基于ATmega16单片机和GPS的多用途定位仪设计 毕业论文+任务书+开题报告+文献综述+中期报告+外文翻译及原文+文献资料+电路设计源文件+程序源文件

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GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。由于GPS技术具有全天候、高精度和自动检测的特点，作为先进的测量手段和新的生产力在军事、通信、通讯、气象、勘探、导航、遥感、大地测量、地球动力等众多领域得到极其广泛的应用。现在GPS的外形设计已经转向便携式发展，逐步踏入寻常百姓的生活中。

本次设计采用以GPS和电子罗盘相结合的方式，用电子罗盘来弥补GPS在静态和一些特殊自然环境下无法使用的缺陷，从而实现真正地多用途。设计以ATmega16单片机为控制核心，12864液晶显示屏为显示方式，采用了GPS模块（M-87）、HMC5883L三轴地磁传感器、ADXL345三轴加速度传感器从而实现了对时间、经纬度坐标、高度、海拔、速度、航向、方向、和倾角等数据的测量。本设计主要应用于航海、野外测量以及车辆的定位与导航等诸多方面。

关键词　GPS；电子罗盘；ATmega16；12864液晶屏

GPS is short for the English the Global Positioning System (GPS). GPS technology has the characteristics of all-weather, precision and automatic detection, as the very wide range of advanced measurement tools and new productivity in many areas of military, communications, telecommunications, meteorology, exploration, navigation, remote sensing, geodesy, earth dynamics applications. Shape design of GPS has been turned to a portable development, step by step into the lives of ordinary people.

The design uses a combination of GPS and electronic compass, electronic compass to compensate for the defect can not be used by the GPS in static and special natural environment, in order to achieve truly multi-purpose. Designed ATmega16 microcontroller to control the core 12864 LCD display, GPS module (M-87), HMC5883L three-axis geomagnetic sensor, the ADXL345 three-axis acceleration sensor in order to achieve the right time, latitude and longitude coordinates, altitude, altitude, measurement of speed, heading, direction, and angle data. This design is mainly used in many aspects of sailing, field measurements, as well as vehicle positioning and navigation.

Keywords　GPS;electronic compass; ATmega16;12864 LCD screen

目录

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1 外国研究发展现状

1.2.2国内研究发展现状

1.3课题研究技术的发展方向及研究成果

1.3.1 GPS技术应用发展方向

1.3.2课题研究的主要方向

1.4本文的结构安排

第2章总体方案及硬件电路设计

2.1 系统框架

2.2总体设计思想

2.3单片机最小系统介绍

2.3.1 ATmega16单片机概述

2.3.2 ATmega16引脚介绍

2.4电源模块介绍

2.4.1 LM7805主要性能

2.5 12864显示模块介绍

2.5.1 12864概述

2.5.2 12864接口描述

2.6 GPS模块通信接口介绍

2.6.1 GPS模块简介

2.6.2串口通讯协议介绍

2.6.3单片机串口简介

2.7电子罗盘模块通信接口介绍

2.7.1 HMC5883L三轴地磁传感器介绍

2.7.2 ADXL345三轴加速度传感器介绍

2.7.3 I2C通信协议介绍

2.7.4单片机I2C通信介绍

2.8本章小结

第3章软件系统设计与编程

3.1 GPS部分软件设计

3.1.1 NMEA 0183协议介绍

3.1.2单片机数据接收与处理

3.2 电子罗盘部分软件设计

3.2.1 电子罗盘简介

3.2.2单片机数据接收与处理

3.2.3磁偏角补偿

3.2.4倾角补偿

3.2.5外部磁场干扰补偿补偿

3.3 主程序设计

3.4本章小结

第4章调试

4.1软件调试

4.1.1 单片机程序开发环境介绍

4.1.2单片机程序烧录环境介绍

4.1.3串口调试助手介绍

4.1.4 GPS模块辅助调试工具调试

4.2 硬件调试

4.2.1 PCB设计软件介绍

4.2.2实际电路调试

4.3本章小结

结论

参考文献

致谢

附录