基于单片机+GPS定位系统程序+原理图PCB设计

单片机是通用的51，52，stc，原理图中的.ddb、.Bkp等格式是要用protelse打开
GPS数据含义简介
Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐定位信息

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

<1> UTC时间，hhmmss（时分秒）格式
<2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位
<3> 纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）
<4> 纬度半球N（北半球）或S（南半球）
<5> 经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）
<6> 经度半球E（东经）或W（西经）
<7> 地面速率（000.0~999.9节，前面的0也将被传输）
<8> 地面航向（000.0~359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输）
<9> UTC日期，ddmmyy（日月年）格式
<10> 磁偏角（000.0~180.0度，前面的0也将被传输）
<11> 磁偏角方向，E（东）或W（西）
<12> 模式指示（仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）

Altium Designer画的原理图和PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)


海拔速度


显示时间经纬度



制作出来的实物图如下：



单片机源程序如下:

1. //  工程名称：        GPS模块测试程序
   
2. //  文件名称：  main.c
   
3. //  功能描述：         GPS模块接收定位信息，在LCD上显示
   
4. //  组成文件：        main.c LCD.c GPS.c display.c  
   
5. //    头文件：  LCD.h GPS.h display.h
   
6. //  程序分析：        GPS模块通过串口向单片机发送固定格式的数据
   
7. //                                单片机的串口接收到数据后，进行解析，在LCD上显示
   
8. //                                定位信息包括：日期时间，经纬度，速度，角度，高度                                
   
9. //======================================================================
   
10. 
    
11. #include <reg52.h>
    
12. #include <stdio.h>
    
13. #include <string.h>
    
14. #include "GPS.h"
    
15. #include "LCD.h"
    
16. #include "display.h"
    
17. 
    
18. sbit led1 = P2^3;  //接收数据指示灯
    
19. sbit led2 = P2^4;  //GPRMC数据有效指示灯
    
20. sbit led3 = P2^5;  //GPGGA数据有效指示灯
    
21. 
    
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
    
28. 
    
29. char   xdata rev_buf[80];        //接收缓存
    
30. uchar  xdata rev_start = 0;     //接收开始标志
    
31. uchar  xdata rev_stop  = 0;     //接收停止标志
    
32. uchar  xdata gps_flag = 0;      //GPS处理标志
    
33. uchar  xdata change_page = 0;   //换页显示标志
    
34. uchar  xdata num = 0;           //
    
35. 
    
36. extern GPS_INFO   GPS;  //在display.c中定义，使用时要加extern
    
37. 
    
38. 
    
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;                //
    
47. 
    
48.         TR1=1;     //开启定时器1
    
49.         REN=1;     //允许接收数据   
    
50.         SM0=0;
    
51.         SM1=1;
    
52. 
    
53.         TI=0;
    
54.         RI=0;
    
55. 
    
56.         EA=1;    //开总中断
    
57.         ES=1;    //串口1中断允许
    
58.         ET0 = 1; //定时器1中断允许
    
59. }
    
60. 
    
61. /****************************************
    
62. 主函数        
    
63. /****************************************/
    
64. void main(void)
    
65. {
    
66.         uchar error_num = 0;
    
67. 
    
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;   //开启定时器
    
78.                         REV_YES;
    
79.                         if (change_page % 2 == 1)  //换页
    
80.                         {
    
81.                                 if (GPS_GGA_Parse(rev_buf, &GPS))  //解析GPGGA
    
82.                                 {
    
83.                                         GGA_YES;
    
84.                                         GPS_DisplayTwo();  //显示第二页信息
    
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) //如果数据无效超过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.                                 }
     
103. 
     
104.                         }
     
105.                         else
     
106.                         {
     
107.                                 if (GPS_RMC_Parse(rev_buf, &GPS)) //解析GPRMC
     
108.                                 {
     
109.                                         RMC_YES;
     
110. 
     
111.                                         GPS_DisplayOne();          //显示GPS第一页信息
     
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) //如果数据无效超过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. }
     
134. 
     
