利用GPS北斗ATGM336H-5N模块输出的原始定位信息,发到单片机后进行处理,提取有用的信息如经纬度、速度、海拔、日期等,通过串口发到电脑的串口调试助手进行显示,并显示到LCD屏幕。
程序的功能有GPS信息显示与发送(LCD显示经纬度、海拔、速度,电脑串口接收时间、日期、经纬度、海拔、速度数据)
GPS原始数据捕获(从一开始通电时不完整到过一会后完整)见附件
GPS原始数据捕获与简单分析:
$GNGGA,120726.000,3208.0858,N,11841.7828,E,1,05,4.3,12.7,M,0.0,M,,*40
$GNGLL,3208.0858,N,11841.7828,E,120726.000,A,A*43
$GPGSA,A,3,12,25,,,,,,,,,,,6.9,4.3,5.4*3F
$BDGSA,A,3,10,04,07,,,,,,,,,,6.9,4.3,5.4*28
$GPGSV,3,1,12,04,,,21,10,66,313,,12,42,100,34,14,21,289,*49
$GPGSV,3,2,12,15,18,086,,18,79,174,27,20,13,143,24,21,18,203,*73
$GPGSV,3,3,12,24,40,042,,25,37,150,31,31,10,230,,32,33,301,*7A
$BDGSV,1,1,04,03,,,35,04,32,122,34,07,54,184,34,10,33,200,36*50
$GNRMC,120726.000,A,3208.0858,N,11841.7828,E,0.11,303.11,031017,,,A*70
$GNVTG,303.11,T,,M,0.11,N,0.20,K,A*21
$GNZDA,120726.000,03,10,2017,00,00*4E
$GPTXT,01,01,01,ANTENNA OK*35
原始数据中逗号数量和顺序的统计:
--------------------------
1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d
$GNGGA,034214.000,3208.1201,N,11841.7167,E,1,07,1.7,7.7,M,0.0,M,,*7 OK*
1 2 3 4 5 6 7 8 9 abc
$GNRMC,034214.000,A,3208.1201,N,11841.7167,E,2.71,336.76,041017,,,A*700
--------------------------
GPS原始数据及处理后的数据
(见附件)
单片机源程序如下:
- /*******************************************************************************
- 单片机的RXD端口接收来自GPS模块的数据,把数据进行处理,并显示到Lcd上,同时
- 通过TXD端口经过USB-TTL模块发送到电脑的串口调试软件上显示。
- 注意事项:
- 1、串口调试软件的波特率要设为9600;
- 2、单片机与USB-TTL模块两者要共地!!!(我也不知为什么,摊手.jpg)
- *******************************************************************************/
- #include "reg52.h"
- #include "main.h"
- #include "LCD1602.h"
- #include "GPS.h"
- unsigned char xdata Display_GPGGA_Buffer[68]={0}; //用于储存GPGGA的数据
- unsigned char xdata Display_GPRMC_Buffer[68]={0}; //用于储存GPRMC的数据
- unsigned int k=0,qian_a=0,hou_a=0,qian_b=0,hou_b=0,qian_c=0,hou_c=0; //存储前后逗号的位置序号的变量
- bit qian_OK=0; //已找出前面的逗号的标志变量
- bit First_Share_OK=0; //已开始LCD显示的标志变量
- bit jiajian=1; //进行加或减的标志变量
- //bit Page = 0;
- bit Flag_OV = 0; //日期需进位的标志变量
- bit Flag_Calc_GPGGA_OK = 0; //GPGGA完整有效的数据已收到的标志变量
- bit Flag_Calc_GPRMC_OK = 0; //GPRMC完整有效的数据已收到的标志变量
- //****************************************************
- //主函数
- //****************************************************
- void main()
- {
- unsigned int i = 0;
- unsigned int j=0;
- Init_LCD1602(); //LCD初始化
- LCD1602_write_com(0x80); //LCD指针设置到第一行第一列
- LCD1602_write_word("Searching data. "); //显示正在搜索数据
- Uart_Init(); //串口初始化
- while(1)
- {
- // Scan_Key();
- qian_OK=0; //标志变量归零
- k=0; //累计量归零
- if (First_Share_OK==0) //让变量j在0~10000之间来回增减,增加到10000时显示". ",减到0时显示" .",实现两点来回闪动
- {
- if (jiajian==1)
- {
- j++;
- if (j==10000)
- {
- jiajian=0;
- LCD1602_write_com(0x8e);
- LCD1602_write_data('.');
- LCD1602_write_com(0x8f);
