GPS模块使用介绍说明

1、GPS 模块使用手册一、GPS模块的几个重要指标1.卫星轨迹全球有 24 颗 GPS 卫星沿 6 条轨道绕地球运行（每 4 个一组），GPS 接收模块就是靠接收 这些卫星来进行定位的。但一般在地球的同一边不会超过12 颗卫星，所以一般选择可以跟踪 12 颗卫星以下的器件就可以了。当然，所能跟踪的卫星数越多，性能越好。大多数GPS接收器可以追踪 812 颗卫星。计算 2 维坐标至少需要 3 颗卫星，4 颗卫星可以计算 3 维坐 标。2并行通道由于最多可能有 12 颗卫星是可见的，GPS 接收器必须按顺序访问每一颗卫星来获取每 颗卫星的信息，所以市面上的 GPS 接收器大多数是 12 并行通道型的

2、，这允许它们连续追踪 每一颗卫星的信息。12 通道接收器的优点包括快速冷启动和初始化卫星的信息，而且在森 林地区可以有更好的接收效果。一般 12 通道接收器不需要外置天线，除非是在封闭的空间，如船舱或车厢中。3. 定位时间定位时间是指重启 GPS 接收器时，确定现在位置所需的时间。对于12 通道接收器，冷启动时的定位时间一般为 35 min，热启动时为 1530 s。4. 定位精度普通 GPS 接收器的水平位置定位精度在510 m 内。5. DGPS 功能DGPS 是一个固定的 GPS 接收器，用于接收卫星的信号。DGPS 可以准确地计算出理论 上卫星信号传送到的精确时间，然后将它与实际传送时

3、间相比较，并计算出差值。DGPS 将这个差值发送出去，其它 GPS 接收器就可以利用这个差值得到一个更精确的位置读数（510 m 或者更少的误差）。许多 GPS 设备提供商在一些地区设置了 DGPS 发送机，供客户免费 使用，只要客户所购买的 GPS 接收器有 DGPS 功能即可。6. 信号干扰要获得一个很好的定位信号，GPS 接收器必须至少能接收到 35 颗卫星。如果是在峡谷中或两边高楼林立的街道上，或者是在茂密的丛林里， 有可能接收不到足够的卫星， 无法定位或者只能得到二维坐标。同样，如果在一个建筑里面，有可能无法更新位置。一些 GPS 接收器有单独的天线可以贴在挡风玻璃上，或者将一个外置

4、天线放在车顶上，这有助于接收器收到更多的卫星信号。二、HOLUX M-89 GPS模块特性我们选用的是台湾生产的 HOLUX M-89 GPS 模块，并为其配备了 PCB 板，以方便与单 片机进行连接，下面与反面如下图所示，HOLUX M-89 GPS 接收卫星信号时一般还需要配备天线，如下图所示:HOLUX M-89 GPS 模块主要特性如下:产品特征通道：并行32通道频 率：L1 1575.42MHzC/A码（1.023MHZ码片速率） 跟踪灵敏度：-159dB动态性能速度：515米/秒加速度：4g颠簸：20米/秒捕获时间重获取时间：0.1秒热启动时间：1秒温启动时间：33秒冷启动时间：3

5、6秒精度定位：10米（2D RMS）1-5米 （DGPS）速度：0.1米/秒时间：1ms数据特性I/O信息：1个全双工串行TTL接口数据传输速率：480038400 （标准：9600）格式：SiRF二进制和NMEA-0183（v3.01）GGA,GLL,GSA,GSV ,RMC,VTGDGPS协议：RTCM SC-104，类型1,2和9脉冲延时：100ms电气特性输入电压：3.35VDC后备电源：直流3V输入电流：80mA物理特性尺寸：25.4mm（D）x 25.4mm（W3mm（H）重量：7g环境特性操作温度：-30+85 C存贮范围：-40+85C三、12864显示GPS数据实验1.HOL

