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GPS串口数据接收程序实例
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
例
单位
说明
1
信息ID
$GPGGA
GGA协议开始
2
UTC时间
033744
hhmmss
3
纬度
2446.5241
dddmm.mmmm
4
南/北半球指示
N
N=north ； S=south
5
经度
12100.1536
dddmm.mmmm
6
东/西半球指示
E
E=east ； W=west
7
定位指示
1
0 =未定位
1=定位SPS模式
2=定位DGPS, SPS模式
8
应位卫星数
10
00-12
9
HDOP
0.8
米
10
海拔高度
133.4
米
11
海拔高度单位
M
米
12
WGS84水准面划分
13
WGS-84水准面划分单位
14
累计GPS数据微分
本模块中不可用
15
参考工作站ID
本模块中不可用
16
校验位
*1F
上面例子中，我们可读出位置信息：北纬24度46.5241分，西经121度00.1536分
格林威治时间：3点37分44秒
3、 PIC16F874数据接收程序
笔者在系统中把接收到的数据处理后，显示到图形液晶屏上。限于篇幅在这里只给出数据接收部分程序，并且只接收经度和时间信息，并且给出格林威治时间转换为北京时间的转换函数。其他数据接收程序类似。
;**********************************************************
; THIS IS A GPS RECEIVER PROGRAM *
;**********************************************************
LIST P=16F874
INCLUDE P16F874.INC
;*******寄存器定义 ********************
TEMP1 EQU 0X27
W_TEMP EQU 0X54
STATUS_TEMP EQU 0X55
LONG1 EQU 0X40 ；LONG1--- LONG10经度的10位数据
LONG2 EQU 0X41
LONG3 EQU 0X42
LONG4 EQU 0X43
LONG5 EQU 0X44
LONG6 EQU 0X45
LONG7 EQU 0X46
LONG8 EQU 0X47
LONG9 EQU 0X48
LONG10 EQU 0X49
T1 EQU 0X58 ;T1---T6时间的6位数据
T2 EQU 0X59
T3 EQU 0X60
T4 EQU 0X61
T5 EQU 0X62
T6 EQU 0X63
;********************************************************
ORG 00H
NOP
NOP
GOTO MAIN
ORG 04H ;设定按中端健才开始数据接受
NOP
NOP
GOTO INTERRUPT
;*********判断头文件是不是'$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
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