- LCD1602_write_data(' ');
- }
- }
- else
- {
- j--;
- if (j==0)
- {
- jiajian=1;
- LCD1602_write_com(0x8e);
- LCD1602_write_data(' ');
- LCD1602_write_com(0x8f);
- LCD1602_write_data('.');
- }
- }
- }
- //代码详见附件
- // {
- // UartPrintf("----------------------------------------------\r\n");
- // UartPrintf(RX_Buffer);
- // UartPrintf("\r\n");
- // }
-
- if ( Flag_GPS_OK == 1
- && RX_Buffer[1] == 'G'
- && RX_Buffer[3] == 'G'
- && RX_Buffer[4] == 'G'
- && RX_Buffer[5] == 'A'
- && (RX_Buffer[28] == 'N'|| RX_Buffer[28] == 'S')
- && (RX_Buffer[41] == 'E'|| RX_Buffer[41] == 'W') ) //确认是否收到"GPGGA"这一帧完整有效的数据
- {
- for( i = 0; i < 67 ; i++) //必须为i<67,因为要确保Display_GPGGA_Buffer[67]为'\0',便于串口发送
- {
- Display_GPGGA_Buffer[i] = RX_Buffer[i]; //储存到数组中
- }
- Flag_Calc_GPGGA_OK = 1; //收到完整有效数据后,置为1
- }
- if(Flag_Calc_GPGGA_OK == 1) //已收到完整有效的数据,可以进行显示,
- {
- Flag_Calc_GPGGA_OK = 0; //标志位归零
- if (First_Share_OK == 0)
- {
- First_Share_OK=1; //"Searching data. "不需再显示,标志变量置为1
- LCD1602_write_com(0x01); //先清屏
- }
-
- LCD1602_write_com(0x80);
- LCD1602_write_data(Display_GPGGA_Buffer[28]); //显示 N 或者 S
- LCD1602_write_word(": ");
- LCD1602_write_data(Display_GPGGA_Buffer[18]); //纬度
- LCD1602_write_data(Display_GPGGA_Buffer[19]);
- LCD1602_write_data(0xdf); //度符号的ASCII码,16进制
- LCD1602_write_data(Display_GPGGA_Buffer[20]); //纬度
- LCD1602_write_data(Display_GPGGA_Buffer[21]);
- LCD1602_write_word("'"); //秒
- for (i=0;i<68;i++) //由于海拔有时是1位数有时是2位数有时是3位数,不定
- { //而确定的是其数值在第9与第10个逗号之间,所以用此算法输出海拔
- if ( Display_GPGGA_Buffer[i]==',' ) //逐个检索
- k++; //k计算逗号数量
- if (k==9&&qian_OK==0)
- qian_a=i,qian_OK=1; //找到第9个,则记录其序号,同时标志变量置为1
- if (k==10) //海拔数据位于第9~10个逗号之间
- {
- hou_a=i; //记录第10个的序号
- k=0; //归零
- qian_OK=0; //重置为0
- break; //找到后直接跳出循环
- }
- }
- LCD1602_write_com(0x89); //准备在第一行第9列输出海拔数据
- switch(hou_a-qian_a-1) //计算海拔数据的长度
- {
- case 3:LCD1602_write_word(" ");break; //根据海拔数据长度输出对应所需的空格数,使其显示方式为右对齐
- case 4:LCD1602_write_word(" ");break;
- case 5:LCD1602_write_word(" ");break;
- case 6:break;
- case 7:break;
- }
- for (i=qian_a+1; i<=hou_a-1; i++)
- LCD1602_write_data(Display_GPGGA_Buffer[i]); //输出海拔
- LCD1602_write_data('m'); //显示单位
-
- LCD1602_write_com(0xc0); //在第2行第1列开始输出经度
- LCD1602_write_data(Display_GPGGA_Buffer[41]); //输出E 或者 W
- LCD1602_write_data(':');
- LCD1602_write_data(Display_GPGGA_Buffer[30]); //经度
- LCD1602_write_data(Display_GPGGA_Buffer[31]);
- LCD1602_write_data(Display_GPGGA_Buffer[32]);
- LCD1602_write_data(0xdf);
- LCD1602_write_data(Display_GPGGA_Buffer[33]);
- LCD1602_write_data(Display_GPGGA_Buffer[34]);
- LCD1602_write_word("'");
- UartPrintf("----------------------------------------------\r\n"); //串口发送数据到电脑
- UartPrintf("Original data(1):\r\n");
