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基于單片機+GPS定位系統程序+原理圖PCB設計

  [復制鏈接]
ID:299145 發表于 2020-3-29 18:53 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
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，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，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)
51hei.png 51hei.png

海拔速度
3.JPG

顯示時間經緯度

2.JPG

制作出來的實物圖如下：
1.JPG

編譯無錯誤無警告

編譯無錯誤無警告
單片機源程序如下:
  1. //  工程名稱：        GPS模塊測試程序
  2. //  文件名稱：  main.c
  3. //  功能描述：         GPS模塊接收定位信息，在LCD上顯示
  4. //  組成文件：        main.c LCD.c GPS.c display.c  
  5. //    頭文件：  LCD.h GPS.h display.h
  6. //  程序分析：        GPS模塊通過串口向單片機發送固定格式的數據
  7. //                                單片機的串口接收到數據后，進行解析，在LCD上顯示
  8. //                                定位信息包括：日期時間，經緯度，速度，角度，高度                                
  9. //======================================================================

  11. #include <reg52.h>
  12. #include <stdio.h>
  13. #include <string.h>
  14. #include "GPS.h"
  15. #include "LCD.h"
  16. #include "display.h"

  18. sbit led1 = P2^3;  //接收數據指示燈
  19. sbit led2 = P2^4;  //GPRMC數據有效指示燈
  20. sbit led3 = P2^5;  //GPGGA數據有效指示燈

  22. #define   REV_YES    led1 = 0
  23. #define   REV_NO     led1 = 1
  24. #define   RMC_YES    led2 = 0
  25. #define   RMC_NO     led2 = 1
  26. #define   GGA_YES    led3 = 0
  27. #define   GGA_NO     led3 = 1

  29. char   xdata rev_buf[80];        //接收緩存
  30. uchar  xdata rev_start = 0;     //接收開始標志
  31. uchar  xdata rev_stop  = 0;     //接收停止標志
  32. uchar  xdata gps_flag = 0;      //GPS處理標志
  33. uchar  xdata change_page = 0;   //換頁顯示標志
  34. uchar  xdata num = 0;           //

  36. extern GPS_INFO   GPS;  //在display.c中定義，使用時要加extern


  39. void Uart_Init(void)
  40. {
  41.         TMOD = 0x21;        //0010 0001
  42.         PCON=0X00;
  43.         TH0=0x3c;
  44.         TL0=0xb0;
  45.         TH1=0xfd;                 //
  46.         TL1=0xfd;                //

  48.         TR1=1;     //開啟定時器1
  49.         REN=1;     //允許接收數據   
  50.         SM0=0;
  51.         SM1=1;

  53.         TI=0;
  54.         RI=0;

  56.         EA=1;    //開總中斷
  57.         ES=1;    //串口1中斷允許
  58.         ET0 = 1; //定時器1中斷允許
  59. }

  61. /****************************************
  62. 主函數        
  63. /****************************************/
  64. void main(void)
  65. {
  66.         uchar error_num = 0;

  68.         Uart_Init();  //初始化串口
  69.         Lcd_Init();          //初始化LCD
  70.         GPS_Init();   //初始化GPS
  71.         rev_stop=0;
  72.         REV_NO;
  73.         while(1)
  74.         {
  75.                 if (rev_stop)   //如果接收完一行
  76.                 {
  77.                         TR0 = 1;   //開啟定時器
  78.                         REV_YES;
  79.                         if (change_page % 2 == 1)  //換頁
  80.                         {
  81.                                 if (GPS_GGA_Parse(rev_buf, &GPS))  //解析GPGGA
  82.                                 {
  83.                                         GGA_YES;
  84.                                         GPS_DisplayTwo();  //顯示第二頁信息
  85.                                         error_num = 0;
  86.                                         gps_flag = 0;
  87.                                         rev_stop  = 0;
  88.                                         REV_NO;
  89.                                 }
  90.                                 else
  91.                                 {
  92.                                         error_num++;
  93.                                         if (error_num >= 20) //如果數據無效超過20次
  94.                                         {
  95.                                                 GGA_NO;
  96.                                                 error_num = 20;
  97.                                                 GPS_Init();     //返回初始化
  98.                                         }
  99.                                         gps_flag = 0;
  100.                                         rev_stop  = 0;
  101.                                         REV_NO;
  102.                                 }

  104.                         }
  105.                         else
  106.                         {
  107.                                 if (GPS_RMC_Parse(rev_buf, &GPS)) //解析GPRMC
  108.                                 {
  109.                                         RMC_YES;

