基于單片機+GPS定位系統程序+原理圖PCB設計

ID:299145 · 發(fā)表于 2020-3-29 18:53

單片機是通用的51，52，stc，原理圖中的.ddb、.Bkp等格式是要用protelse打開
GPS數據含義簡介
Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推薦定位信息

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>

<1> UTC時間，hhmmss（時分秒）格式
<2> 定位狀態(tài)，A=有效定位，V=無效定位
<3> 緯度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）
<4> 緯度半球N（北半球）或S（南半球）
<5> 經度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）
<6> 經度半球E（東經）或W（西經）
<7> 地面速率（000.0~999.9節(jié)，前面的0也將被傳輸）
<8> 地面航向（000.0~359.9度，以真北為參考基準，前面的0也將被傳輸）
<9> UTC日期，ddmmyy（日月年）格式
<10> 磁偏角（000.0~180.0度，前面的0也將被傳輸）
<11> 磁偏角方向，E（東）或W（西）
<12> 模式指示（僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數據無效）

Altium Designer畫的原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)

海拔速度

顯示時間經緯度

制作出來的實物圖如下：

單片機源程序如下:

// 工程名稱： GPS模塊測試程序
// 文件名稱： main.c
// 功能描述： GPS模塊接收定位信息，在LCD上顯示
// 組成文件： main.c LCD.c GPS.c display.c
// 頭文件： LCD.h GPS.h display.h
// 程序分析： GPS模塊通過串口向單片機發(fā)送固定格式的數據
// 單片機的串口接收到數據后，進行解析，在LCD上顯示
// 定位信息包括：日期時間，經緯度，速度，角度，高度
//======================================================================
#include <reg52.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "GPS.h"
#include "LCD.h"
#include "display.h"
sbit led1 = P2^3; //接收數據指示燈
sbit led2 = P2^4; //GPRMC數據有效指示燈
sbit led3 = P2^5; //GPGGA數據有效指示燈
#define REV_YES led1 = 0
#define REV_NO led1 = 1
#define RMC_YES led2 = 0
#define RMC_NO led2 = 1
#define GGA_YES led3 = 0
#define GGA_NO led3 = 1
char xdata rev_buf[80]; //接收緩存
uchar xdata rev_start = 0; //接收開始標志
uchar xdata rev_stop = 0; //接收停止標志
uchar xdata gps_flag = 0; //GPS處理標志
uchar xdata change_page = 0; //換頁顯示標志
uchar xdata num = 0; //
extern GPS_INFO GPS; //在display.c中定義，使用時要加extern
void Uart_Init(void)
{
TMOD = 0x21; //0010 0001
PCON=0X00;
TH0=0x3c;
TL0=0xb0;
TH1=0xfd; //
TL1=0xfd; //
TR1=1; //開啟定時器1
REN=1; //允許接收數據
SM0=0;
SM1=1;
TI=0;
RI=0;
EA=1; //開總中斷
ES=1; //串口1中斷允許
ET0 = 1; //定時器1中斷允許
}
/****************************************
主函數
/****************************************/
void main(void)
{
uchar error_num = 0;
Uart_Init(); //初始化串口
Lcd_Init(); //初始化LCD
GPS_Init(); //初始化GPS
rev_stop=0;
REV_NO;
while(1)
{
if (rev_stop) //如果接收完一行
{
TR0 = 1; //開啟定時器
REV_YES;
if (change_page % 2 == 1) //換頁
{
if (GPS_GGA_Parse(rev_buf, &GPS)) //解析GPGGA
{
GGA_YES;
GPS_DisplayTwo(); //顯示第二頁信息
error_num = 0;
gps_flag = 0;
rev_stop = 0;
REV_NO;
}
else
{
error_num++;
if (error_num >= 20) //如果數據無效超過20次
{
GGA_NO;
error_num = 20;
GPS_Init(); //返回初始化
}
gps_flag = 0;
rev_stop = 0;
REV_NO;
}
}
else
{
if (GPS_RMC_Parse(rev_buf, &GPS)) //解析GPRMC
{
RMC_YES;
GPS_DisplayOne(); //顯示GPS第一頁信息
error_num = 0;
gps_flag = 0;
rev_stop = 0;
led1 = 1;
}
else
{
error_num++;
if (error_num >= 20) //如果數據無效超過20次
{
RMC_NO;
error_num = 20;
GPS_Init(); //返回初始化
}
gps_flag = 0;
rev_stop = 0;
REV_NO;
}
}
}
}
}
void timer0(void) interrupt 1
{
static uchar count = 0;
TH0 = 0x3c;
TL0 = 0xb0;
count++;
if (count == 200) //2*5秒鐘
{
count = 0;
change_page++; //換頁
if (change_page == 10)
change_page = 0;
}
}
void Uart_Receive(void) interrupt 4
{
uchar ch;
ES = 0;
if (RI)
{
ch = SBUF;
if ((ch == '
) && (gps_flag == 0)) //如果收到字符'
，便開始接收
{
rev_start = 1;
rev_stop = 0;
}
if (rev_start == 1) //標志位為1，開始接收
{
rev_buf[num++] = ch; //字符存到數組中
if (ch == '\n') //如果接收到換行
{
rev_buf[num] = '\0';
rev_start = 0;
rev_stop = 1;
gps_flag = 1;
num = 0;
}
}
}
RI = 0; //RI清0，重新接收
ES = 1;
}

