**单片机设计介绍，基于单片机GPS轨迹定位和里程统计系统

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于单片机GPS轨迹定位和里程统计系统是一个集成了GPS定位技术、单片机控制以及里程统计功能的综合性系统。该系统的主要目标是实时、准确地追踪并记录车辆的行驶轨迹和里程数，为车辆管理和监控提供有力的数据支持。

一、系统组成

单片机：作为系统的核心控制器，负责接收和处理GPS数据、驱动里程计，并根据这些数据计算和更新车辆的位置和里程数。单片机的选择应基于其计算能力、接口资源和功耗等因素。
GPS接收器：用于接收来自卫星的无线电信号，这些信号携带了车辆的经度和纬度坐标。GPS接收器通过天线接收信号，经过解码后，将位置数据传输到单片机。
里程计：可以是基于霍尔效应的轮速传感器或基于车辆发动机的速度传感器，用于测量车轮的旋转，并将数据传输给单片机，以辅助计算车辆的里程数。
显示器：用于实时显示车辆的位置信息和累积的里程数，方便用户随时查看。
二、工作原理

GPS定位：GPS接收器通过天线接收卫星信号，提取出有效的GPS数据，包括车辆的经度和纬度坐标。这些数据随后被传输到单片机进行处理。
里程计算：单片机利用接收到的里程计数据，结合预设的轮圈周长或车辆速度信息，计算得到车辆的行驶里程。
数据处理与输出：单片机根据GPS数据和里程数据，计算出车辆的位置和里程数，并将这些信息显示在显示器上。此外，系统还可以具备数据输出接口，将定位信息和里程数据输出给其他设备进行应用，如车辆管理系统或数据中心。
三、系统特点

实时性：系统能够实时接收和处理GPS信号，实现车辆的实时定位和里程统计。
准确性：通过采用高精度的GPS接收器和里程计，结合有效的数据处理算法，系统能够提供准确的定位和里程数据。
易用性：系统操作简单，显示直观，用户可以方便地查看车辆的位置和里程信息。
四、应用前景

基于单片机GPS轨迹定位和里程统计系统具有广泛的应用前景，包括但不限于车辆租赁、物流运输、公共交通管理等领域。通过实时追踪和记录车辆的行驶轨迹和里程数，该系统能够帮助企业或个人实现更加高效、精准的车辆管理和监控，提高运营效率，降低成本。

综上所述，基于单片机GPS轨迹定位和里程统计系统是一个功能强大、应用广泛的系统，具有重要的实际应用价值。

二、功能设计

GPS是全球定位系统英文名词Global PositioningSystem的缩写。该系统是美国布设的第二代卫星无线电导航系统。它能为用户提供全球性、全天候、连续、实时、高精度的三维坐标、三向速度和时间信息。其目的是在全球范围内对地面和空中目标进行准确定位和监测。现在，GPS接收机作为一种先进的导航和定位仪器，已在军事及民用领域得到广泛的应用。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25