  111.                                         GPS_DisplayOne();          //顯示GPS第一頁信息
  112.                                         error_num = 0;
  113.                                         gps_flag = 0;
  114.                                         rev_stop  = 0;
  115.                                         led1 = 1;        
  116.                                 }
  117.                                 else
  118.                                 {
  119.                                         error_num++;
  120.                                         if (error_num >= 20) //如果數據無效超過20次
  121.                                         {
  122.                                                 RMC_NO;
  123.                                                 error_num = 20;
  124.                                                 GPS_Init();     //返回初始化
  125.                                         }
  126.                                         gps_flag = 0;
  127.                                         rev_stop  = 0;
  128.                                         REV_NO;
  129.                                 }
  130.                         }
  131.                 }
  132.         }
  133. }


  136. void timer0(void) interrupt 1
  137. {
  138.         static uchar count = 0;
  139.         TH0 = 0x3c;
  140.         TL0 = 0xb0;
  141.         count++;
  142.         if (count == 200)  //2*5秒鐘
  143.         {
  144.                 count = 0;
  145.                 change_page++;  //換頁
  146.                 if (change_page == 10)
  147.                         change_page = 0;
  148.         }        
  149. }


  152. void Uart_Receive(void) interrupt 4
  153. {
  154.         uchar ch;
  155.         ES = 0;
  156.         if (RI)
  157.         {
  158.                 ch = SBUF;
  159.                 if ((ch == '


  162. ) && (gps_flag == 0))  //如果收到字符'


  165. ，便開始接收
  166.                 {
  167.                         rev_start = 1;
  168.                         rev_stop  = 0;
  169.                 }
  170.         
  171.                 if (rev_start == 1)  //標志位為1，開始接收
  172.                 {
  173.                         rev_buf[num++] = ch;  //字符存到數組中
  174.                         if (ch == '\n')     //如果接收到換行
  175.                         {
  176.                                 rev_buf[num] = '\0';
  177.                                 rev_start = 0;
  178.                                 rev_stop  = 1;
  179.                                 gps_flag = 1;
  180.                                 num = 0;
  181.                         }
  182.                 }
  183.         }
  184.         RI = 0;         //RI清0，重新接收
  185.         ES = 1;        
  186. }
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)

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ID:16255 發表于 2022-5-10 23:39 | 顯示全部樓層
發現一個小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。
未命名.jpg

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，float占四個字節，double占八個字節）。

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ID:626079 發表于 2020-3-30 10:39 | 顯示全部樓層
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
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ID:523982 發表于 2020-4-10 16:33 | 顯示全部樓層
xmfjfhcel 發表于 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。
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ID:523982 發表于 2020-4-10 16:34 | 顯示全部樓層
不錯不錯，去年做過STC12+GPS+LCD12864+語音播報的，最近整理下，也發出來。
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ID:723764 發表于 2020-4-12 20:29 | 顯示全部樓層
jakcypater 發表于 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，也發出來。

蹲一個大神
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ID:727275 發表于 2020-4-13 13:08 | 顯示全部樓層
感謝樓主分享基于單片機GPS定位系統設計.
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ID:731957 發表于 2020-4-18 12:39 | 顯示全部樓層
jakcypater 發表于 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
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ID:631770 發表于 2020-4-19 10:43 來自觸屏版 | 顯示全部樓層
jakcypater 發表于 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，也發出來。

大佬你好，能給個球球號問些問題嗎……
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ID:731957 發表于 2020-4-20 09:59 | 顯示全部樓層
這個代碼改一下可以用于BDS嘛？
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ID:709306 發表于 2020-4-26 18:02 | 顯示全部樓層
jakcypater 發表于 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，也發出來。

能不能發一下程序還有實物圖或者資料包啊？
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ID:64253 發表于 2020-8-12 10:51 | 顯示全部樓層
先MARK一下，坐等北斗的資料，學習
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ID:650894 發表于 2021-3-24 16:27 來自觸屏版 | 顯示全部樓層
gps用的哪個芯片
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ID:284050 發表于 2021-7-7 22:34 | 顯示全部樓層
確定GPS準確嗎（能轉換地圖中準確定位嗎）
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ID:99130 發表于 2022-2-20 16:02 | 顯示全部樓層
GPS的型號是哪種？
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ID:1019040 發表于 2022-4-17 01:47 來自觸屏版 | 顯示全部樓層
頭文件在附件里面可以下載
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ID:16255 發表于 2022-5-11 16:49 | 顯示全部樓層
xiamo123 發表于 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。
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ID:1086148 發表于 2023-7-17 21:44 | 顯示全部樓層
贊樓主！ 你好！ 非常感興趣另一位工程師說的GPS語音播報！期待看到你發表作品！
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ID:1085441 發表于 2023-7-18 01:41 | 顯示全部樓層
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。
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ID:840718 發表于 2023-8-2 21:42 | 顯示全部樓層
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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