GPS全球定位Word格式.docx

1、1.4.2 GPS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$字符开始、以CRLF序列结束。NMEA 标准消息以GP开始，然后是三个字符的消息标识码。消息头和后面的内容通过逗号进行分隔，消息以校检码结束（校检码由一个*和两个16 位的校验字组成。校验码字段并不用逗号进行分隔。目前，校验码得到的方式是从$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$GPRMC为例分校NMEA协议的格式字段格式描述消息标识$GPRMCRMC

2、协议头时间Hhmmss.sss时间精确到1ms状态CharA：有效 V：无效纬度Float度*100+分N/SN：北纬S：南纬经度E/WE：东经W：西经速度单位：knots（节）地面航向0359度，以北为参考基准日期Ddmmyy日月年格式磁偏角0180度磁偏角方向东 W：西校验码*xx2digits消息结尾LFASCII， 13ASCII， 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

3、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 12158.34162、硬件系统设计SPCE061A开发板2.1 LCD液晶显示1.3 SPLC501液晶模组SPLC501 液晶显示模组为128*64 点阵，面板采用STN（Super Twisted Nematic）超扭曲向列技术制成并且由128 Segment 和64 Common 组成，LCM 非常容易通过接口被访问。下面为SPLC501 液晶显示模

4、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SPLC

5、501A 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 SP

6、LC501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DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7VR端口输出电压C86C86=H选择6800MPU

7、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：2.2 GPS模组GPS 模组是一款高性能的GPS（Global Positioning System）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SiRFstar GPS 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（Time to First Fix） 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）

8、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GPS Module接口定义表：Pin No功能1电源，3V6.5V2复位信号RST3备选复位信号45678串行数据接收口Rx9串行数据输出口Tx10地GPS模组实物图（左侧为天线）：2.3 GPS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

9、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SPLC501 LCD ；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

10、 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.c china.h DataOSfortLCD.asm SPLC501Driver_IO.asm / gps.c gps.h picture.c picture.h Key.c Key.h/ Queue.c uart.c/ / 硬件连接： GPS 61板/ 电源-电源/ 地-地/ TX-IOB7/ RX-IOB10/ R4-IOB8/ SPLC501 61板

11、/ LCD D0D7 - 接IOA8IOA15/ LCD EP - 接IOB6/ LCD RWP - 接IOB5/ LCD A0 - 接IOB4/ LCD /CS1 - 接IOB9 或接地也可/ IO高电平：3.3V / 维护记录： 2007-08-9 v1.0 /=/ 文件名称： main.c GPS定位 2007-08-9 v1.0#include spce061a.hUART.hgps.hchina.hKey.h./c501/SPLC501User.hpicture.h#define SIZE 16/ 语法格式： int CPU_Init（void）/ 实现功能： 初始化CPU时钟49M

12、Hz/ 参数： 无/ 返回值： 0/= int Init_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. return 0; void Open_IRQ_2Hz（） 打开2Hz中断 无void Open_IRQ_2Hz（） *P_INT_Ctrl_New |= C_IRQ5_2Hz ; / 打开2Hz中断用于滚动显示信息. void Close_IRQ

13、_2Hz（） 关闭2Hz中断void Close_IRQ_2Hz（） *P_INT_Ctrl_New &= C_IRQ5_2Hz ; int main（void）int main（） int Key; unsigned int i; 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;

14、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）

15、; / 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,encodi

16、ng_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,encod

17、ing_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 * SI

18、ZE, 2 * SIZE,encoding_1a）; / 统 while（1） Key=Key_GetValue（）; switch（Key） case C_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 *

19、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 LCD5

20、01_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; case C_KEY1: Show_Num（）; LCD501_Bitmap（2 * SIZE, 1 * SIZE,encoding_10）; / 凌 LCD501_Bitmap（3 * SIZE, 1 * SIZE,encoding_11）; / 阳 LCD501_Bitm

21、ap（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）; / P LCD501_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 case C_KEY3: Show_Time（）; / 凌 LCD501_Bitmap（3 * SIZE, 1 * SIZE,encoding_11）; / 阳 LCD501_Bitmap（4