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1单片机与GPS（全球定位系统）接收器的接口GPS的使用现在已经非常普及，大到航空航海系统，小到个人移动设备，都有着它的身影。随着GPS的民用化与成本的降低，已经走入了人们的日常生活中，很多手机、PDA等手持设备都配备了GPS功能。简单的说，GPS就功能就是在地球经纬座标系下对被测对象的方位进行测定，同时可以提供较高精度与实时的测定数据。对于基于单片机的便携式设备，如果要获取持有者的位置信息，则GPS是最好的解决方案。那么单片机与GPS接收器的接口是怎样的呢？下面就对其进行详细的介绍。一般的GPS接收器都采用串口进行数据通信。在串行通信的基础上，又定义了专用的GPS应用协议，如NMEA0183或KODEN。（1）NMEA0183协议1.GPGGA：GPS定位数据$GPGGA,hhmmss,XXXX.XXXX,N/S,XXXXX.XXXX,E/W,X,XX,XXX,123456780/XXXX,M,0/XXX,M,XXX,XXXX*hhCRLF91011121314151：世界时（UTC）hh：时mm：分ss：秒北京时间（东八时区）=UTC+8（小时）2：纬度“度度分分.分分分分”方式表示。小数点后也以分为单位。3：N：北纬S：南纬4：经度“度度度分分.分分分分”方式表示。小数点后也以分为单位。5：E：东经W：西经6：GPS质量指示0：未定位1：GPS定位2：差分GPS定位。7：使用到的卫星数0～128：HDOP值水平方向的定位精度劣化程序系数。3维定位时也会输出HDOP值。但在未定位时输出“099”。9：天线高度0：正数高于海平面：负数低于海平面10：天线高度单位m11：地理高度0：正数高于海平面：负数低于海平面WGS84测地系时输出，其他测地系输出“0000”12：地理高度单位m213：DGPS修正经过的时间差分数据时龄单位=秒14：差分基准站发播的ID编号15：校验和2.GPGLL：地理位置，纬度／经度$GPGLL,XXXX.XX,N/S,XXXXX.XX,E/W*hhCRLF123451：纬度2：N：北纬S：南纬3：经度4：E：东经W：西经5：校验和3.GPGSA：GPS、DOP与星历$GPGSA,A,X,XX,…………,XX.X,XX.X,*hhCRLF1234561：二维／三维定位方式指示A：自动M：手动2：定位状态1：未定位2：二维定位3：三维定位3：使用到的卫星编号最大12颗卫星的编号(卫星编号1～32)，最大可有12颗卫星的编号，12颗卫星以下的情况，省略卫星编号，只输出“，”。4：PDOP值保留小数点后1位。二维定位情况下不输出。5：HDOP值保留小数点后1位。未定位情况下不输出。6：校验和4.GPGSV：可收到信号的GPS卫星$GPGSV,X,X,XX,XX,XX,XXX,XX,,*hhCRLF123456781：语句总数。2：当前语句号。3：当前视野范围内的可能收到的卫星（符合仰角门限值）总数。4：卫星编号（01～32）5：卫星水平仰角（0～90度）6：卫星方位角真北方向为0度，顺时针方向计算，最大359度，三位输出。7：信噪比（0～25dB）注:各卫星的编号，仰角、方位角、S/N值为一组数剧，每条语句可输出4组此类数据。在可收到的卫星数量小于4颗的情况下，其他数值省略，只输出“，”。8：校验和5.GPRMC：推荐最小数据量的GPS具体内容／传输数据$GPRMC,hhmmss,A/V,XXXX.XXX,N/S,XXXXX.XXX,E/W,XXX.X,XXX.X,123456783XXXXXX,,*hhCRLF9101：世界时（UTC）hh：时mm：分ss：秒2：定位状态A：定位V：未定位3：纬度4：N：北纬S：南纬5：经度6：E：东经W：西经7：对地址速度单位为节，1节（knot）=1852m/h8：方位角真北方向为0度，顺时针方向计算，最大359.9度，四位输出。也称作航向角。9：日期按日、月、年格式（年按两位）输出10：校验和6.GPVTG：方位角和对地速度$GPVTG,XXX.X,T,,,XXX.X,N,XXX.X,K*hhCRLF12345671：方位角真北方向为0度，顺时针方向计算，最大359.9度，四位输出。也称作航向角。2：真方位3：对地速度4：速度单位单位为节，1节（knot）=1852m/h5：对地速度6：速度单位单位为公里／小时（Km/h）7：校验和7.GPZDA：时间与日期$GPZDA,hhmmss,XX,XX,XXXX,,*hhCRLF123451：世界时（UTC）hh：时mm：分ss：秒2：日3：月4：年5：校验和8.PKODA：卫星信息（生产商专用语句）$PKODA,P/H,XXX.X,XX,XX,XX,XX,XX,XX,XX,XX,XXXX,M,XXX.X,N,XXX.123456789101112131415X,0/XX.X,X,XCRLF16171841：P：三维定位定式H：二维定位方式2：DOP值3：第一颗卫星编号4：第二颗卫星编号5：第三颗卫星编号6：第四颗卫星编号7：第一颗卫星的S/N值（dB）8：第二颗卫星的S/N值（dB）9：第三颗卫星的S/N值（dB）10：第四颗卫星的S/N值（dB）11：海拔高度12：高度单位m13：速度14：速度单位节（knot）15：方位角真北方向为0度，顺时针方向计算，最大359.9度，四位输出。也称作航向角。