基于ARM嵌入式的GPS定位设计Word下载.docx

1、GPS系统共由24颗卫星组成，分布在6个轨道上面，每个轨道上有4颗，轨道倾角为55度，不论在什么地方，只要能够收到4颗以上的卫星，就可以实现实时定位。3系统硬件简述（1） 最小核心系统最小系统是由STM32F103RBT6微处理器构成，核心是由32位的ARM-CORTEX-M3，最高时钟可以达到72MHZ，有单周期的乘法和除法运算，内部有128k的Flash，20k的SRAM，2.0V/3.6V的IO供电，上电、断电复位，可编程电压监测，内嵌8M的RC振荡晶振，内部40K振荡器，内嵌PLL的CPU时钟，内嵌使用32K晶振的RTC振荡器。具有低功耗的睡眠、待机、停机模式，VBT为后备寄存器提供电

2、源。具有串行SWD和JTAG调试模式。7个DMA通道支持定时器、ADC、SPI、IC、USART。一个12位的模数转换器，（16通道）转换范围为0.3.6V，温度传感器。51个丰富的IO端口，兼容5V电平，所有的IO口可以映射到16个外部中断。6个定时器，（3个16位的定时器，每个定时器具有4个输入输出捕捉/PWM脉冲调制/脉冲计数的通道，2个看门狗定时器，1个24位的系统定时器，自动递减功能）。2个IC，2个SPI，3个USART通信接口。（2LCD液晶Nokia5510是Philips产的单芯片LCD驱动控制低功耗的显示液晶，其显示为RAM 48*84 串行最高4Mbits/S，COMS电

3、平兼容，逻辑电平为3.03.3V低功耗适用于电池供电，使用温度范围为-25度到70度。其中引脚如下：Pin1；VCC Pin2：GNDPin3: EN Pin4: RESPin5：GND Pin6: SDINPin7：SCLK Pin8：LED背光图6为水平写入的地址表，用以往RAM中写入字符。（3）C3-370GPS终端接受模块 C3-370c是韩国产的全自动GPS接受模块，具有SIR第三代的结构组成，其内核是有ARM7TDIM CPU，4M的Flash内存，自带有微型天线，20通道，CA码，L1的频率。定位精度 10M 3DRMS, ；冷启动约为60s，热启动少于10s，协议时NMEA08

4、13 ，9600的波特率。NMEA的输出格式有六种GGA、GLL、GSA、GSV、RMC、VGT，其中我们解析的一种是RMC格式的。一条$GPRMC包含13个字段，语句标识符，世间时间，定位状态，纬度，纬度方位，经度，经度方位，地面速度，地面航向，日期，磁偏角，校检，结束标记，具体格式如下：$GPRMC,050458.000,A,2459.8991,N,10242.8698,E,0.37,130.03,190808,A*66 UTC时间，hhmmss（时分秒）格式 2 定位状态，A=有效定位，V=无效定位 3 纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输） 4 纬度半球N（北半球）或

5、S（南半球） 5 经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输） 6 经度半球E（东经）或W（西经） 7 地面速率（000.0999.9节，前面的0也将被传输） 8 地面航向（000.0359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输） 9 UTC日期，ddmmyy（日月年）格式 10 磁偏角（000.0180.0度，前面的0也将被传输） 11 磁偏角方向，E（东）或W（西）上图为C3-370引脚图，具体我们只用到了VCC，TX，RX，GND，BOOT，3硬件整体连接图 硬件流程图 由于GPS和MCU的电平兼容，所以在硬件连接中，GPS接受终端的TX接MCU的RX，RX接TX，另

6、外通过RS232电平转换后可以直接进行上位机软件的接受工作，最后把解析的数据显示在Nokia5510上面。4软件流程图及程序（1）流程图 软件流程图（2）程序u8 GPS_parse（char *buf） int d,m,mm; u8 i; char *word,*left=buf+1; static u8 msgcount=0,msgid=0,satcount=0; /解析GSV用到的变量 /各通道采用的卫星编号 u8 usedsatcount=0; if（buf0 != $） return 0; / word=split（left,ASTERISK,&left）; / if（check（w

7、ord,left） != 1） / return 0; / / ; / left=word; word=split（left,SEMICOLON,& /开始解析 if（!strcmp（word,GPRMC） /相等时，返回0值，进入函数 解析GPRMC格式 /时间 if（word != NULL） if（strncmp（lasttime,word,20） /比较不大于20个字符的两个字符串 返回0/0/=0; sscanf（word,%2d%2d%2d.%4d,&gps.hh,&gps.mm,&gps.ss,&gps.ms）; /取出指定格式的字符 strncpy（lasttime,word,

8、20）; / 拷贝20个字符从word到lasttime中，返回lasttime； /定位状态 if（word0 = A gps.isvalid=1; else gps.isvalid=0; /纬度 %2d%2d.%4dd,&m,&mm）; gps.latitude=（float）d+（float）m/60.0+（float）mm/600000.0; /南北半球标志 S / gps.latitude=-gps.latitude; gps.latNS = ; elseN /经度 %3d%2d.%4d gps.longitude = （float）d+（float）m/60.0+（float）mm

9、/600000.0; /东西半球标志 W） gps.lgtEW = / gps.longitude=-gps.longitude; elseE /对地运动速度 gps.speed=my_atof（word）*1.852; /对地运动方向 gps.direction=my_atof（word）; /utc 日期 %2d%2d%2dgps.DD,&gps.MM,&gps.YY）;5调试过程 由于GPS的数据回收过程是一直有效，所以在配置串口中断的过程中要注意数据的回收处理，然后才能解析。最先开始的时候必须到野外看看GPS模块的性能测试。调试的时候，一定要先把串口配置好，这样在调试的过程中可以边从MCU中从串口读取GPS发回的数据，看看串口配置的是否正确。几次试验，最后测的经纬度范围在goole地球上显示的效果精度10m，十分的满意。6总结 通过这次GPS接受的调试，认识的了GPS工作过程，理解了基本的原理，还需解决的问题包括GPS的阶段操作，MCU的分时工作，和电源的低功耗设计等等。 .