基于ARM嵌入式的GPS定位设计

1、学院 电子信息工程专业“专业课程设计"报告题目名称：基于ARM嵌入式的GPS定位设计班 级：同 组 人:指导教师：1设计任务本次设计主要是实现在GPS的定位信息提取，其中包括经度、纬度、时间、日期等,采用意法半导体的CORTEXM3内核的STM32F103RBT6为核心板,液晶采用采用Nokia5510.总体来说实现了耗电少，功能齐全，简单易用的特点。2设计背景及方案GPS全球定位系统最早是由美国军方建立用以进行军事活动的侦查的，能够在全球范围内,提供实时、连续、全天候的导航定位及授时服务，共分为三个部分，空间部分，地面部分，和接收终端部分。GPS系统共由24颗卫星组成，分布在6个轨

2、道上面，每个轨道上有4颗，轨道倾角为55度,不论在什么地方，只要能够收到4颗以上的卫星，就可以实现实时定位.3系统硬件简述（1） 最小核心系统最小系统是由STM32F103RBT6微处理器构成,核心是由32位的ARMCORTEX-M3，最高时钟可以达到72MHZ，有单周期的乘法和除法运算，内部有128k的Flash，20k的SRAM，2。0V/3。6V的IO供电，上电、断电复位，可编程电压监测，内嵌8M的RC振荡晶振,内部40K振荡器,内嵌PLL的CPU时钟，内嵌使用32K晶振的RTC振荡器.具有低功耗的睡眠、待机、停机模式,VBT为后备寄存器提供电源。具有串行SWD和JTAG调试模式.7个D

3、MA通道支持定时器、ADC、SPI、IC、USART。一个12位的模数转换器，(16通道)转换范围为0.3.6V，温度传感器.51个丰富的IO端口，兼容5V电平,所有的IO口可以映射到16个外部中断。6个定时器，(3个16位的定时器，每个定时器具有4个输入输出捕捉/PWM脉冲调制/脉冲计数的通道，2个看门狗定时器，1个24位的系统定时器，自动递减功能)。2个IC，2个SPI，3个USART通信接口.（2LCD液晶Nokia5510是Philips产的单芯片LCD驱动控制低功耗的显示液晶，其显示为RAM 48*84 串行最高4Mbits/S，COMS电平兼容，逻辑电平为3.03。3V低功耗适用于

4、电池供电,使用温度范围为-25度到70度。其中引脚如下：Pin1;VCC Pin2：GNDPin3: EN Pin4： RESPin5:GND Pin6： SDINPin7:SCLK Pin8:LED背光图6为水平写入的地址表,用以往RAM中写入字符。（3）C3-370GPS终端接受模块C3-370c是韩国产的全自动GPS接受模块,具有SIR第三代的结构组成，其内核是有ARM7TDIM CPU，4M的Flash内存，自带有微型天线，20通道，CA码,L1的频率。定位精度 10M 3DRMS， ；冷启动约为60s,热启动少于10s，协议时NMEA0813 ，9600的波特率。NMEA的输出格式有

5、六种GGA、GLL、GSA、GSV、RMC、VGT，其中我们解析的一种是RMC格式的。一条$GPRMC包含13个字段，语句标识符，世间时间，定位状态，纬度，纬度方位,经度,经度方位,地面速度,地面航向，日期，磁偏角，校检,结束标记，具体格式如下：$GPRMC,050458.000，A，2459。8991，N,10242。8698，E,0.37，130。03,190808，A66 <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ddd

6、mm。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。0999.9节，前面的0也将被传输） 8 地面航向（000.0359。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（000.0180.0度,前面的0也将被传输） <11 磁偏角方向，E(东）或W（西）上图为C3-370引脚图，具体我们只用到了VCC，TX，RX，GND，BOOT,3硬件整体连接图硬件流程图 由于GPS和MCU的电平兼容,所以在硬件连接中,GPS接受终端的TX接MCU的RX，RX接TX，另外通过

7、RS232电平转换后可以直接进行上位机软件的接受工作，最后把解析的数据显示在Nokia5510上面。4软件流程图及程序(1）流程图软件流程图（2）程序u8 GPS_parse(char *buf） int d，m，mm； u8 i； char word，*left=buf+1； static u8 msgcount=0，msgid=0，satcount=0； /解析GSV用到的变量 /各通道采用的卫星编号 u8 usedsatcount=0； if（buf0 ！= '） return 0; / word=split（left，ASTERISK，left)； / if（check（wor

8、d，left） != 1） / return 0； /； / left=word； word=split(left，SEMICOLON，&left)； /开始解析 if（!strcmp(word，”GPRMC"） /相等时，返回0值，进入函数 解析GPRMC格式 /时间 word=split（left，SEMICOLON，left）； if（word ！= NULL） if（strncmp（lasttime,word,20）) /比较不大于20个字符的两个字符串 返回0/<0/=0； sscanf（word，”%2d2d%2d。4d",gps。hh，gps.m

9、m,gps。ss，&gps。ms）; /取出指定格式的字符 strncpy（lasttime，word，20）； / 拷贝20个字符从word到lasttime中，返回lasttime; /定位状态 word=split（left，SEMICOLON，left）； if(word ！= NULL） if（word0 = A) gps。isvalid=1; else gps.isvalid=0； /纬度 word=split（left,SEMICOLON，left); if（word != NULL） sscanf（word,”2d2d。%4d”，d，m,mm）； gps。latitud

10、e=（float)d+（float）m/60.0+（float）mm/600000.0； /南北半球标志 word=split（left,SEMICOLON，&left）； if（word != NULL） if(word0 = S） / gps。latitude=-gps。latitude； gps。latNS = 'S'； else gps.latNS = N； /经度 word=split（left,SEMICOLON,&left)； if（word ！= NULL) int d,m,mm; sscanf（word，"3d2d。4d”，d，&am

11、p;m,mm）； gps.longitude = （float）d+（float）m/60。0+（float）mm/600000.0； /东西半球标志 word=split(left，SEMICOLON，left); if（word ！= NULL) if（word0 = W） gps.lgtEW = 'W; / gps。longitude=-gps。longitude； else gps。lgtEW = 'E' /对地运动速度 word=split（left，SEMICOLON，left）； if(word ！= NULL） gps。speed=my_atof(word)*1.852； /对地运动方向 word=split（left，SEMICOLON，left)； if（word ！= NULL) gps。direction=my_atof(word）； /utc 日期 word=split（left,SEMICOLON，&left)； if（word ！= NULL） sscanf(word，”2d2d2d”，&gps.DD，gps。MM，&gps。YY); 5调试过程由于GPS的数据回收过程是一直有效，所以在配置串口中断的过程中要注意数据的回收处理,然后才能解析。最先开始的时候必须到野外看看