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

基于單片機GPS定位系統設計.7z (812.52 KB, 下載次數: 577)

ID:16255 · 發(fā)表于 2022-5-10 23:39

發(fā)現一個小Bug。下面這個是樓主GPS.c中的代碼，作用是將讀到的字符串轉換成浮點數。（浮點數可表示正負小數）

static float Str_To_Float(char *buf)
{
      float rev = 0;
      float dat;
      int integer = 1;
      char *str = buf;
      int i;
      while(*str != '\0')
      {
            switch(*str)
            {
                     case '0':
                              dat = 0;
                              break;
                     case '1':
                              dat = 1;
                              break;
                     case '2':
                              dat = 2;
                              break;
                     case '3':
                              dat = 3;
                              break;
                     case '4':
                              dat = 4;
                              break;
                     case '5':
                              dat = 5;
                              break;
                     case '6':
                              dat = 6;
                              break;
                     case '7':
                              dat = 7;
                              break;
                     case '8':
                              dat = 8;
                              break;
                     case '9':
                              dat = 9;
                              break;
                     case '.':
                              dat = '.';
                              break;
            }
            if(dat == '.')
            {
                     integer = 0;
                     i = 1;
                     str ++;
                     continue;
            }
            if( integer == 1 )
            {
                     rev = rev * 10 + dat;
            }
            else
            {
                     rev = rev + dat / (10 * i);
                     i = i * 10 ;
            }
            str ++;
      }
      return rev;
}

代碼中似乎沒有考慮到負數的情況。
而實際上是有可能出現負數的。如下圖，讀出來-5.7m。

但是，我并沒有打算改它，因為我用不著這個海拔數據。
而且我把數據都以int的形式儲存，更方便處理數據。GPS報文中的數據都是兩位小數的，將其乘上100就都能變成整數，就不用以浮點數儲存了（int占兩個字節(jié)，float占四個字節(jié)，double占八個字節(jié)）。

ID:626079 · 發(fā)表于 2020-3-30 10:39

歷害，向你學習…… GPS是不是要退休了，能搞一個我們的北斗不嘛

ID:523982 · 發(fā)表于 2020-4-10 16:33

xmfjfhcel 發(fā)表于 2020-3-30 10:39
歷害，向你學習…… GPS是不是要退休了，能搞一個我們的北斗不嘛

有北斗GPS雙模的，網絡上都有教程。

ID:523982 · 發(fā)表于 2020-4-10 16:34

不錯不錯，去年做過STC12+GPS+LCD12864+語音播報的，最近整理下，也發(fā)出來。

ID:723764 · 發(fā)表于 2020-4-12 20:29

jakcypater 發(fā)表于 2020-4-10 16:34
不錯不錯，去年做過STC12+GPS+LCD12864+語音播報的，最近整理下，也發(fā)出來。

蹲一個大神

ID:727275 · 發(fā)表于 2020-4-13 13:08

感謝樓主分享基于單片機GPS定位系統設計.

ID:731957 · 發(fā)表于 2020-4-18 12:39

jakcypater 發(fā)表于 2020-4-10 16:33
有北斗GPS雙模的，網絡上都有教程。

網上哪里有資源呀

ID:631770 · 發(fā)表于 2020-4-19 10:43

jakcypater 發(fā)表于 2020-4-10 16:34
不錯不錯，去年做過STC12+GPS+LCD12864+語音播報的，最近整理下，也發(fā)出來。

大佬你好，能給個球球號問些問題嗎……

ID:731957 · 發(fā)表于 2020-4-20 09:59

這個代碼改一下可以用于BDS嘛？

ID:709306 · 發(fā)表于 2020-4-26 18:02

jakcypater 發(fā)表于 2020-4-10 16:34
不錯不錯，去年做過STC12+GPS+LCD12864+語音播報的，最近整理下，也發(fā)出來。

能不能發(fā)一下程序還有實物圖或者資料包啊？

ID:64253 · 發(fā)表于 2020-8-12 10:51

先MARK一下，坐等北斗的資料，學習

ID:650894 · 發(fā)表于 2021-3-24 16:27

gps用的哪個芯片

ID:284050 · 發(fā)表于 2021-7-7 22:34

確定GPS準確嗎（能轉換地圖中準確定位嗎）

ID:99130 · 發(fā)表于 2022-2-20 16:02

GPS的型號是哪種？

ID:1019040 · 發(fā)表于 2022-4-17 01:47

頭文件在附件里面可以下載

ID:16255 · 發(fā)表于 2022-5-11 16:49

xiamo123 發(fā)表于 2020-4-20 09:59
這個代碼改一下可以用于BDS嘛？

完全可以。如果單純是定位，不用改代碼，GPS模塊從硬件上就支持北斗定位的。
只是衛(wèi)星列表有點差異，GPS是用$GPGSV報文，北斗是用$BDGSV報文，但他們的格式是一樣的，稍稍改一下就能讀取北斗列表。

ID:1086148 · 發(fā)表于 2023-7-17 21:44

贊樓主！你好！非常感興趣另一位工程師說的GPS語音播報！期待看到你發(fā)表作品！

ID:1085441 · 發(fā)表于 2023-7-18 01:41

給大家推薦一個北斗GPS雙模模塊，HT1612，幾年前買的時候是十幾元，挺好用的。

ID:840718 · 發(fā)表于 2023-8-2 21:42

歷害，向你學習…… GPS是不是要退休了，能搞一個我們的北斗？

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