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  • GPS串口数据接收程序实例
    http://www.ic72.com 发布时间:2007/4/28 4:52:39

    作者Email: Atom002@sohu.com

    摘 要:目前GPS(全球定位系统)定位应用市场日趋成熟,正在进入应用的高速发展时期。本文以一款EverMore公司的GM-X205GPS接受模块为例,介绍了其数据格式,以及应用PIC16F874单片机RS232串口进行数据接收的程序。

    关键词:GPS、NMEA格式、PIC16F874、串口数据接收

    1、 GPS应用简介

    近年来GPS系统,已经在大地测绘、海上渔用、车辆定位监控、建筑、农业等各个领域得到广泛应用。从九十年代我国引进GPS定位技术开始,经过十多年的市场培育,GPS定位应用进入了发展的最好时机,未来十年基于GPS的应用将会改变我们的生活和工作方式。

    目前市场上的大部分GPS接受模块都是通过RS232串口与MCU进行数据传输的。这些数据包括经度、纬度、海拔高度、时间、卫星使用情况等基本信息。开发人员再依据这些基本数据,进行数据处理来完成整套的定位系统软件。

    2、 GM-X205模块数据格式

    在进行数据接受编程之前,先介绍一下该模块的数据格式。它支持NMEA-0183输出格式。信息如下:

    GGA位置测定系统定位资料(Global Positioning System Fix Data)
    GSV 导航卫星资料(GNSS Satellites in View)
    RMC导航卫星特定精简资料(Recommended Minimum Specific GNSS Data)
    VTG 方向及速度等相关资料(Course Over Ground and Ground Speed)
    由于文章篇幅问题,笔者在这里只以接收GGA数据为例,格式如下:
    $GPGGA,hhmmss,dddmm.mmmm,a,dddmm.mmmm,a,x,xx,x.x,x.x,M,,M,x.x,xxxx*CS
    例:$GPGGA,033744,2446.5241,N,12100.1536,E,1,10,0.8,133.4,M,,,,*1F

    说明见表:

    区域

    名称

    单位

    说明

    1

    信息ID

    $GPGGA

    GGA协议开始

    2

    UTC时间

    033744

    hhmmss

    3

    纬度

    2446.5241

    dddmm.mmmm

    4

    南/北半球指示

    N

    N=north ; S=south

    5

    经度

    12100.1536

    dddmm.mmmm

    6

    东/西半球指示

    E

    E=east ; W=west

    7

    定位指示

    1

    0 =未定位

    1=定位SPS模式

    2=定位DGPS, SPS模式

    8

    应位卫星数

    10

    00-12

    9

    HDOP

    0.8

    10

    海拔高度

    133.4

    11

    海拔高度单位

    M

    12

    WGS84水准面划分

    13

    WGS-84水准面划分单位

    14

    累计GPS数据微分

    本模块中不可用

    15

    参考工作站ID

    本模块中不可用

    16

    校验位

    *1F

    上面例子中,我们可读出位置信息:北纬24度46.5241分,西经121度00.1536分
    格林威治时间:3点37分44秒
    3、 PIC16F874数据接收程序
    笔者在系统中把接收到的数据处理后,显示到图形液晶屏上。限于篇幅在这里只给出数据接收部分程序,并且只接收经度和时间信息,并且给出格林威治时间转换为北京时间的转换函数。其他数据接收程序类似。
    ;**********************************************************
    ; THIS IS A GPS RECEIVER PROGRAM *
    ;**********************************************************
    LIST P=16F874
    INCLUDE P16F874.INC
    ;*******寄存器定义 ********************
    TEMP1 EQU 0X27
    W_TEMP EQU 0X54
    STATUS_TEMP EQU 0X55
    LONG1 EQU 0X40 ;LONG1--- LONG10经度的10位数据
    LONG2 EQU 0X41
    LONG3 EQU 0X42
    LONG4 EQU 0X43
    LONG5 EQU 0X44
    LONG6 EQU 0X45
    LONG7 EQU 0X46
    LONG8 EQU 0X47
    LONG9 EQU 0X48
    LONG10 EQU 0X49
    T1 EQU 0X58 ;T1---T6时间的6位数据
    T2 EQU 0X59
    T3 EQU 0X60
    T4 EQU 0X61
    T5 EQU 0X62
    T6 EQU 0X63
    ;********************************************************
    ORG 00H
    NOP
    NOP
    GOTO MAIN
    ORG 04H ;设定按中端健才开始数据接受
    NOP
    NOP
    GOTO INTERRUPT
    ;*********判断头文件是不是'$GPGGA’**********
    IDMESSAGE
    BCF STATUS,RP0
    BREAK0
    CALL PAND
    MOVWF TEMP1
    MOVLW '$' ;detect $
    SUBWF TEMP1,0
    BTFSS STATUS,Z
    GOTO BREAK0
    CALL PAND
    MOVWF TEMP1
    MOVLW 'G' ;detect G
    SUBWF TEMP1,0
    BTFSS STATUS,Z
    GOTO BREAK0
    CALL PAND
    MOVWF TEMP1
    MOVLW 'P' ;detect P
    SUBWF TEMP1,0
    BTFSS STATUS,Z
    GOTO BREAK0
    CALL PAND
    MOVWF TEMP1
    MOVLW 'G' ;detect G
    SUBWF TEMP1,0
    BTFSS STATUS,Z
    GOTO BREAK0
    CALL PAND
    MOVWF TEMP1
    MOVLW 'G' ;detect G
    SUBWF TEMP1,0
    BTFSS STATUS,Z
    GOTO BREAK0
    CALL PAND
    MOVWF TEMP1
    MOVLW 'A' ;detect A
    SUBWF TEMP1,0
    BTFSS STATUS,Z
    GOTO BREAK0
    CALL PAND ;跳过逗号
    RETURN
    ;************接收函数******************
    RECEIVE
    CALL PAND ;开始时间数据接收
    MOVWF T1
    CALL PAND
    MOVWF T2
    CALL PAND
    MOVWF T3
    CALL PAND
    MOVWF T4
    CALL PAND
    MOVWF T5
    CALL PAND
    MOVWF T6 ;时间数据接收完成
    CALL PAND ;跳过逗号
    CALL PAND ;跳过10位纬度数据---开始
    CALL PAND
    CALL PAND
    CALL PAND
    CALL PAND
    CALL PAND
    CALL PAND
    CALL PAND
    CALL PAND
    CALL PAND ;跳过10位纬度数据---结束
    CALL PAND ;跳过逗号
    CALL PAND ;跳过南/北纬判断位数据
    CALL PAND ;跳过逗号
    CALL PAND ;接受经度信号开始
    MOVWF LONG1
    CALL PAND
    MOVWF LONG2
    CALL PAND
    MOVWF LONG3
    CALL PAND
    MOVWF LONG4
    CALL PAND
    MOVWF LONG5
    CALL PAND
    MOVWF LONG6
    CALL PAND
    MOVWF LONG7
    CALL PAND
    MOVWF LONG8
    CALL PAND
    MOVWF LONG9
    CALL PAND
    MOVWF LONG10 ;接受经度信号结束
    RETURN
    ;***************串口寄存器中是否数据*****************
    PAND
    BCF STATUS,RP0
    CC BTFSS PIR1,5
    GOTO CC
    MOVF RCREG,0
    RETURN
    ;*****************中断函数***************************
    INTERRUPT
    BCF INTCON,7 ;SET GIE=0屏蔽所有中端
    BCF STATUS,RP0
    BCF RCSTA,1 ;清除溢出错误位
    BSF STATUS,RP0
    BCF TXSTA,2 ;BRGH=0 Low speed
    BCF TXSTA,4 ;Set Asynchronous mode
    MOVLW 0X0C
    MOVWF SPBRG ;设置波特率为4800
    BCF STATUS,RP0
    MOVLW B'10010000'
    MOVWF RCSTA ;串口接收相关设置
    BSF STATUS,RP0
    BSF OPTION_REG,6 ; RB0/INT 引脚上升沿中断
    MOVWF W_TEMP
    SWAPF STATUS,W
    BCF STATUS,RP0
    MOVWF STATUS_TEMP
    BCF STATUS,RP0
    CALL IDMESSAGE
    CALL RECEIVE
    BCF STATUS,RP0
    CLRF RCSTA ;清除串口设置
    CALL CONVERT ;调用时间转换函数
    OUT BCF STATUS,RP0 ;跳出中断部分,恢复寄存器
    SWAPF STATUS_TEMP,W
    MOVWF STATUS
    SWAPF W_TEMP,F
    SWAPF W_TEMP,W
    BSF INTCON,7 ;SET GIE=1允许所有中端
    NOP
    RETFIE
    ;************ 格林威治时间转换为北京时间******************
    CONVERT
    MOVLW A'0'
    SUBWF T2,1
    SUBWF T1,1
    MOVLW D'10'
    MOVWF TEMP1
    LOOP1 MOVF TEMP1,0
    MOVF TEMP1,1
    BTFSS STATUS,Z
    GOTO ADD10
    MOVLW D'8'
    ADDWF T2,1
    MOVLW D'24'
    SUBWF T2,1
    BTFSC STATUS,C
    GOTO CON1
    ADDWF T2,1
    GOTO CON1
    CON1 MOVLW D'20'
    MOVWF TEMP1
    SUBWF T2,0
    BTFSS STATUS,C
    GOTO CON2
    MOVWF T2
    MOVLW 0X02
    MOVWF T1
    GOTO HALT1
    CON2 MOVLW D'10'
    MOVWF TEMP1
    SUBWF T2,0
    BTFSS STATUS,C
    GOTO CON3
    MOVWF T2
    MOVLW 0X01
    MOVWF T1
    GOTO HALT1
    CON3 MOVLW 0X00
    MOVWF T1
    HALT1 MOVLW A'0'
    ADDWF T1,1
    ADDWF T2,1
    RETURN
    ADD10 MOVF T1,0
    ADDWF T2,1
    DECF TEMP1,1
    GOTO LOOP1
    RETURN
    ;******************MAIN***********************
    MAIN
    BCF STATUS,RP0
    MOVLW B'10010000'
    MOVWF INTCON ;打开中断
    LOOP NOP
    BCF STATUS,RP0
    GOTO LOOP
    GOTO MAIN
    END






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