- UartPrintf(Display_GPGGA_Buffer); //直接把首地址作为实参
- UartPrintf("......\r\n");
- UartPrintf("Processed data(1): \r\n");
- UartPrintData(Display_GPGGA_Buffer[28]); //N 或者 S
- UartPrintf(": ");
- UartPrintData(Display_GPGGA_Buffer[18]); //发送纬度
- UartPrintData(Display_GPGGA_Buffer[19]);
- UartPrintData('*'); //串口无法发送扩展的ASCII码(大于127),所以用*代替度数符号
- UartPrintData(Display_GPGGA_Buffer[20]);
- UartPrintData(Display_GPGGA_Buffer[21]);
- UartPrintData('\'');
- UartPrintf("\r\n"); //发送回车换行
-
- UartPrintData(Display_GPGGA_Buffer[41]); //E 或者 W
- UartPrintf(": ");
- UartPrintData(Display_GPGGA_Buffer[30]);
- UartPrintData(Display_GPGGA_Buffer[31]);
- UartPrintData(Display_GPGGA_Buffer[32]);
- UartPrintData('*');
- UartPrintData(Display_GPGGA_Buffer[33]); //发送经度
- UartPrintData(Display_GPGGA_Buffer[34]);
- UartPrintData('\'');
- UartPrintf("\r\n");
- UartPrintf("Altitude: ");
- for (i=qian_a+1; i<=hou_a-1; i++) //发送海拔
- UartPrintData(Display_GPGGA_Buffer[i]);
- UartPrintf(" m");
- UartPrintf("\r\n");
-
- }
- // 这部分代码详见附件
- && RX_Buffer[1] == 'G'&& RX_Buffer[3] == 'R'&& RX_Buffer[4] == 'M'&& RX_Buffer[5] == 'C')
- // {
- // UartPrintf(RX_Buffer);
- // UartPrintf("\r\n");
- // }
-
- if( Flag_GPS_OK == 1
- && RX_Buffer[1] == 'G'
- && RX_Buffer[3] == 'R'
- && RX_Buffer[4] == 'M'
- && RX_Buffer[5] == 'C'
- && RX_Buffer[18]== 'A') //确认是否收到"GPRMC"这一帧完整有效的数据
- {
- for( i = 0; i < 67 ; i++)
- {
- Display_GPRMC_Buffer[i] = RX_Buffer[i];
- }
-
- Flag_Calc_GPRMC_OK = 1;
-
- Hour = (Display_GPRMC_Buffer[7]-0x30)*10+(Display_GPRMC_Buffer[8]-0x30)+8; //UTC时间转换到北京时间(东八区),0x30即48
- if( Hour >= 24) //如果溢出
- {
- Hour %= 24; //获取实际Hour
- Flag_OV = 1; //日期进位的标志变量置为1
- }
- else
- {
- Flag_OV = 0;
- }
- Min_High = Display_GPRMC_Buffer[9];
- Min_Low = Display_GPRMC_Buffer[10]; //获取时间数据
- Sec_High = Display_GPRMC_Buffer[11];
- Sec_Low = Display_GPRMC_Buffer[12];
- for (i=0;i<68;i++) //由于日期数据前面的速度数据也是位数不定,所以速度数据位数也不定,故亦用此算法精确地确定日期数据位置
- {
- if ( Display_GPRMC_Buffer[i]==',' )
- k++;
- if (k==9&&qian_OK==0) //日期数据位于第9~10个逗号之间
- qian_b=i,qian_OK=1;
- if (k==10)
- {
- hou_b=i;
- k=0;
- qian_OK=0;
- break;
- }
- }
- Year_High = Display_GPRMC_Buffer[qian_b+5]; //获取日期
- Year_Low = Display_GPRMC_Buffer[qian_b+6];
- Month_High = Display_GPRMC_Buffer[qian_b+3];
- Month_Low = Display_GPRMC_Buffer[qian_b+4];
- Day_High = Display_GPRMC_Buffer[qian_b+1];
- Day_Low = Display_GPRMC_Buffer[qian_b+2];
- if(Flag_OV == 1) //如果日期须进位
- {
- UTCDate2LocalDate(); //UTC日期进位并转换为北京时间
- }
- }
- if(Flag_Calc_GPRMC_OK == 1) //GPRMC数据完整有效则显示
- {
- Flag_Calc_GPRMC_OK = 0;
- if (First_Share_OK == 0)
- {
- First_Share_OK=1;
- LCD1602_write_com(0x01);
- }
- for (i=0;i<68;i++) //由于速度数据也是位数不定,故亦用此算法精确地确定速度数据位置
