時間：2004-12-07 12:15:00

關(guān)鍵字： GPS 串口數(shù)據(jù) 接收程序 數(shù)據(jù)接收

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[導(dǎo)讀]本文以一款EverMore公司的GM-X205GPS接受模塊為例，介紹了其數(shù)據(jù)格式，以及應(yīng)用PIC16F874單片機(jī)RS232串口進(jìn)行數(shù)據(jù)接收的程序。

作者Email: Atom002@sohu.com

摘要：目前GPS（全球定位系統(tǒng)）定位應(yīng)用市場日趨成熟，正在進(jìn)入應(yīng)用的高速發(fā)展時期。本文以一款EverMore公司的GM-X205GPS接受模塊為例，介紹了其數(shù)據(jù)格式，以及應(yīng)用PIC16F874單片機(jī)RS232串口進(jìn)行數(shù)據(jù)接收的程序。

關(guān)鍵詞：GPS、NMEA格式、PIC16F874、串口數(shù)據(jù)接收

1、 GPS應(yīng)用簡介

近年來GPS系統(tǒng)，已經(jīng)在大地測繪、海上漁用、車輛定位監(jiān)控、建筑、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。從九十年代我國引進(jìn)GPS定位技術(shù)開始，經(jīng)過十多年的市場培育，GPS定位應(yīng)用進(jìn)入了發(fā)展的最好時機(jī)，未來十年基于GPS的應(yīng)用將會改變我們的生活和工作方式。

目前市場上的大部分GPS接受模塊都是通過RS232串口與MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹＿@些數(shù)據(jù)包括經(jīng)度、緯度、海拔高度、時間、衛(wèi)星使用情況等基本信息。開發(fā)人員再依據(jù)這些基本數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理來完成整套的定位系統(tǒng)軟件。

2、 GM-X205模塊數(shù)據(jù)格式

在進(jìn)行數(shù)據(jù)接受編程之前，先介紹一下該模塊的數(shù)據(jù)格式。它支持NMEA-0183輸出格式。信息如下：

    GGA位置測定系統(tǒng)定位資料（Global Positioning System Fix Data）
    GSV 導(dǎo)航衛(wèi)星資料（GNSS Satellites in View）
    RMC導(dǎo)航衛(wèi)星特定精簡資料（Recommended Minimum Specific GNSS Data）
    VTG 方向及速度等相關(guān)資料（Course Over Ground and Ground Speed）
    由于文章篇幅問題，筆者在這里只以接收GGA數(shù)據(jù)為例，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

說明見表：

區(qū)域	名稱	例	單位	說明
1	信息ID	$GPGGA		GGA協(xié)議開始
2	UTC時間	033744		hhmmss
3	緯度	2446.5241		dddmm.mmmm
4	南/北半球指示	N		N=north ； S=south
5	經(jīng)度	12100.1536		dddmm.mmmm
6	東/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	應(yīng)位衛(wèi)星數(shù)	10		00-12
9	HDOP	0.8	米
10	海拔高度	133.4	米
11	海拔高度單位	M	米
12	WGS84水準(zhǔn)面劃分
13	WGS-84水準(zhǔn)面劃分單位
14	累計GPS數(shù)據(jù)微分			本模塊中不可用
15	參考工作站ID			本模塊中不可用
16	校驗位	*1F