6、UX M-89 GPS 模块与 DD-900 实验开发板的连接HOLUX M-89 GPS 模块安装在一块 PCB 板上，板上引出有 6 针间距为 2.54mm 的插针， 可方便地与顶顶电子开发的 DD-900 实验开发板进行连接，各插针管脚功能及其与DD-900实验开发板的连接方法如下：1 脚：指示灯，通电常亮，接收到卫星开始闪烁，模块板上带有LED 灯，实验时可不接。2 脚：外部复位输入，模块内部有复位电路，实验时可不接。3 脚：模块串口数据输出。接DD-900 实验开发板 MCU 的 RXD 脚（P30 脚）。4 脚：模块串口数据输入。接DD-900 实验开发板 MCU 的 TXD 脚（

7、P31 脚）。5 脚：GND。接 DD-900 实验开发板的地端。6 脚：电源输入，电压范围：3.3-5V，接 DD-900 实验开发板的 3.3V 或 5V 端。2.GPS 源程序实验步骤（1）打开 STC 下载软件，将“12864 液晶屏显示 GPS 数据C51 源程序”中的“GPS_12864.hex”目标文件下载到 DD-900 实验开发板上。（2）取一只 12864 液晶显示屏，将其插到 DD-900 实验开发板上。（3）将 GPS 模块与天线连接好。（4） 找四根杜邦线，将 GPS 模块与 DD-900 实验开发板的连接好。断开 232 与单片机的短接插针。使单片机只能与GPS 模

8、块进行通信。（5） 打开 DD-900 实验开发板电源，约几十秒后，在12864 液晶屏上即可显示出经度、 纬度、时间、海拔高度等信息，如下图所示：以上信息的意思为：东经120 度 23.7285 分，北纬 36 度 17.3538 分，时间为 15 点 10分52 秒，海拔高度为 145.6 米。需要注意的是，实验时，要将GPS 模块和天线放置在室外，以便接收到卫星信号，另外，GPS 启动时需要一定的启动时间，GPS 启动后才能接收到并计算出正确的数据。另外，如果你没有采用 DD-900 实验开发板，而是采用其它实验板，需要将单片机晶振频率设置为 11.0592MHz，以保证 GPS 模块与

9、单片机按照 9600 的波特率进行通信。四、用串口调试助手查看GPS数据1.GPS 模块与 DD-900 的连接（1）GPS模块通过 DD-900 实验开发板串口，可以方便地与PC 机进行连接，连接方法如下：（2）GPS 模块的 3 脚（模块串口数据输出）接 DD-900 实验开发板 MCU 的 TXD 脚（P31 脚） ，注意，与上个实验不同。（3）GPS 模块的 4 脚（模块串口数据输入） 接 DD-900 实验开发板 MCU 的 RXD 脚（P30脚），注意，与上个实验不同。（4）GPS 模块 5 脚（GND ）接 DD-900 实验开发板的地端。（5） GPS 模块 6 脚（电源输入）

10、接 DD-900 实验开发板的 3.3V 或 5V 端。（6）取下 DD-900 的 MCU。2.实验方法连接完成后，打开顶顶串口调试助手，选择好串口（一般为串口1,如果采用 USB 转串口，要选择虚拟串口号，本例采用的是USB 转串口，虚拟串口号为COM）波特率选择为 9600，校验位为 NINE,数据位为 8，停止位为 1。GPS 数据，如图所示:五、其它1. GPS 模块与 PC 机的通信模组可以直接采用电平转换电路 MAX232，将 GPS 模块的串口和 PC 机的串口连接，用 串口调试工具和 GPS 模块调试软件监控模块输出的数据， 注意：模块的默认波特率为 9600， PC 机串口

11、波特率必须设置成 9600。如果没有接 GPS 天线或收不到卫星信号。 模组上的 LED 灯一直常亮，如果收到有效的卫星信号 LED 开始闪烁。2. GPS 的数据协议GPS 数据格式支持 NMEA0183 V 3.01 数据协议。格式 NMEA0183 V3.01 : GPGGA（ 1 次/ 1 秒）、GPGSA （1 次/ 5 秒）、GPGSV （1 次/ 5秒）、GPRMC （1 次/ 1 秒）、GPVTG （1 次/ 1 秒）。下面是调试模组用串口监控到的数据：以上设置完成后，打开串口，即可在接收窗口中接收到有关的无卫星状态：$GPGGA,000355.026,8960.0000,N,