- {
- if ( Display_GPRMC_Buffer[i]==',' )
- k++;
- if (k==7&&qian_OK==0) //速度数据位于第7~8个逗号之间
- qian_c=i,qian_OK=1;
- if (k==8)
- {
- hou_c=i;
- k=0;
- qian_OK=0;
- break;
- }
- }
- LCD1602_write_com(0xc9); //准备在第2行第9列显示
- switch(hou_c-qian_c-2) //原式为(hou_c-1)-qian_c-1。由于速度不太准还浮动,故只让它显示一位小数
- {
- case 3:LCD1602_write_word(" ");break; //使右对齐
- case 4:break;
- case 5:break;
- }
- for (i=qian_c+1; i<=hou_c-2; i++) //(原式为hou_c-1-1)
- LCD1602_write_data(Display_GPRMC_Buffer[i]); //显示速度
- LCD1602_write_word("m/s"); //显示单位
- UartPrintf("\r\n");
- UartPrintf("Original data(2):\r\n");
- UartPrintf(Display_GPRMC_Buffer);
- UartPrintf("......\r\n");
- UartPrintf("Processed data(2): \r\n");
- UartPrintf("Time: ");
- UartPrintData(Hour/10+0x30); //串口发送时间
- UartPrintData(Hour%10+0x30);
- UartPrintData(':');
- UartPrintData(Min_High);
- UartPrintData(Min_Low);
- UartPrintData(':');
- UartPrintData(Sec_High);
- UartPrintData(Sec_Low);
- UartPrintf("\r\n");
- UartPrintf("Date: "); //发送日期
- UartPrintf("20");
- UartPrintData(Display_GPRMC_Buffer[qian_b+5]);
- UartPrintData(Display_GPRMC_Buffer[qian_b+6]);
- UartPrintData('-');
- UartPrintData(Display_GPRMC_Buffer[qian_b+3]);
- UartPrintData(Display_GPRMC_Buffer[qian_b+4]);
- UartPrintData('-');
- UartPrintData(Display_GPRMC_Buffer[qian_b+1]);
- UartPrintData(Display_GPRMC_Buffer[qian_b+2]);
- UartPrintf("\r\n");
- UartPrintf("Speed: ");
- for (i=qian_c+1; i<=hou_c-1; i++)
- UartPrintData(Display_GPRMC_Buffer[i]);
- UartPrintf(" m/s\r\n"); //发送速度,2位小数都发
- UartPrintf("----------------------------------------------\r\n");//分隔符
-
- }
-
- }
- }
- //****************************************************
- //UTC日期与当地日期转换
- //****************************************************
- void UTCDate2LocalDate(void)
- {
- Day = (Day_High - 0x30) * 10 + (Day_Low-0x30) + 1; //日期进一
- Month = (Month_High - 0x30) * 10 + (Month_Low - 0x30);
- Year = 2000 + (Year_High - 0x30) * 10 + (Year_Low - 0x30);
-
- MaxDay = GetMaxDay(Month,Year); //获取当月天数最大值
- if(Day > MaxDay) //如果溢出
- {
- Day = 1;
- Month += 1;
- if(Month > 12)
- {
- Year+=1;
- }
- }
- Day_High = Day/10 + 0x30; //转换日期值为ASCII
- Day_Low = Day%10 + 0x30;
- Month_High = Month/10 + 0x30;
- Month_Low = Month%10 + 0x30;
- Year_High = Year%100/10 + 0x30;
- Year_Low = Year%10 + 0x30;
- }
- //****************************************************
- //获取当月日期最大值
- //****************************************************
- 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月份比较特殊,需要根据是不是闰年来判断当月是28天还29天
- iDays = IsLeapYear(Year_Value) ? 29 : 28 ;
- }
- break;
- case 4:
- case 6:
- case 9:
- case 11:
- {
- iDays = 30;
- }
- ……………………
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