基于51單片機的GPS定位系統(tǒng)程序設計 LCD12864顯示

ID:258336 · 發(fā)表于 2019-4-23 11:37

新人一枚，由于某些需要制作這一塊的東西，就把自己的理解寫在這里，歡迎各位大佬交流。
GPS定位的基本工作原理是：導航衛(wèi)星上搭載了專用的無線電設備，可向地面用戶不斷的發(fā)射固定頻段的無線電信號，用戶利用導航接收機收到衛(wèi)星上的導航信號后，通過時間測距或多普勒測速獲得自己相對于衛(wèi)星的距離參數(shù)，并根據(jù)衛(wèi)星發(fā)播的軌道、時間參數(shù)等信息求得衛(wèi)星的實時位置，進而解算出自身的地理位置坐標和速度矢量。
衛(wèi)星星文信息的解算我們大可不必深究，市面上有現(xiàn)成的集成模塊可以實現(xiàn)衛(wèi)星信號的解算輸出，并且?guī)缀跛械哪K都遵循或至少兼容統(tǒng)一的串口通信協(xié)議--NMEA 0183。

多數(shù)GPS模塊的引腳主要為VCC、GND、TXD、RXD、PPS。其中TXD、RXD為串口通信接口，PPS為秒脈沖輸出接口，用于同步授時。模塊的串口輸出如圖所示（可用一個USB轉(zhuǎn)TTL模塊將GPS模塊和電腦相連，再用串口助手或模塊自帶的配置軟件查看GPS模塊串口的輸出）

由此可見，GPS模塊每秒各輸出一次$GPGGA $GPGSA $GPGSV $GPGLL $GPRMC $GPVTG語句，其中最常用的語句為$GPRMC。它的基本格式如下：

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

(1) UTC時間，hhmmss（時分秒）

(2) 定位狀態(tài)，A=有效定位，V=無效定位

(3) 緯度ddmm.mmmmm（度分）

(4) 緯度半球N（北半球）或S（南半球）

(5) 經(jīng)度dddmm.mmmmm（度分）

(6) 經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）

(7) 地面速率（000.0~999.9節(jié)）

(8) 地面航向（000.0~359.9度，以真北方為參考基準）

(9) UTC日期，ddmmyy（日月年）

(10)磁偏角（000.0~180.0度，前導位數(shù)不足則補0）

(11) 磁偏角方向，E（東）或W（西）

(12) 模式指示（A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效）

可以通過GPS模塊的配置軟件讓模塊只輸出這一條語句，也可以通過判斷第四位的字符是不是"M"從這幾條語句中篩選出$GPRMC語句。編程的流程圖如下圖所示：

這樣解碼的效率較低，但不影響效果�？梢栽诖诮邮罩袛嗬锒x一個5位的命令類型數(shù)組，在中斷內(nèi)就判斷命令的類型，這樣免去了每條命令都完全接收的麻煩。這里衛(wèi)星解碼過后的定位數(shù)據(jù)、時間數(shù)據(jù)可以直接用1602和12864顯示。由于我的課設需求是要有一個基于LabView的上位機顯示，所以還需要考慮串口被占用的問題。由于還有其他數(shù)據(jù)需要處理，加之用普通IO口模擬串口輸出效率較低需要占用較多資源，所以暫定用三態(tài)門拓展串口。以后不定期再更新完善，歡迎各位交流指點。1602和12864顯示的代碼就添加在附件里了。

V1.0第一次編寫
V1.1更改一些外部中斷的BUG
V1.2加入UTC時間/日期和北京時間/日期的轉(zhuǎn)換，包括閏年、日/月/年的進位計算

單片機源程序如下:

#include "main.h"
#include "LCD12864.h"
#include "GPS.h"
//定義變量
unsigned char KEY_NUM = 0;
bit Page = 0;
unsigned char xdata Display_GPGGA_Buffer[68];
unsigned char xdata Display_GPRMC_Buffer[68];
bit Flag_OV = 0;
bit Flag_Calc_GPGGA_OK = 0;
bit Flag_Calc_GPRMC_OK = 0;
//****************************************************
//主函數(shù)
//****************************************************
void main()
{
unsigned char i = 0;
LCD12864_Reset(); //初始化液晶
LCD12864_HAIZI_SET(); //設置為普通模式
Delay_ms(100);
LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x80); //指針設置
LCD12864_write_word("※※※※※※※※");
LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x90); //指針設置
LCD12864_write_word(" 歡迎使用 ");
LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x88); //指針設置
LCD12864_write_word("正在初始化GPS...");
LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x98); //指針設置
LCD12864_write_word("※※※※※※※※");
Uart_Init();
while(1)
{
Scan_Key();
if(Flag_GPS_OK == 1 && RX_Buffer[4] == 'G' && RX_Buffer[6] == ',' && RX_Buffer[13] == '.') //確定是否收到"GPGGA"這一幀數(shù)據(jù)
{
for( i = 0; i < 68 ; i++)
{
Display_GPGGA_Buffer[i] = RX_Buffer[i];
}
Hour = (Display_GPGGA_Buffer[7]-0x30)*10+(Display_GPGGA_Buffer[8]-0x30)+8; //UTC時間轉(zhuǎn)換到北京時間UTC+8
//0X30為ASCII碼轉(zhuǎn)換為數(shù)字
if( Hour >= 24) //溢出
{
Hour %= 24; //獲取當前Hour
Flag_OV = 1; //日期進位
}
else
{
Flag_OV = 0;
}
Min_High = Display_GPGGA_Buffer[9];
Min_Low = Display_GPGGA_Buffer[10];
Sec_High = Display_GPGGA_Buffer[11];
Sec_Low = Display_GPGGA_Buffer[12];
Flag_Calc_GPGGA_OK = 1;
}
if(Page == 0 && Flag_Calc_GPGGA_OK == 1)
{
LED1 = ~LED1;
Flag_Calc_GPGGA_OK = 0;
LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x80); //設置指針
LCD12864_write_word("★"); //顯示內(nèi)容
LCD12864_Data_Write(Hour/10+0x30);
LCD12864_Data_Write(Hour%10+0x30);
LCD12864_write_word("時");
LCD12864_Data_Write(Min_High);
LCD12864_Data_Write(Min_Low);
LCD12864_write_word("分");
LCD12864_Data_Write(Sec_High);
LCD12864_Data_Write(Sec_Low);
LCD12864_write_word("秒");
LCD12864_write_word("★");
LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x90); //設置指針
LCD12864_write_word("緯度："); //顯示內(nèi)容
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[28]); //N 或者 S
LCD12864_Data_Write(' ');
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[17]); //緯度
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[18]); //緯度
LCD12864_write_word("°");
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[19]); //緯度
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[20]); //緯度
LCD12864_write_word("' ");
LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x88); //設置指針
LCD12864_write_word("經(jīng)度："); //顯示內(nèi)容
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[42]); //E 或者 W
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[30]); //經(jīng)度
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[31]);
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[32]);
LCD12864_write_word("°");
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[33]);
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[34]);
LCD12864_write_word("' ");
LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x98); //設置指針
LCD12864_write_word("海拔： "); //顯示內(nèi)容
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[54]);
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[55]);
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[56]);
LCD12864_Data_Write(Display_GPGGA_Buffer[57]);
LCD12864_write_word("米");
}
if(Flag_GPS_OK == 1 && RX_Buffer[4] == 'M' && RX_Buffer[52] == ',' && RX_Buffer[59] == ',') //確定是否收到"GPRMC"這一幀數(shù)據(jù)
{
for( i = 0; i < 68 ; i++)
{
Display_GPRMC_Buffer[i] = RX_Buffer[i];
}
Year_High = Display_GPRMC_Buffer[57];
Year_Low = Display_GPRMC_Buffer[58];
Month_High = Display_GPRMC_Buffer[55];
Month_Low = Display_GPRMC_Buffer[56];
Day_High = Display_GPRMC_Buffer[53];
Day_Low = Display_GPRMC_Buffer[54];
if(Flag_OV == 1) //有進位
{
UTCDate2LocalDate(); //UTC日期轉(zhuǎn)換為北京時間
}
Flag_Calc_GPRMC_OK = 1;
}
if(Page == 1 && Flag_Calc_GPRMC_OK == 1)
{
LED1 = ~LED1;
Flag_Calc_GPRMC_OK = 0;
LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x80); //設置指針
LCD12864_write_word("20");
LCD12864_Data_Write(Year_High);
LCD12864_Data_Write(Year_Low);
LCD12864_write_word("年");
LCD12864_Data_Write(Month_High);
LCD12864_Data_Write(Month_Low);
LCD12864_write_word("月");
LCD12864_Data_Write(Day_High);
LCD12864_Data_Write(Day_Low);
LCD12864_write_word("日");
LCD12864_NoWaitIdle_COM_Write(0x90); //設置指針
LCD12864_write_word("速度： "); //顯示內(nèi)容
LCD12864_Data_Write(' ');
LCD12864_Data_Write(Display_GPRMC_Buffer[46]);
LCD12864_Data_Write(Display_GPRMC_Buffer[47]);
LCD12864_Data_Write(Display_GPRMC_Buffer[48]);
LCD12864_Data_Write(Display_GPRMC_Buffer[49]);
LCD12864_Data_Write(Display_GPRMC_Buffer[50]);
LCD12864_write_word("米");
}
}
}
//****************************************************
//UTC日期與當?shù)厝掌谵D(zhuǎn)換
//****************************************************
void UTCDate2LocalDate(void)
{
Day = (Day_High - 0x30) * 10 + (Day_Low-0x30) + 1; //日加一
Month = (Month_High - 0x30) * 10 + (Month_Low - 0x30);
Year = 2000 + (Year_High - 0x30) * 10 + (Year_Low - 0x30);
MaxDay = GetMaxDay(Month,Year); //獲取當月天數(shù) 最大值
if(Day > MaxDay) //溢出
{
Day = 1;
Month += 1;
if(Month > 12)
{
Year+=1;
}
}
Day_High = Day/10 + 0x30; //轉(zhuǎn)換日期值為ASCII
Day_Low = Day%10 + 0x30;
Month_High = Month/10 + 0x30; //轉(zhuǎn)換月份值為ASCII
Month_Low = Month%10 + 0x30;
Year_High = Year%100/10 + 0x30; //轉(zhuǎn)換年份值為ASCII
Year_Low = Year%10 + 0x30;
}
//****************************************************
//獲取當月日期最大值
//****************************************************
unsigned char GetMaxDay(unsigned char Month_Value,unsigned int Year_Value)
{
unsigned char iDays;
switch(Month_Value)
{
case 1:
case 3:
case 5:
case 7:
case 8:
case 10:
case 12:
{
iDays = 31;
}
break;
case 2:
{
//2月份比較特殊，需要根據(jù)是不是閏年來判斷當月是28天還29天
iDays = IsLeapYear(Year_Value)?29:28;
}
break;
case 4:
case 6:
case 9:
case 11:
{
iDays = 30;
}
break;
default : break;
}
return(iDays);
}
//****************************************************
//閏年檢測
//****************************************************
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

