GPS是电子欢愉喜爱者很是热衷的一个话题,GPS在民用,军用,帆海航天范畴都有遍及的使用。很多登山户外活动欢愉喜爱者也都配备有GPS设备,用于野外导航。GPS模块的代价越来越布衣化,让越来越多的产物嵌入了GPS模块,电子欢愉喜爱者进修研究GPS模块也不再是豪侈的事。
    GPS模块的代价越来越布衣化,让越来越多的产物嵌入了GPS模块,电子欢愉喜爱者进修研究GPS模块也不再是豪侈的事。咱们配备的GPS模块采用的是Gstar GS-89 GPS MODULE,模块是台湾生产,采用的MTK芯片组,在功耗,代价,体积上都有相当的劣势。模块采用的是贴片封装,由于引脚特殊,焊接有点坚苦,为此,咱们斥地了带PCB板的GPS模块,然后将环节脚位做成2.54mm的排针接口,便当插板和用杜邦飞线调试,以便用户嵌入到本人的系统中去,或者间接与单片机或PC机进行连接调试GPS指令与数据。

gps模块
这是Gstar GS-89 模块的反面

gps斥地板这是Gstar GS-89 模块的背面

    相关GPS斥地板,笔者文章登载于2010年7月《无线电》杂志“玲珑合用的51单片机GPS斥地板”一文,文章中咱们引见51单片机GPS斥地板基来历根底理与使用,大师也能够翻阅查看。
    以下是咱们在2010年7月《无线电》杂志登载了咱们GPS斥地板的文章,有乐趣的伴侣也能够间接参阅《无线电》杂志,新华书店均有出售。
无线电杂志

无线电

gs-89
GS-89模块参数


名称

次要参数

芯片组

SIRF3

活络度

-159DB

功耗 

搜刮时: 45mA

定位后: 35 mA

外观尺寸

25.4(长) x25.4(宽) x3 (高) mm

分量

7克

操作溫度

摄氏 –40°C ---- +80°C

储存溫度

摄氏 –45°C ---- +85°C

工作电压

3.3 +/- 5%V(VDC)

卫星通道

20

定位材料更新

一秒

定位时间(平均值)

热启动:1 秒

暖启动:38秒

冷启动:42秒

定位精度

位置:10 米圆周誤差(CEP)

速度:0.1 米/秒

时间:1 微秒

使用范畴

海拔高度: 小于18000 米

速度: 小于515 米/秒

输出格局

TTL

数据输出(nmea0183)

GPGGA, GPGSA, GPGSV, GPRMC, GPVTG,GPGLL可选.

地球坐标系

WGS84

传输速度

4800,9600,38400可选

天线连接编制

外接天线

备用电池

模块连接编制

贴片

    为便当用户测试斥地,小板樊篱了模块的外围电路,引出了供电脚(VCC和GND)和串口脚(RXD和TXD),仅需4根线就能够很容易的嵌入到你的斥地系统中,避免了较为繁碎的电路搭焊。小板的示企图及尺寸如下 
gps模块
    同时为顺应不合供电系统,咱们使用了3.3V和5V两种供电编制。 
    在串口方面,供给了TTL电平安平静232电平,用户可自行按照需要选择不合拔擢。 
    测验考试如下: VCC=5V,TTL电平 
gps模块

