GPS全球定位Word格式.docx
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1.4.2GPS消息格式
GPS以NMEA协议格式发送消息，要正确解析出信息首先要了解NMEA协议的格式。
基本NMEA指令是一个ASCII字符串，它以’$’字符开始、以＜CR＞＜LF＞序列结束。
NMEA标准消息以’GP’开始，然后是三个字符的消息标识码。
消息头和后面的内容通过逗号进行分隔，消息以校检码结束（校检码由一个‘*’和两个16位的校验字组成。
校验码字段并不用逗号进行分隔。
目前，校验码得
到的方式是从‘$’到‘*’之间的字符进行逐位计算。
作为ASCII表示法，每个字段的长度是随着精度的不同而变化的，因此记录的长短是变化的。
这里以$GPRMC为例分校NMEA协议的格式
字段
格式
描述
消息标识
$GPRMC
RMC协议头
时间
Hhmmss.sss
时间精确到1ms
状态
Char
A：
有效V：
无效
纬度
Float
度*100+分
N/S
N：
北纬
S：
南纬
经度
E/W
E：
东经
W：
西经
速度
单位：
knots（节）
地面航向
0~359度，以北为参考基准
日期
Ddmmyy
日月年格式
磁偏角
0~180度
磁偏角方向
东W：
西
校验码
*xx
2digits
消息结尾
<
CR>
LF>
ASCII，13
ASCII，10
下面以实际的例子分析NMEA消息格式
$GPRMC,161229.487,A,3723.2475,N,12158.3416,W,0.13,309.62,120598,,*10
从上面的消息可以得到
对于消息$GPRMC
时间第一个逗号后面161229.487表示时间为16点12分29.487秒
有效位第二个逗号后面A表示这条消息是有效的
纬度第三个逗号后面3723.2475和N表示北纬3723.2475
经度第五个逗号的12158.3416和E表示东经12158.3416
2、硬件系统设计
SPCE061A开发板
2.1LCD液晶显示
1.3SPLC501液晶模组
SPLC501液晶显示模组为128*64点阵，面板采用STN（SuperTwistedNematic）超扭曲向列技术制成并且由128Segment和64Common组成，LCM非常容易通过接口被访问。
下面为SPLC501液晶显示模组的基本参数：
显示模式
黄色模式STN液晶
显示格式
128*64点阵地图液晶显示
输入数据
兼容68/80系列MPU数据输入
背光
黄绿色LED
模块尺寸
72.8（长）×
73.6（宽）×
9.5（高）mm
视屏尺寸
58.84（宽）×
35.79（长）mm
点大小
0.42（宽）×
0.51（长）mm
像素尺寸
0.46（宽）×
0.56（长）mm
模组上的液晶显示器采用的驱动控制芯片为凌阳科技的SPLC501A芯片，该芯片为液晶显示控制驱动器，集行、列驱动器和控制器于一体，广泛用于小规模液晶显示模块。
SPLC501A单芯片液晶驱动，可以直接与其他微控制器接口总线相连。
微控制器可以将显示数据通过8位数据总线或者串行接口写到SPLC501A的显存中。
下列是SPLC501A的特点：
◇内置8580位显示RAM。
RAM中的一位数据控制液晶屏上的一个象素点的亮、暗状态。
“1”亮“0”暗。
◇具有65行驱动输出和132列驱动输出（注：
模组中的液晶显示面板仅为64行、128列）
◇可以直接与80系列和68系列微处理器相连。
◇内置晶振电路，也可以外接晶振
◇工作温度范围为－40摄氏度～＋85摄氏度
为方便学生进行单片机接口方面的学习专门设计的模块，SPLC501液晶显示模组可以方便的和61板连接，可进行字符显示、汉字显示以及图形显示；
应用在需要图形、文本显示的系统中。
SPLC501液晶模组的电路图如图2.7所示
图SPLC501液晶模组
SPLC501液晶显示模组引出了时序操作的接口引脚，还引出了对操作时序进行选择的C86和PS接线。
模组中的接口引脚“+”、“V3”分别为电源输入端和高电平引针（供时序选择跳线用），而“—”、“GND”都是接地引脚。
模组接口定义表
接口引脚名
说明
CS1
片选，低电平有效
RES
复位脚
A0
数据命令选择脚
R/W
对于6800系列MPU的读/写信号（R/W）
对于8080系列MPU的写信号（W/R）
EP
对于6800系列MPU的时钟信号使能脚（EP）
对于8080系列MPU的读信号（RD）
DB0
8位数据总线
DB1
DB2
DB3
DB4
DB5
DB6
DB7
VR
端口输出电压
C86
C86=‘H’选择6800MPU系列
