出，精度指标高达10-6秒双串口（TTL）输出，波特率可由软件设置(1200～9600)环境工作温度： -35°C—+85°尺寸：46.5×69.8×11.4mm输入电压：5.0VDC+/-5%灵敏度：-166Dbw后备电源：板置3V锂电池(10年寿命)功耗：1W天线接口：50—ohm MCX 接头有源天线(5V)电源/数据口：单排12插针GPS25-LVS系列OEM接收板采用12脚的接口，接口各引脚的功能如图4-3所示。

设计中使用了串口1或12脚的NMEA输出，串口1可用于PC机对OEM接收板进行参数设置，12脚NMEA输出用于单片机信息处理。

图4-3 GPS25-LVS引脚图由于单片机内存有限，GPS25-LVS模块输出信息繁多，需要对GPS输出数据进行筛选，GPS 输出数据GPRMC格式如表4-4所示。