51GPS信息獲取例程.zip (372.2 KB, 下載次數(shù): 277)

ID:603958 · 發(fā)表于 2019-10-16 13:34

學習一下，

ID:484435 · 發(fā)表于 2019-10-16 14:10

謝謝分享，謝謝分享

ID:37851 · 發(fā)表于 2019-10-16 16:20

不錯前來學習

ID:37851 · 發(fā)表于 2019-10-16 16:21

謝謝分享，謝謝分享

ID:499701 · 發(fā)表于 2019-10-17 13:37

學習一下，謝謝分享

ID:613618 · 發(fā)表于 2019-10-17 16:00

寫得不錯

ID:679011 · 發(fā)表于 2020-3-16 22:04

請問PPS是要接地嗎？

ID:720122 · 發(fā)表于 2020-4-1 12:40

學習一下

ID:716703 · 發(fā)表于 2020-4-1 14:47

不錯，謝謝分享

ID:725775 · 發(fā)表于 2020-4-11 11:51

這個電路圖是怎樣連的？求解

ID:258336 · 發(fā)表于 2020-4-27 13:49

葉瑞鳳發(fā)表于 2020-3-16 22:04
請問PPS是要接地嗎？

pps是gps的秒脈沖輸出接口，用來校正本地晶振的誤差的，如果授時精度要求不是特別高的話這個接口就用不上。

ID:258336 · 發(fā)表于 2020-4-27 13:54

噗哈哈發(fā)表于 2020-4-11 11:51
這個電路圖是怎樣連的？求解

gps模塊的TXD接單片機的RXD，gps模塊的RXD接單片機的TXD。GPS模塊的供電可以接在單片機的開發(fā)板上也可以單獨供電。主要就這四根線。

ID:79544 · 發(fā)表于 2020-5-5 09:50

感謝樓主分享，學習啦�。。。�

ID:745627 · 發(fā)表于 2020-5-6 22:50

師傅幾個問題問一下：1、如果不需要顯示的話，程序刪除那些？2、經(jīng)緯度信息（其他不要）最后儲存在哪里？怎樣調(diào)用？先謝謝師傅了

ID:751709 · 發(fā)表于 2020-5-14 15:34

我在做這個lcd顯示時總是出錯。。就連光標都出不來。特意找資料來看看

ID:258336 · 發(fā)表于 2020-5-19 15:04

1057544247 發(fā)表于 2020-5-6 22:50
師傅幾個問題問一下：1、如果不需要顯示的話，程序刪除那些？2、經(jīng)緯度信息（其他不要）最后儲存在哪里？ ...

1、需要刪除lcd的初始化，讀，寫等子程序。2、這個程序是實時的，經(jīng)緯度的數(shù)據(jù)，每秒都會刷新。

ID:258336 · 發(fā)表于 2020-5-19 15:06

嗨過頭了有點累發(fā)表于 2020-5-14 15:34
我在做這個lcd顯示時總是出錯。。就連光標都出不來。特意找資料來看看

這個你要好好的查一查硬件電路有沒有接錯，lcd的各個端口有沒有和程序里相對應

ID:926023 · 發(fā)表于 2021-5-23 21:58

感謝樓主答疑解惑

ID:1011393 · 發(fā)表于 2022-4-11 21:48

謝謝樓主分享！
我在STC15單片機上使用了你的程序，剛開始一直沒有反應，我以為程序還是有些小問題，后來過了幾分鐘突然發(fā)現(xiàn)它能夠準確顯示數(shù)據(jù)了！我便重新啟動，然后也還是過了很長一段時間才顯示，請問這個是什么原因呀？

帳號		自動登錄	找回密碼
密碼			立即注冊

久久久久久久999_99精品久久精品一区二区爱城_成人欧美一区二区三区在线播放_国产精品日本一区二区不卡视频_国产午夜视频_欧美精品在线观看免费

基于51單片機的GPS定位系統(tǒng)程序設計 LCD12864顯示

評分