上面例子中，我們可讀出位置信息：北緯24度46.5241分，西經(jīng)121度00.1536分
                                格林威治時間：3點(diǎn)37分44秒
3、 PIC16F874數(shù)據(jù)接收程序
筆者在系統(tǒng)中把接收到的數(shù)據(jù)處理后，顯示到圖形液晶屏上。限于篇幅在這里只給出數(shù)據(jù)接收部分程序，并且只接收經(jīng)度和時間信息，并且給出格林威治時間轉(zhuǎn)換為北京時間的轉(zhuǎn)換函數(shù)。其他數(shù)據(jù)接收程序類似。
;**********************************************************
;         THIS IS A GPS RECEIVER PROGRAM                  *
;**********************************************************
         LIST P=16F874
         INCLUDE P16F874.INC
;*******寄存器定義 ********************
TEMP1     EQU    0X27
W_TEMP    EQU    0X54
STATUS_TEMP EQU 0X55
LONG1     EQU    0X40          ；LONG1--- LONG10經(jīng)度的10位數(shù)據(jù)
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時間的6位數(shù)據(jù)
T2        EQU    0X59
T3        EQU    0X60
T4        EQU    0X61
T5        EQU    0X62
T6        EQU    0X63
;********************************************************
       ORG 00H
       NOP
       NOP
       GOTO MAIN
       ORG 04H          ;設(shè)定按中端健才開始數(shù)據(jù)接受
       NOP
       NOP
       GOTO INTERRUPT
;*********判斷頭文件是不是'$GPGGA’**********
IDMESSAGE
        BCF     STATUS,RP0
BREAK0
     CALL      PAND
        MOVWF     TEMP1
        MOVLW     '$'        ;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        ;跳過逗號
        RETURN
;************接收函數(shù)******************
RECEIVE
       CALL     PAND                    ;開始時間數(shù)據(jù)接收
       MOVWF    T1
       CALL     PAND
       MOVWF    T2
       CALL     PAND
       MOVWF    T3
       CALL     PAND
       MOVWF    T4
       CALL     PAND
       MOVWF    T5
       CALL     PAND
       MOVWF    T6                      ;時間數(shù)據(jù)接收完成
       CALL     PAND                     ;跳過逗號
       CALL     PAND                     ;跳過10位緯度數(shù)據(jù)---開始
       CALL     PAND
CALL     PAND
       CALL     PAND
       CALL     PAND
       CALL     PAND
       CALL     PAND
       CALL     PAND
       CALL     PAND
       CALL     PAND                     ;跳過10位緯度數(shù)據(jù)---結(jié)束
       CALL     PAND                     ;跳過逗號
       CALL     PAND                     ;跳過南/北緯判斷位數(shù)據(jù)
       CALL     PAND                     ;跳過逗號
       CALL     PAND                     ;接受經(jīng)度信號開始
       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                   ;接受經(jīng)度信號結(jié)束
       RETURN
;***************串口寄存器中是否數(shù)據(jù)*****************
PAND
        BCF      STATUS,RP0
CC   BTFSS PIR1,5
        GOTO CC
        MOVF     RCREG,0
        RETURN
;*****************中斷函數(shù)***************************
INTERRUPT
        BCF INTCON,7                  ;SET GIE=0屏蔽所有中端
        BCF     STATUS,RP0
        BCF     RCSTA,1               ;清除溢出錯誤位
        BSF       STATUS,RP0
        BCF       TXSTA,2             ;BRGH=0 Low speed
        BCF       TXSTA,4             ;Set Asynchronous mode
        MOVLW     0X0C
        MOVWF     SPBRG             ;設(shè)置波特率為4800
        BCF       STATUS,RP0
        MOVLW     B'10010000'
        MOVWF     RCSTA             ;串口接收相關(guān)設(shè)置
        BSF       STATUS,RP0
        BSF       OPTION_REG,6        ; RB0/INT 引腳上升沿中斷
       MOVWF W_TEMP
    SWAPF STATUS,W
    BCF STATUS,RP0
    MOVWF STATUS_TEMP
    BCF     STATUS,RP0
    CALL    IDMESSAGE
       CALL    RECEIVE
        BCF     STATUS,RP0
        CLRF    RCSTA                ;清除串口設(shè)置
        CALL    CONVERT             ;調(diào)用時間轉(zhuǎn)換函數(shù)
OUT BCF STATUS,RP0             ;跳出中斷部分，恢復(fù)寄存器
     SWAPF STATUS_TEMP,W
     MOVWF STATUS
     SWAPF W_TEMP,F
     SWAPF W_TEMP,W
     BSF INTCON,7     ;SET GIE=1允許所有中端
     NOP
        RETFIE
;************ 格林威治時間轉(zhuǎn)換為北京時間******************
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            ;打開中斷
        LOOP NOP
     BCF     STATUS,RP0
     GOTO LOOP
     GOTO MAIN
        END