2.2 GPS接收模塊：

負責從GPS衛(wèi)星（空間部分）接收信息，并實時的將數(shù)據(jù)通過UART串口發(fā)送給單片機控制模塊，在設計過程中，通過分析和比較，我們選用了臺灣HOLUX公司的GR-85串口GPS接收器。在信號捕捉及信號精度方面，GR-85具有其獨特的優(yōu)勢。其信號重新捕捉時間只需要100ms，最小速度更新率可達到1s。

GR-85接收模塊采用串行通信方式，其數(shù)據(jù)格式定義如下：9600b／s，8個數(shù)據(jù)位，1個停止位，無極性輸出。GR-85支持六種NMEA－0183協(xié)議信息：GGA，GLL，GSA，GSV，RMC，VTG。這六種信息的區(qū)別在于用戶所能接收到的信息類型有所差別，例如在RMC格式中有速度的信息，而在其他的格式中卻沒有。設計者可以根據(jù)需要選擇響應的信息格式，本實驗利用RMC格式。表1為GPS接收模塊管腳。接收模塊與單片機通訊主要通過TXA腳。

表1 GPS接收模塊管腳

3、系統(tǒng)軟件設計與實現(xiàn)

GPS 接收板只要處于通電工作狀態(tài)就會源源不斷地把接收并計算出的GPS 導航定位信息通過串口傳送到單片機系統(tǒng)中。對GPS 信息進行提取必須首先明確其幀結構，數(shù)據(jù)幀主要由幀頭、幀尾和幀內數(shù)據(jù)組成。各幀均以回車符CR>和換行符LF>作為幀尾，標識一幀的結束。對數(shù)據(jù)幀處理，是先對幀頭進行判斷，然后對所需的幀進行數(shù)據(jù)的提取處理。由于幀內各數(shù)據(jù)段被逗號分割，因此在處理接收數(shù)據(jù)時一般是首先通過搜尋$的ASCII 碼來判斷是否是幀頭，接著對幀頭的類別進行識別，然后再根據(jù)識別出來的幀類型以及逗號‘，’個數(shù)來確定當前正在讀取的是哪個參數(shù)，并作出相應的提取和存儲。我們采用中斷方式來獲取GPS數(shù)據(jù)。

為了存放接收以及處理后的時間及其經(jīng)度緯度數(shù)據(jù)，我們在內存中劃出了固定的空間。其中3BH－5FH用來存放接收到的時間和經(jīng)度緯度數(shù)據(jù)，6BH－7FH用來存放處理后的時間和經(jīng)度緯度數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)流程圖如圖3所示：

圖3 系統(tǒng)流程圖

3.1 GPS數(shù)據(jù)輸出格式如下：

$GPRMC,1>,2>,3>,4>,5>,6>,7>,8>,9>,10>,11>*hhCR>LF>
格式說明如下：1> 當前位置的格林尼治時間，格式為hhmmss；2> 狀態(tài), A 為有效位置, V 為非有效接收警告，即當前天線視野上方的衛(wèi)星個數(shù)少于3 顆；3> 緯度, 格式為ddmm.mmmm；4> 標明南北半球, N 為北半球，S 為南半球；5> 經(jīng)度，格式為dddmm.mmmm；6> 標明東西半球，E 為東半球，W 為西半球；7> 地面上的GPS 接收器的移動速度； 8> 方位角，范圍為000.0～359.9；9> 日期, 格式為ddmmyy；10> 地磁變化；11> 地磁變化方向，為E 或W。

輸出范例：$GPRMC,161229.487,A,3723.2475,N,12158.3416,W,0.13,309.62,120598, ,*10