135. 
     
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秒钟
     
143.         {
     
144.                 count = 0;
     
145.                 change_page++;  //换页
     
146.                 if (change_page == 10)
     
147.                         change_page = 0;
     
148.         }        
     
149. }
     
150. 
     
151. 
     
152. void Uart_Receive(void) interrupt 4
     
153. {
     
154.         uchar ch;
     
155.         ES = 0;
     
156.         if (RI)
     
157.         {
     
158.                 ch = SBUF;
     
159.                 if ((ch == '
     
160. 
     
161. 
     
162. ) && (gps_flag == 0))  //如果收到字符'
     
163. 
     
164. 
     
165. ，便开始接收
     
166.                 {
     
167.                         rev_start = 1;
     
168.                         rev_stop  = 0;
     
169.                 }
     
170.         
     
171.                 if (rev_start == 1)  //标志位为1，开始接收
     
172.                 {
     
173.                         rev_buf[num++] = ch;  //字符存到数组中
     
174.                         if (ch == '\n')     //如果接收到换行
     
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. }
     

复制代码

所有资料51hei提供下载:
基于单片机GPS定位系统设计.7z (812.52 KB, 下载次数: 572)

2020-3-29 22:38 上传

点击文件名下载附件
下载积分: 黑币 -5

发现一个小Bug。下面这个是楼主GPS.c中的代码，作用是将读到的字符串转换成浮点数。（浮点数可表示正负小数）

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;
}

代码中似乎没有考虑到负数的情况。
而实际上是有可能出现负数的。如下图，读出来-5.7m。


但是，我并没有打算改它，因为我用不着这个海拔数据。
而且我把数据都以int的形式储存，更方便处理数据。GPS报文中的数据都是两位小数的，将其乘上100就都能变成整数，就不用以浮点数储存了（int占两个字节，float占四个字节，double占八个字节）。

历害，向你学习…… GPS是不是要退休了， 能搞一个我们的北斗不嘛

xmfjfhcel 发表于 2020-3-30 10:39
历害，向你学习…… GPS是不是要退休了， 能搞一个我们的北斗不嘛

有北斗GPS双模的，网络上都有教程。

不错不错，去年做过STC12+GPS+LCD12864+语音播报的，最近整理下，也发出来。

jakcypater 发表于 2020-4-10 16:34
不错不错，去年做过STC12+GPS+LCD12864+语音播报的，最近整理下，也发出来。

蹲一个大神

感谢楼主分享基于单片机GPS定位系统设计.

jakcypater 发表于 2020-4-10 16:33
有北斗GPS双模的，网络上都有教程。

网上哪里有资源呀

jakcypater 发表于 2020-4-10 16:34
不错不错，去年做过STC12+GPS+LCD12864+语音播报的，最近整理下，也发出来。

大佬你好，能给个球球号问些问题吗……

这个代码改一下可以用于BDS嘛？

jakcypater 发表于 2020-4-10 16:34
不错不错，去年做过STC12+GPS+LCD12864+语音播报的，最近整理下，也发出来。

能不能发一下程序还有实物图或者资料包啊？

先MARK一下，坐等北斗的资料，学习

gps用的哪个芯片

确定GPS准确吗（能转换地图中准确定位吗）

GPS的型号是哪种？

头文件在附件里面可以下载

xiamo123 发表于 2020-4-20 09:59
这个代码改一下可以用于BDS嘛？

完全可以。如果单纯是定位，不用改代码，GPS模块从硬件上就支持北斗定位的。
只是卫星列表有点差异，GPS是用$GPGSV报文，北斗是用$BDGSV报文，但他们的格式是一样的，稍稍改一下就能读取北斗列表。

赞楼主！ 你好！ 非常感兴趣另一位工程师说的GPS语音播报！期待看到你发表作品！

给大家推荐一个北斗GPS双模模块，HT1612，几年前买的时候是十几元，挺好用的。

历害，向你学习…… GPS是不是要退休了， 能搞一个我们的北斗？