12、00000.0000,E,0,0,137.0,M,13.0,M,*44$GPGSA,A,1”,”,”,”*1E$GPGSV,1,1,00*79$GPRMC,000355.026,V,8960.0000,N,00000.0000,E,0.00,0.00,060180,N*79$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,N*32$GPGGA,000356.026,8960.0000,N,00000.0000,E,0,0,137.0,M,13.0,M,*47$GPRMC,000356.026,V,8960.0000,N,00000.0000,E,0.00,0.00,060180,N*

13、7A$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,N*32$GPGGA,000357.026,8960.0000,N,00000.0000,E,0,0,137.0,M,13.0,M,*46$GPRMC,000357.026,V,8960.0000,N,00000.0000,E,0.00,0.00,060180,N*7B$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,N*32$GPGGA,000358.026,8960.0000,N,00000.0000,E,0,0,137.0,M,13.0,M,*49$GPRMC,000358.026,V,8960.0000,N,00

14、000.0000,E,0.00,0.00,060180,N*74$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,N*32$GPGGA,000359.026,8960.0000,N,00000.0000,E,0,0,137.0,M,13.0,M,*48$GPRMC,000359.026,V,8960.0000,N,00000.0000,E,0.00,0.00,060180,N*75$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,N*32$GPGGA,000400.026,8960.0000,N,00000.0000,E,0,0,137.0,M,13.0,M,*43$GPG

15、SA,A,1,*1E$GPGSV,1,1,00*79$GPRMC,000400.026,V,8960.0000,N,00000.0000,E,0.00,0.00,060180,N*7E$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,N*32$GPGGA,000401.026,8960.0000,N,00000.0000,E,0,0,137.0,M,13.0,M,*42$GPRMC,000401.026,V,8960.0000,N,00000.0000,E,0.00,0.00,060180,N*7F$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,N*32$GPGGA,00

16、0402.026,8960.0000,N,00000.0000,E,0,0,137.0,M,13.0,M,*41$GPRMC,000402.026,V,8960.0000,N,00000.0000,E,0.00,0.00,060180,N*7C$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,N*32$GPGGA,000403.026,8960.0000,N,00000.0000,E,0,0,137.0,M,13.0,M,*40$GPRMC,000403.026,V,8960.0000,N,00000.0000,E,0.00,0.00,060180,N*7D$GPVTG,0.00,T

17、,M,0.00,N,0.00,K,N*32$GPGGA,000404.026,8960.0000,N,00000.0000,E,0,0,137.0,M,13.0,M,*47$GPRMC,000404.026,V,8960.0000,N,00000.0000,E,0.00,0.00,060180,N*7A$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,N*32$GPGGA,000405.026,8960.0000,N,00000.0000,E,0,0,137.0,M,13.0,M,*46$GPGSA,A,1,*1E有卫星状态：$GPGGA,090113.000,3958.2847,N

18、,11616.6454,E,1,8,1.00,67.6,M,-6.7,M,*78$GPRMC,090113.000,A,3958.2847,N,11616.6454,E,0.00,0.00,080110,A*60$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,A*3D$GPGGA,090114.000,3958.2847,N,11616.6456,E,1,8,1.00,67.7,M,-6.7,M,*7C$GPRMC,090114.000,A,3958.2847,N,11616.6456,E,0.00,0.00,080110,A*65$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.