C86=‘L’选择8080MPU系列
PS
串、并行时序选择
SPLC501液晶模组的实物图如图2.4所示：
2.2GPS模组
GPS模组是一款高性能的GPS（GlobalPositioningSystem）信号接收模组，该模组采用APM7101主芯片，定位精度在10米以内。
它集成了SiRFstarⅢGPS处理器，LNA电路，SAW滤波器，振荡和校准电路，该模组具有以下特性：
20个通道接收
弱信号下快速TTFFs（TimetoFirstFix）
两个UART收发通道
接收灵敏度可达-159dBm
支持NMEA-0183和SiRF协议
支持SBAS（WAAS、EGONS）
GPS模组电路如图：
图GPS模组电路图
GPS模组带有一个10针的接口，该接口可以在使用时直接与单片机MCU连接，或者通过RS232转换模块和PC机相连接使用。
通过串口发送或接受数据。
在连接好以后，需要将GPS的短天线接到GPS模组，如果室内信号不好，需要外加长天线。
下表是GPSModule接口定义表：
PinNo
功能
1
电源，3V~6.5V
2
复位信号RST
3
备选复位信号
4
5
6
7
8
串行数据接收口Rx
9
串行数据输出口Tx
10
地
GPS模组实物图（左侧为天线）：
2.3GPS全球定位系统硬件连接图
3、系统软件设计
3.1软件构成
本系统软件包括下面程序模块：
主程序：
首先完成硬件模块的初始化，进行键盘扫描，处理键盘信息，再根椐键值跳转到各功能子模块；
键盘扫描模块：
完成对61板三个按键的扫描并加入去抖功能；
UART接收模块：
完成对UART接口的初始化，利用中断接收数据；
Queue队列模块：
配合UART中断使用，完成对接收信息的保存与提取；
SPLC501驱动模块：
驱动SPLC501LCD；
GPS消息解析模块：
完成GPS消息的解析；
GPS各功能子模块：
实现地图显示、经纬度显示、日历功能。
语音播报子模块：
实现经纬度、时间语音播报
3.2主程序
主程序流程如图。
程序运行后首先初始化各个硬件模块，然后程序进入主循环，不断进行按键扫描，根据按键进入相应的功能模块。
图3.2主程序流程图
//工程名称：
GPS_061A
//功能描述：
通过GPS模块接收到的信息,显示时间,经纬度及在地图上定位当前位置.
//涉及的库：
CMacro1016.lib
//clib.lib
//组成文件：
main.c
//china.cchina.hDataOSfortLCD.asmSPLC501Driver_IO.asm
//gps.cgps.hpicture.cpicture.hKey.cKey.h
//Queue.cuart.c
//
//硬件连接：
GPS61板
//电源------------电源
//地------------地
//TX------------IOB7
//RX------------IOB10
//R4------------IOB8
//
//SPLC50161板
//LCDD0~D7---接IOA8~IOA15
//LCDEP----接IOB6
//LCDRWP----接IOB5
//LCDA0----接IOB4
//LCD/CS1----接IOB9或接地也可
//IO高电平：
3.3V
//维护记录：
2007-08-9v1.0
//========================================================
//文件名称：
main.c
GPS定位
2007-08-9v1.0
#include"
spce061a.h"
UART.h"
gps.h"
china.h"
Key.h"
./c501/SPLC501User.h"
picture.h"
#defineSIZE16
//语法格式：
intCPU_Init（void）
//实现功能：
初始化CPU时钟49MHz
//参数：
无
//返回值：
0
//========================================================
intInit_CPU（）
{
*P_SystemClock=C_Fosc_49M|C_Fosc;
//设置系统时钟与CPU时钟全为49MHz
*P_INT_Ctrl_New=*P_INT_Ctrl_New|C_IRQ5_2Hz|C_IRQ5_4Hz;
//打开2Hz中断用于滚动显示信息.
return0;
}
voidOpen_IRQ_2Hz（）
打开2Hz中断
无
voidOpen_IRQ_2Hz（）
{
*P_INT_Ctrl_New|=C_IRQ5_2Hz;
//打开2Hz中断用于滚动显示信息.