gstar模块
给GPS模块连上外置天线和电源与串口线后,经由串口调试助手,咱们获得的数据如下: 
串口调试助手

同时,咱们为大师供给了上位机PC机端的GPS模块测试对象,在PC机界面上能够一览GPS模块的全数数据:
gps对象gps软件
gps测试
gps上位机
gps测试
GPS数据格局定义为(以数据手册为准): 
GPS 数据格局
GPRMC(建议使用最小GPS数据格局) 
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11><CR><LF>
1) 尺度定位时间(UTC time)格局:不时分分秒秒.秒秒秒(hhmmss.sss)。
2) 定位情况,A = 数据可用,V = 数据不成用。
3) 纬度,格局:度度分分.分分分分(ddmm.mmmm)。
4) 纬度区分,北半球(N)或南半球(S)。
5) 经度,格局:度度分分.分分分分。
6) 经度区分,东(E)半球或西(W)半球。
7) 相对位移速度, 0.0 至 1851.8 knots
8) 相对位移标的目的,000.0 至 359.9度。现实值。
9) 日期,格局:日日月月年年(ddmmyy)。
10) 磁极变量,000.0 至180.0。
11) 度数。
12) Checksum.(反省位)
GPGSV(所示卫星格局) 
$GPGSV, <1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8><CR><LF>
1) 天空中收到讯号的卫星总数。
2) 定位的卫星总数。
3) 天空中的卫星总数,00 至 12。
4) 卫星编号, 01 至 32。
5) 卫星仰角, OO 至 90 度。
6) 卫星方位角, OOO 至 359 度。现实值。
7) 讯号噪声比(C/No), 00 至 99 dB;无表未领遭到讯号。
8) Checksum.(反省位).
第<4>,<5>,<6>,<7>项个体卫星会反复出现,每行最多有四颗卫星。其余卫星消息会于次一行出现,若未使用,这些字段会空白。 
GPGSA(GPS精度指针及使用卫星格局)
$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7><CR><LF>
1)模式 2:M = 手动, A = 主动。
2)模式 1:定位型式 1 = 不决位, 2 = 二维定位, 3 = 三维定位。
3) PRN 数字:01 至 32 表天空使用中的卫星编号,最多可领受12颗卫星消息。
4) PDOP-位置精度稀释 0.5 至 99.9.
5) HDOP-程度精度稀释 0.5 to 99.9.
6) VDOP-垂直精度稀释 0.5 to 99.9.
7) Checksum.(反省位).
GPS固定命据输出语句($GPGGA)
这是一帧GPS定位的次要数据,也是使用最广的数据。为了便于理解,下面举例申明$GPGGA语句各部门的含义。例1是用GN-77N和笔者斥地的软硬件接口,在笔者地址地领遭到的$GPGGA语句的内容。
例1:$GPGGA,050901,3931.4449,N,11643.5123,E,1,07,1.4,76.2,M,-7.0,M,,*65
其尺度格局为:$GPGGA,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),M,(10),M,(11),(12)*hh(CR)(LF)
各部门所对应的含义为:
(1)定位UTC时间:05时09分01秒
(2)纬度(格局ddmm.mmmm:即dd度,mm.mmmm分);
(3)N/S(北纬或南纬):北纬39度31.4449分;
(4)经度(格局dddmm.mmmm:即ddd度,mm.mmmm分);
(5)E/W(东经或西经):东经116度43.5123分;
(6)质量因子(0=没有定位,1=及时GPS,2=差分GPS):1=及时GPS;
(7)可使用的卫星数(0~8):可使用的卫星数=07;
(8)程度精度因子(1.0~99.9);程度精度因子=1.4;
(9)天线高程(海平面,-9999.9~99999.9,单元:m);天线高程=76.2m);
(10)大地椭球面相对海平面的高度(-999.9~9999.9,单元:m):-7.0m;
(11)差分GPS数据春秋,及时GPS时无:无;
(12)差分基准站号(0000~1023),及时GPS时无:无;
*总和校验域;
hh 总和校验数:65
(CR)(LF)回车,换行。 
b.可视卫星情况输出语句($GPGSV)
例2:$GPGSV,2,1,08,06,33,240,45,10,36,074,47,16,21,078,44,17,36,313,42*78
尺度格局: $GPGSV,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),…(4),(5),(6),(7)*hh(CR)(LF)
各部门含义为:
(1)总的GSV语句电文数;2;
(2)当前GSV语句号:1;
(3)可视卫星总数:08;
(4)卫星号:06;
(5)仰角(00~90度):33度;
(6)方位角(000~359度):240度;
(7)信噪比(00~99dB):45dB(后面顺次为第10,16,17号卫星的消息);
*总和校验域;
hh 总和校验数:78;
(CR)(LF)回车,换行。
注:每条语句最多包罗四颗卫星的消息,每颗卫星的消息有四个数据项,即:
(4)-卫星号,(5)-仰角,(6)-方位角,(7)-信噪比。 
小小麻雀,五脏俱全,给你带来便当,快速,简单易用是咱们不懈的追求。

下面是咱们用GPS模块生产的GPS斥地板实测演示照片:

    这是咱们的51单片机GPS斥地板,能够经由液晶屏及时显示GPS数据消息:卫星时间、经度、纬度、海拔高度等相关消息,斥地板供给了12864液晶和TFT彩屏接口。斥地板采用贴片元件设想工艺,供电能够使用外接电源或USB线缆供电,便当笔记本用户,以便到室外调试,用笔记本或上网本插个USB线就能够供电了,同时,斥地板供给了RS232外部串行通信接口,能够经由PC机对斥地板芯片进行在线烧写,同时,板上设有通信模式切换跳线,能够设置成3种串口通信模式,别离为:PC机--GPS模块;PC机--51单片机;51单片机--GPS模块,即三者之间两两通信。 对于斥地板使用的元件全数为贴片优良器件,电解电容使用钽电容,代价高贵,机能不变,质量靠得住。

