GPS模块设计报告Word文件下载.docx

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目前GPS单片机定位精度优于10ｍ，若采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级。

（３）功能多、应用广:

ＧＰS不仅在测量、导航、测速、测时等方面体现出其便捷和快速，而且在其他方面也得到广泛的应用。

GＰS技术率先在大地测量、工程测量、航空摄影测量、海洋测量、城市测量等测绘领域得到了应用。

1．２　ＧＰS定位系统课程设计

（１）设计要求:

设计一个GPＳ模组,将模组产生的数据传输到单片机,通过单片机处理，用128*６4液晶显示器进行显示。

（2）设计目的:

提高学生动手操作能力和单子产品设计思维,增加学生对ＧPS模组——单片机系统的了解,进一步认识全球定位系统，理解gps参数表示,从而掌握《gps定位技术与应用》这门课程。

（3）设计思维：

由老师带领大家了解gpｓ定位技术,根据老师提供或者网上查找的资料解读gｐs定位原理。

最后四人一组，明确分工,做好硬件设计、硬件测试、软件调试、设计报告编著等。

任务分工

小组采用四人一组的形式，本组成员分别为：

18_范儒兵、16_贺威、24_朱钦鹏、28_蒋志伟

项目

硬件设计

硬件测试

软件调试

设计报告编著

负责人

基于单片机的GＰＳ定位原理

3．1原理图

原理图分为单片机最小系统和gｐｓ模组,显示MAX232N与单片机系统的接口

单片机最小控制系统

GＰS模组

液晶显示模块与接口

3.2ＧPS的组成

Gps由gps卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）和gpｓ信号接收机（用户设备部分）三部分组成。

3.3GＰS定位数据处理

将模组与单片机系统连接，模组的TXD、RXD与单片机的ＴＸD、RSD引脚连接，模组将接收的定位数据传输到单片机上，经过单片机处理,再由液晶显示器显示。

注：

必须保证单片机的TXD、RSD引脚上不挂有除GPＳ模组以外的任何器件;

模组的供电电压为3.3-5V之间,电压不得超过5V,或者源地反接，避免烧坏模组；

串口为TTL电平，波特率４800，数据位8，停止位１,校验位：

Ｎonｅ。

３.４ＮＭＥA０1８３语句参考读数

GＰＳＮMEA0183标准语句

$GPGGＡﻫ例：

$ＧPGGA,0922０4.９9９，４250．5589,S,１４7１8.508４,E，１,04,２4.4,19.7,Ｍ,,,,0０00*１Fﻫ字段0：

＄ＧＰGGA,语句ＩＤ,表明该语句为GlobalＰositｉoｎiｎgＳystemFixDａｔa（GGA）GPS定位信息ﻫ字段1：

UTC时间,hhmmss.sss,时分秒格式ﻫ字段2:

纬度ｄdmm．mmmm,度分格式（前导位数不足则补0）

字段3:

纬度N（北纬）或Ｓ（南纬）

字段４:

经度ｄdｄmm.ｍmmm,度分格式（前导位数不足则补0）ﻫ字段5：

经度Ｅ（东经）或W（西经）

字段6：

GPＳ状态,0=未定位，1＝非差分定位，２=差分定位,３＝无效PＰS，6=正在估算

字段7:

正在使用的卫星数量（0０-1２）（前导位数不足则补0）

字段8:

HＤＯP水平精度因子（０.５－99.9）ﻫ字段9:

海拔高度（-9999.9-9９999.９）

字段1０：

地球椭球面相对大地水准面的高度ﻫ字段1１:

差分时间（从最近一次接收到差分信号开始的秒数，如果不是差分定位将为空）ﻫ字段1２:

差分站ＩＤ号0000-１０23（前导位数不足则补0，如果不是差分定位将为空）ﻫ字段13:

校验值

$GPGLLﻫ例:

$GＰＧLＬ,4２５0．55８9,Ｓ,14718.5０８4,E，０９2204．999,Ａ＊２Dﻫ字段0:

＄GPGLＬ，语句ID,表明该语句为ＧeoｇrａphicPosｉtiｏn（GＬL）地理定位信息ﻫ字段1:

纬度ddｍm.mmmｍ，度分格式（前导位数不足则补0）ﻫ字段2：

纬度N（北纬）或S（南纬）ﻫ字段3:

经度dddmｍ．mmｍm，度分格式（前导位数不足则补0）ﻫ字段4:

经度Ｅ（东经）或W（西经）ﻫ字段5：

UTC时间，hhｍmss.sｓs格式ﻫ字段6:

状态，A=定位，V＝未定位ﻫ字段7：

ﻫ$GＰGＳAﻫ例：

$GＰGSA,A，3,0１，２0,19,１３，，,,，,，,,40.4,２4.4,32.2＊0Aﻫ字段0:

$GPGSA,语句ID，表明该语句为ＧPSDOPandActiｖeSatellｉｔes（GＳA）当前卫星信息

字段１：

定位模式，A=自动2Ｄ/3Ｄ,M=手动２D/３D

字段2:

定位类型,１＝未定位,2＝2Ｄ定位,3=3Ｄ定位ﻫ字段3：

PRN码（伪随机噪声码），第1信道正在使用的卫星ＰＲN码编号（０0）（前导位数不足则补0）

字段4：

PRN码（伪随机噪声码）,第2信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补０）

字段５：

PRN码（伪随机噪声码）,第3信道正在使用的卫星ＰRN码编号（０0）（前导位数不足则补0）

字段6:

PRN码（伪随机噪声码），第4信道正在使用的卫星PＲN码编号（0０）（前导位数不足则补0）ﻫ字段7:

PＲN码（伪随机噪声码），第5信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补０）

PRN码（伪随机噪声码），第６信道正在使用的卫星ＰRN码编号（0０）（前导位数不足则补０）

字段９:

PRN码（伪随机噪声码），第7信道正在使用的卫星PRN码编号（００）（前导位数不足则补0）ﻫ字段1０：

PRN码（伪随机噪声码），第8信道正在使用的卫星PRＮ码编号（00）（前导位数不足则补0）

字段11:

PRN码（伪随机噪声码）,第9信道正在使用的卫星ＰRN码编号（０0）（前导位数不足则补0）

字段１2：

PRN码（伪随机噪声码）,第1０信道正在使用的卫星PRN码编号（０0）（前导位数不足则补0）ﻫ字段１3:

PRN码（伪随机噪声码）,第1１信道正在使用的卫星ＰRN码编号（０0）（前导位数不足则补０）ﻫ字段14：

ＰRN码（伪随机噪声码），第12信道正在使用的卫星PＲN码编号（０0）（前导位数不足则补0）

字段1５：

ＰＤOＰ综合位置精度因子（０．5　－　99.９）

字段16:

HＤＯP水平精度因子（０.５－　99.９）ﻫ字段１7:

VDＯP垂直精度因子（0．5－99．9）

字段18：

校验值ﻫ

$GPGＳＶ

例:

＄GPＧSV,3,1,10,20,78,３31,45,01,59,２35，4７,22,４1,０69,,13，32，２5２,45*7０

字段0:

$GPGSＶ,语句ID，表明该语句为GPSSatelｌiｔesｉｎVｉeｗ（GSV）可见卫星信息

字段1：

本次GSV语句的总数目（1-3）ﻫ字段2:

本条GSＶ语句是本次GSV语句的第几条（1-　3）

字段3：

当前可见卫星总数（00-１２）（前导位数不足则补0）

字段4:

PRＮ码（伪随机噪声码）（０１－32）（前导位数不足则补0）ﻫ字段５:

卫星仰角（0０－９0）度（前导位数不足则补0）

卫星方位角（00-３59）度（前导位数不足则补0）ﻫ字段７：

信噪比（00-99）dbHzﻫ字段８:

ＰＲＮ码（伪随机噪声码）（0１-　32）（前导位数不足则补０）

字段9：

卫星仰角（０0　-9０）度（前导位数不足则补0）ﻫ字段1０:

卫星方位角（０0－　35９）度（前导位数不足则补0）ﻫ字段1１:

信噪比（０0－99）dbＨzﻫ字段１2：

PＲＮ　码（伪随机噪声码）（01-3２）（前导位数不足则补0）ﻫ字段１3：

卫星仰角（0０-90）度（前导位数不足则补0）ﻫ字段14:

卫星方位角（00－　359）度（前导位数不足则补0）ﻫ字段1５:

信噪比（00-99）dbHz

字段１６：

$GPRＭCﻫ例：

$ＧPRMC,024813．640,A,315８．46０8,N，１1848．373７,E，１0.05，３２4.27，15０706,,,A＊5０

字段0：

$GＰRＭC,语句ID,表明该语句为ReｃｏmmendedＭinｉmumＳpeｃifｉｃＧPＳ/ＴＲＡNSITData（RMＣ）推荐最小定位信息

字段1:

UTC时间,hhmmss．sｓs格式ﻫ字段2：

状态,A=定位,Ｖ=未定位

纬度ddmｍ．mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）ﻫ字段4：

纬度N（北纬）或S（南纬）ﻫ字段5:

经度ddｄmm．mmｍｍ，度分格式（前导位数不足则补0）

经度E（东经）或Ｗ（西经）ﻫ字段７:

速度，节，Ｋｎｏｔs

字段８：

方位角,度ﻫ字段9:

UTＣ日期，DDMMYY格式ﻫ字段１0:

磁偏角，（０00-180）度（前导位数不足则补０）ﻫ字段11:

磁偏角方向,E=东W=西

字段16：

$GＰVTG

例：

＄ＧＰVTＧ,89．６8,T,，M，０．00,N,０.０，K＊５F

$ＧＰVTG，语句IＤ,表明该语句为TrａｃkMａｄeGooｄandGｒoｕndSpｅｅd（VTG）地面速度信息ﻫ字段1:

运动角度，0０0-　3５9，（前导位数不足则补0）

字段2：

T=真北参照系

运动角度,０００－　３59，（前导位数不足则补0）

M=磁北参照系ﻫ字段5:

水平运动速度（0.00）（前导位数不足则补０）

字段６:

N=节，Kｎots

水平运动速度（0.００）（前导位数不足则补0）ﻫ字段8:

K＝公里/时，km/ｈ

Datａandtiｍｅ（ZDA）时间和日期信息

$ＧPZDA,<

1>

＜２>

<

3>

＜4>

5>

*hh<

CＲ>

<

LF>

ﻫ<

UTC时间，hhmmss（时分秒）格式

2>

　UTＣ日期，日ﻫ＜3＞　UTＣ日期,月

4＞ＵTC日期，年<

５>

时区

Dａtum　（ＤTM）大地坐标系信息

$GPDTM，<

４＞,＜5>

，<

6>

＜7>

8＞＊hh＜CR＞<

本地坐标系代码　Ｗ84

坐标系子代码　空

3＞纬度偏移量ﻫ<

4>

纬度半球N（北半球）或S（南半球）ﻫ＜5＞经度偏移量ﻫ<

经度半球E（东经）或W（西经）

7>

高度偏移量ﻫ<

8＞坐标系代码W８4

GＡＲＭIＮ定义的语句

1、EｓtiｍａteｄＥrror　Infｏrmatｉoｎ（PGRME）估计误差信息

$ＰＧRMＥ，<

Ｍ,<

２>

，M，<

M＊hh<

CR＞<

ＬF>

＜1>

HＰＥ（水平估计误差），0.0~99９.９米ﻫ＜2＞　VＰE（垂直估计误差）,0.０～9９9.9米ﻫ<

EＰE（位置估计误差），0.0~９９９.9米

2、　GＰＳFixD