voidClose_IRQ_2Hz（）
关闭2Hz中断
voidClose_IRQ_2Hz（）
*P_INT_Ctrl_New&
=~C_IRQ5_2Hz;
intmain（void）
intmain（）
intKey;
unsignedinti;
Init_CPU（）;
Init_Key（）;
Init_UART（）;
Init_GPS（）;
//LCD501_Init（5）;
//LCD501_ClrScreen（0）;
//LCD501_SetPaintMode（PAINT_COVER）;
for（i=0xf;
i>
0;
i--）//凌阳科技DEMO，仅供演示
{
*P_Watchdog_Clear=1;
LCD501_Bitmap（1*SIZE,1*SIZE,encoding_23）;
//演LCD501_Bitmap（2*SIZE,1*SIZE,encoding_24）;
//示LCD501_Bitmap（3*SIZE,1*SIZE,encoding_25）;
//程LCD501_Bitmap（4*SIZE,1*SIZE,encoding_26）;
//序LCD501_Bitmap（5*SIZE,1*SIZE,encoding_27）;
//严
LCD501_Bitmap（6*SIZE,1*SIZE,encoding_28）;
//禁
LCD501_Bitmap（1*SIZE,2*SIZE,encoding_29）;
//用
LCD501_Bitmap（2*SIZE,2*SIZE,encoding_2a）;
//于
LCD501_Bitmap（3*SIZE,2*SIZE,encoding_2b）;
//毕
LCD501_Bitmap（4*SIZE,2*SIZE,encoding_2c）;
//业
LCD501_Bitmap（5*SIZE,2*SIZE,encoding_2d）;
//设
LCD501_Bitmap（6*SIZE,2*SIZE,encoding_2e）;
//计
}
LCD501_ClrScreen（0）;
*P_Watchdog_Clear=1;
LCD501_Bitmap（2*SIZE,1*SIZE,encoding_10）;
//凌LCD501_Bitmap（3*SIZE,1*SIZE,encoding_11）;
//阳LCD501_Bitmap（4*SIZE,1*SIZE,encoding_12）;
//科LCD501_Bitmap（5*SIZE,1*SIZE,encoding_13）;
//技
LCD501_Bitmap（0.5*SIZE,2*SIZE,encoding_14）;
//G
LCD501_Bitmap（1.5*SIZE,2*SIZE,encoding_15）;
//P
LCD501_Bitmap（2.5*SIZE,2*SIZE,encoding_16）;
//S
LCD501_Bitmap（3.5*SIZE,2*SIZE,encoding_17）;
//定
LCD501_Bitmap（4.5*SIZE,2*SIZE,encoding_18）;
//位
LCD501_Bitmap（5.5*SIZE,2*SIZE,encoding_19）;
//系
LCD501_Bitmap（6.5*SIZE,2*SIZE,encoding_1a）;
//统
while
（1）
Key=Key_GetValue（）;
switch（Key）
{
caseC_KEY2:
Close_IRQ_2Hz（）;
//关闭2Hz中断,在显示地图时并不显示流动信息.
Show_Map（）;
Open_IRQ_2Hz（）;
*P_Watchdog_Clear=1;
LCD501_Bitmap（2*SIZE,1*SIZE,encoding_10）;
//凌
LCD501_Bitmap（3*SIZE,1*SIZE,encoding_11）;
//阳LCD501_Bitmap（4*SIZE,1*SIZE,encoding_12）;
//科LCD501_Bitmap（5*SIZE,1*SIZE,encoding_13）;
//技
LCD501_Bitmap（0.5*SIZE,2*SIZE,encoding_14）;
//G
LCD501_Bitmap（1.5*SIZE,2*SIZE,encoding_15）;
//P
LCD501_Bitmap（2.5*SIZE,2*SIZE,encoding_16）;
//S
LCD501_Bitmap（3.5*SIZE,2*SIZE,encoding_17）;
//定
LCD501_Bitmap（4.5*SIZE,2*SIZE,encoding_18）;
//位
LCD501_Bitmap（5.5*SIZE,2*SIZE,encoding_19）;
//系
LCD501_Bitmap（6.5*SIZE,2*SIZE,encoding_1a）;
//统
break;
caseC_KEY1:
Show_Num（）;
LCD501_Bitmap（2*SIZE,1*SIZE,encoding_10）;
//凌LCD501_Bitmap（3*SIZE,1*SIZE,encoding_11）;
//阳
LCD501_Bitmap（4*SIZE,1*SIZE,encoding_12）;
//科LCD501_Bitmap（5*SIZE,1*SIZE,encoding_13）;
LCD501_Bitmap（0.5*SIZE,2*SIZE,encoding_14）;
LCD501_Bitmap（1.5*SIZE,2*SIZE,encoding_15）;
//PLCD501_Bitmap（2.5*SIZE,2*SIZE,encoding_16）;
LCD501_Bitmap（3.5*SIZE,2*SIZE,encoding_17）;
LCD501_Bitmap（4.5*SIZE,2*SIZE,encoding_18）;
LCD501_Bitmap（5.5*SIZE,2*SIZE,encoding_19）;
LCD501_Bitmap（6.5*SIZE,2*SIZE,encoding_1a）;
//统
caseC_KEY3:
Show_Time（）;
//凌LCD501_Bitmap（3*SIZE,1*SIZE,encoding_11）;
//阳LCD501_Bitmap（4
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