基于單片機(jī)+GPS定位系統(tǒng)程序+原理圖PCB設(shè)計(jì)

ID:299145 · 發(fā)表于 2020-3-29 18:53

單片機(jī)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(shù)據(jù)含義簡(jiǎn)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(shí)間，hhmmss（時(shí)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(jīng)度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）
<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)，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(zhǔn)，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(shù)據(jù)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(shí)間經(jīng)緯度

制作出來的實(shí)物圖如下：

單片機(jī)源程序如下:

// 工程名稱： GPS模塊測(cè)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(jī)發(fā)送固定格式的數(shù)據(jù)
// 單片機(jī)的串口接收到數(shù)據(jù)后，進(jìn)行解析，在LCD上顯示
// 定位信息包括：日期時(shí)間，經(jīng)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(shù)據(jù)指示燈
sbit led2 = P2^4; //GPRMC數(shù)據(jù)有效指示燈
sbit led3 = P2^5; //GPGGA數(shù)據(jù)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(biāo)志
uchar xdata rev_stop = 0; //接收停止標(biāo)志
uchar xdata gps_flag = 0; //GPS處理標(biāo)志
uchar xdata change_page = 0; //換頁顯示標(biāo)志
uchar xdata num = 0; //
extern GPS_INFO GPS; //在display.c中定義，使用時(shí)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(shí)器1
REN=1; //允許接收數(shù)據(jù)
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(shí)器1中斷允許
}
/****************************************
主函數(shù)
/****************************************/
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(shí)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(biāo)志位為1，開始接收
{
rev_buf[num++] = ch; //字符存到數(shù)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(fù)制代碼

所有資料51hei提供下載:

基于單片機(jī)GPS定位系統(tǒng)設(shè)計(jì).7z (812.52 KB, 下載次數(shù): 577)

ID:16255 · 發(fā)表于 2022-5-10 23:39

發(fā)現(xiàn)一個(gè)小Bug。下面這個(gè)是樓主GPS.c中的代碼，作用是將讀到的字符串轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)數(shù)。（浮點(diǎn)數(shù)可表示正負(fù)小數(shù)）

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(fù)數(shù)的情況。
而實(shí)際上是有可能出現(xiàn)負(fù)數(shù)的。如下圖，讀出來-5.7m。

但是，我并沒有打算改它，因?yàn)槲矣貌恢@個(gè)海拔數(shù)據(jù)。
而且我把數(shù)據(jù)都以int的形式儲(chǔ)存，更方便處理數(shù)據(jù)。GPS報(bào)文中的數(shù)據(jù)都是兩位小數(shù)的，將其乘上100就都能變成整數(shù)，就不用以浮點(diǎn)數(shù)儲(chǔ)存了（int占兩個(gè)字節(jié)，float占四個(gè)字節(jié)，double占八個(gè)字節(jié)）。

ID:626079 · 發(fā)表于 2020-3-30 10:39

歷害，向你學(xué)習(xí)…… GPS是不是要退休了，能搞一個(gè)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(xué)習(xí)…… GPS是不是要退休了，能搞一個(gè)我們的北斗不嘛

有北斗GPS雙模的，網(wǎng)絡(luò)上都有教程。

ID:523982 · 發(fā)表于 2020-4-10 16:34

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

蹲一個(gè)大神

ID:727275 · 發(fā)表于 2020-4-13 13:08

感謝樓主分享基于單片機(jī)GPS定位系統(tǒng)設(shè)計(jì).

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(wǎng)絡(luò)上都有教程。

網(wǎng)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(cuò)不錯(cuò)，去年做過STC12+GPS+LCD12864+語音播報(bào)的，最近整理下，也發(fā)出來。

大佬你好，能給個(gè)球球號(hào)問些問題嗎……

ID:731957 · 發(fā)表于 2020-4-20 09:59

這個(gè)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(cuò)不錯(cuò)，去年做過STC12+GPS+LCD12864+語音播報(bào)的，最近整理下，也發(fā)出來。

能不能發(fā)一下程序還有實(shí)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(xué)習(xí)

ID:650894 · 發(fā)表于 2021-3-24 16:27

gps用的哪個(gè)芯片

ID:284050 · 發(fā)表于 2021-7-7 22:34

確定GPS準(zhǔn)確嗎（能轉(zhuǎn)換地圖中準(zhǔn)確定位嗎）

ID:99130 · 發(fā)表于 2022-2-20 16:02

GPS的型號(hào)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(gè)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(diǎn)差異，GPS是用$GPGSV報(bào)文，北斗是用$BDGSV報(bào)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(bào)！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(gè)北斗GPS雙模模塊，HT1612，幾年前買的時(shí)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(xué)習(xí)…… GPS是不是要退休了，能搞一個(gè)我們的北斗？

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