19、00,K,A*3D$GPGGA,090115.000,3958.2846,N,11616.6456,E,1,8,1.00,67.7,M,-6.7,M,*7C$GPRMC,090115.000,A,3958.2846,N,11616.6456,E,0.00,0.00,080110,A*65$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,A*3D$GPGGA,090116.000,3958.2846,N,11616.6456,E,1,8,1.00,67.8,M,-6.7,M,*70$GPRMC,090116.000,A,3958.2846,N,11616.6456,E,0.00,0.0

20、0,080110,A*66$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,A*3D$GPGGA,090117.000,3958.2845,N,11616.6457,E,1,8,1.00,67.8,M,-6.7,M,*73$GPGSA,A,3,29,15,10,18,09,21,24,27,1.28,1.00,0.79*08$GPGSV,3,1,10,24,78,302,38,15,77,207,42,29,36,238,48,10,33,073,24*76$GPGSV,3,2,10,21,29,310,39,08,22,054,18,15,276,42,27,14,167,36*7

21、D$GPGSV,3,3,10,09,05,175,35,40,*45$GPRMC,090117.000,A,3958.2845,N,11616.6457,E,0.00,0.00,080110,A*65$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,A*3D$GPGGA,090118.000,3958.2846,N,11616.6457,E,1,8,1.00,67.8,M,-6.7,M,*7F$GPRMC,090118.000,A,3958.2846,N,11616.6457,E,0.00,0.00,080110,A*69$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,A

22、*3D$GPGGA,090119.000,3958.2846,N,11616.6458,E,1,9,0.85,67.8,M,-6.7,M,*7C$GPRMC,090119.000,A,3958.2846,N,11616.6458,E,0.00,0.00,080110,A*67$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,A*3D$GPGGA,090120.000,3958.2847,N,11616.6459,E,1,9,0.85,67.8,M,-6.7,M,*76$GPRMC,090120.000,A,3958.2847,N,11616.6459,E,0.00,0.00,0801

23、10,A*6D$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,A*3D$GPGGA,090121.000,3958.2847,N,11616.6460,E,1,9,0.85,67.8,M,-6.7,M,*7D$GPRMC,090121.000,A,3958.2847,N,11616.6460,E,0.00,0.00,080110,A*66$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,A*3D$GPGGA,090122.000,3958.2847,N,11616.6461,E,1,9,0.85,67.8,M,-6.7,M,*7F$GPGSA,A,3,29,15,10,1

24、8,09,21,24,08,27,1.14,0.85,0.77*0D$GPGSV,3,1,10,24,78,302,38,15,77,207,42,29,36,238,48,10,33,073,22*70$GPGSV,3,2,10,21,29,310,39,08,22,054,21,18,15,276,42,27,14,167,36*7E$GPGSV,3,3,10,09,05,175,35,43,*46$GPRMC,090122.000,A,3958.2847,N,11616.6461,E,0.00,0.00,080110,A*64$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,A

25、*3D$GPGGA,090123.000,3958.2848,N,11616.6462,E,1,9,0.85,67.8,M,-6.7,M,*72$GPRMC,090123.000,A,3958.2848,N,11616.6462,E,0.00,0.00,080110,A*69$GPVTG,0.00,T,M,0.00,N,0.00,K,A*3D2.GPS 语句数据格式GPS 模块可以输出多种数据格式输出语句，这样，在源程序中，我们通过对这些输出 语句进行解析，就可以得到GPS 的定位数据。下面重点介绍 GPRMC 和 GPGGA 输出语句：(1)GPRMC 输出语句其标准格式为：$GPRMC,

26、,A*hh例如：$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,A*50标准定位时间(UTC time )格式：时时分分秒秒 .秒秒秒(hhmmss.ss。定位状态，A =数据可用，V =数据不可用。纬度，格式：度度分分.分分分分(ddmm.mmmm )。纬度区分，北半球（N ）或南半球（S）。经度，格式：度度分分.分分分分经度区分，东（E）半球或西（W）半球。相对位移速度， 0.0 至 1851.8 knots （节）相对位移方向，000.0 至 359.9 度。实际值。日期，格式：日日月月年年（ddmmyy ）。磁偏角，（000 - 180 ）度，前导位数不足则补0。磁偏角方向，E=东 W=西。A*语句结束标志符。hh 从$开始的所有 ASCII 码校验和。 回车换行。（2） GPGGA 输出语句这是一帧 GPS 定位的主要数据，