16：振荡频率漂移单位：Hz0：高：低无频率漂移时输出“050.0”17：经度，精确到1／1000分时的最后一位18：纬度，精确到1／1000分时的最后一位9.PKODG，1：卫星信息（生产商专用语句）$PKODG,1,X,XX,+/XX,XXX,XX,XX,XX,XX,XX,XX,XX,XX,123456789101112XXCRLF131：定位状态1：GPS定位0：未定位2：星号（01～32）3：水平仰角单位：度+：卫星高于地平线：卫星低于地平线4：卫星方位角真北方向为0度，顺时针方向计算，最大359.9度，四位输出。也称作航向角。5：水平仰角阀值（00～45度）6：信噪比阀值（00～25）7：HDOP阀值（00～20）8：PDOP阀值（00～30）9：平均因子（01～03）01：低速02：中速03：高速（车载）10：测地系（00～85）11：日12：月13：年注：2、3、4的数据在定位过程中每次输出一颗卫星的相应数据，并按星历表中的5卫星星号顺序切换。10.PKODG，7：差分设定信息（生产商专用语句）$PKODG,7,X,X,XXX,CRLF1231：DGPS设定0：DGPS关1：接收RTCM104数据格式DGPS信号2：接收WAAS数据格式DGPS信号在没有收到差分广播数据时，即使DGPS开关设定到ON的状态也不能进行差分定位。2：差分定位状态1：DGPS定位0：不能进行DGPS定位3：时间（0～180秒）11.PKODG，15：睡眠工作模式设定信息（生产商专用语句）$PKODG,15,X,XXXXX,XXXXX,XXX,XXXXX,XXX,X,X,+/XXX,123456789+/XX,CRLF101：睡眠工作方式设定0：不睡眠1：自动2：手动2：睡眠时间0：无时间限制5～99999秒（1～4秒禁止使用）3：工作时间5～99999秒（0～4秒禁止使用）可能有+/秒的误差4：测位时间复苏0：断2～999秒（1秒禁止使用）5：睡眠剩余时间（动作时）1～999秒6：测位复苏时间（睡眠时）0～999秒7：天线状态正常时：0断线时：1短路时：28：秒脉冲同步0：与UTC时间不同步（连续输出方式时）1：与UTC时间同步（连续输出方式时）2：为了和UTC时间同步而没有输出（自动方式时）9：延迟时间修正量的设定+/999m的电波空间传输延迟修正量在对延迟量进行修正换算的过程中，要考虑到同轴电缆电导率的有所不同带来的影响。10：GPS输出的时间与UTC时间的时间差60～60秒12.上电后的初始输出（2）单片机对GPS数据的解析方法从上面的介绍可以看到，GPS的数据通过NMEA0183协议进行组织与传输。单片机需要就需要按照协议的规定对接到的数据进行解析，从中提取出有用的数6据。上面的各条语句，我们经常用到的是GPRMC与GPGGA。那么下面就针对于这两语句进行解析。GPS数据解析是有一定的技巧的。以上语句从结构上看，可以看出语句中的参数间均以“，”作为分隔符，因此就可以将一条语句分割为若干个子句，而这些子句就是我们想要的参数了。以下程序例程说明了分割的实现过程：/*函数名:GPS_S()函数功能:对数据祯进行子串化作者:于振南*/intGPS_S(char*s){intlens,i;lens=strlen(s);for(i=0;ilens;i++){if(s[i]==',')s[i]=0;}return1;}上面的程序只是简单的将语句中的“，”替换为了’\0’。这样就把语句这样一个长的整个字符串，分割为了若干个短的离散的字符串。为了对这些离散的字符串进行统一的管理，定义以下结构体：structGPS_GPGGA{charCommand[7];charUTC[7];charWD[9];charWDNS[2];纬度36度00.000N经度136度00.000E高度0m时间在未收到GPS卫星信号时输出ROM存储的时间。收到卫星信号后由卫星上下发的UTC时间修正此时间。频率漂移+00.0Hz速度0.0kt（km/h）方位0.0度卫星参数无charJD[10];charJDWE[2];charPOS_STATUS[2];charWXS[3];7charHDOP[4];charWH[6];charDA1[2];charDH[5];charDA2[4];charSUM[3];};structGPS_GPRMC{unsignedcharCommand[7];unsignedcharTIME[7];unsignedcharVA[2];unsignedcharWD[9];unsignedcharWDNS[2];unsignedcharJD[10];unsignedcharJDWE[2];unsignedcharSPEED[6];unsignedcharXHQD[6];unsignedcharDATE[9];unsignedcharSUM[3];};从各个语句中解析出来的数据项装入以下的结构结中：structGPS_INF{unsignedcharVA;unsignedcharWDNS;doubleWD;unsignedcharJDWE;doubleJD;unsignedcharPOS_STATUS;unsignedcharWXS;floatHDOP;floatSPEED;floatXHQD;structGPS_TIMETIME;};以下的程序例程实现GPS数据解析及数据的装入，如下：/*函数名:GPS_Analysis()函数功能:对GPS数据祯进行解析并装入到结构体中作者:于振南*/intGPS_Analysis(char*gps_gpgga,char*gps_gprmc,structGPS_INF*gps){8unsignedlongt;delay(1000);gpsVA=(((structGPS_GPRMC*)gps_gprmc)VA)[0];gpsWDNS=(((structGPS_GPRMC*)gps_gprmc)WDNS)[0];gpsWD=atof(((structGPS_GPRMC*)gps_gprmc)