gps斥地板
这是咱们的GPS斥地板插上12864液晶显示屏的样子,板子右下角插上GPS外置天线。

gps斥地板
此刻咱们经由上网本的USB供词给给板子供电。

gps斥地板
打开电源开关,液晶屏显示开机提示消息:GPS 领受调试法式

gps斥地板
之后,出现授时、海拔字样,这时候GPS数据又一次没有从卫星上获取,GPS开机的过程是需要必然时间的,一般需要几十秒的样子,具体看信号环境。

gps斥地板
过一段时间后,屏幕出现GPS领受的卫星数据,刚起头数据不不变,是会跳变的,过一会会不变些。

gps斥地板

gps斥地板

gps斥地板
下面咱们用TFT彩屏进行GPS卫星数据的领受,拔掉12864液晶,插上TFT彩屏。

gps斥地板
TFT彩屏显示GPS卫星数据,现实显示成果很标致,图中所示的数字有些处所看不到,是由于彩屏显示的刷屏道理,以及相机的快门速度婚配问题。

gps斥地板
时间值是在变动的,现实显示成果,人眼看上去显示成果很标致。

gps斥地板

gps斥地板

gps斥地板

gps模块

    这是咱们的“GPS+GPRS斥地板”的操作演示视频录像,咱们使用奥迪A6L进行车载测验考试测试,流程为杭州<---->宁波舟山标的目的,进行合程高速的测试。大师能够下载视频文件进行傍观,留意,为了达到最好的显示成果,请全屏播放进行傍观
    视频文件下载:/gps-grps/gps gprs.flv

奥迪A6L
咱们使用奥迪A6L进行车载测验考试测试,车程为杭州<---->宁波舟山标的目的,进行全程高速的测试,测试中使用的是GPS+GPRS斥地板,但使用的都是GS89的GPS模块,所以咱们能够同样看到他的机能和成果。

奥迪A6
奥迪A6L带有GPS导航系统和人机交互系统,便当咱们进行GPS数据的测试,其自带的GPS活络度很是高。

gps定位器
咱们同时也使用外置式的纽曼S999车载导航仪,地图曾经做了全新进级。当前地址地为杭州钱江二桥上,正好有火车迎面开过:)

gps定位器
由于时间又一次早,这时才5点半,所以导航仪显示屏幕为夜间模式,布景图案为黑色,当天亮后,布景图案将切换到白日模式。

gps定位器
由于在车上,所以本次测试咱们使用12V蓄电池为斥地板进行供电,盒中黑色的便是12V蓄电池,拿在手上轻飘飘的。

gps追踪器
咱们连上GSM天线和GPS外置天线,同时打开纽曼导航仪,当前连接卫星颗数为10颗,信号强度也不错。

gps追踪器
咱们用鳄鱼夹连上蓄电池,GPS天线由于有磁性,咱们吸在挡风玻璃下,天线上方要保持没遮挡,包管最好的信号质量。

gps追踪器

gps导航
咱们使用奥迪A6L自带的车载导航(导航软件是奥迪原厂供给的)和纽曼导航仪(使用凯利德导航软件)进行实测。

gps导航

gps导航
图中又一次有咱们预备外行程中测试的GPS小模块,它们具体有TTL电平安平静RS232电平的接口,便当用户使用。

gps模块
图中为咱们设想生产的GS89和GS92 GPS定位模块

gps模块

gps模块

gps模块

a6l
杭甬高速途中的办事区,咱们暂作安眠

gps定位测验考试

gps定位测验考试
这是前去舟山的跨海大桥,一个字:长,一眼望不到边。

gps定位测验考试

gps追踪测验考试

gps追踪测验考试

gps追踪测验考试

gps追踪测验考试

gps追踪测验考试
此刻咱们在岛上,远了望去,能够看到刚才颠末的跨海大桥。

gps追踪测验考试
这是天上飞往各岛之间的另一交通对象,直升飞机,有幸见到,也一路拍下:)

gps追踪测验考试

gps监控
咱们给斥地板装上SIM卡,上电后,斥地板起头工作,液晶屏将及时显示当前经纬度数据,同时咱们与导航仪进行对比,蓝色部门为大海。

gps监控
工作时,唆使灯明灭,暗示法式在跑,全盘工作成功。

gps监控

gps监控
咱们在液晶屏上看到的消息别离为:卫星时间,经纬度消息,海拔高度,能够将其数据与导航仪及时显示的地图进行对比。

gps监控
咱们在车上使用笔记本电脑来编削法式,车上及时调试。

gps车载定位

gps车载定位

gps车载定位
使用Keil软件能够编缉源法式中的方针算计机IP地址,即与办事器进行连接,将经纬度消息传到远端办事器上,改完法式后将STC烧写软件对斥地板芯片进行在线刷写。所有的操作动作必然要快,笔记本的电源撑不了太长时间,所以编程措施咱们没有细致摄影。

gps车载定位

gps卫星定位
该路段限速70公里/小时,咱们使佑杖速活动进行测试。当然是使用定速巡航功能啦:)

gps定位斥地板gps近程传输

gps卫星定位
进入地道后,由于道路不承平安平静车辆波动缘由,所摄影片比力恍惚。

gps卫星定位
咱们此刻接近宁波定海区。

gps卫星定位
能够将液晶显示经纬度数据在Google map长进行定位,然后与导航仪地图所标进行比力。

gps卫星定位

gps卫星定位

gps卫星定位

gps卫星定位
又上高速后,咱们使用110公里/小时的速度定速巡航。能够看到仪表盘两头的设定速度