GPS卫星定位接收模块.docx

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GPS卫星定位接收模块

GPS卫星定位接收模块

GPS卫星定位模块是开发GPS相关产品的必备器件，站长在开发GPS产品中也逐步熟悉这类器件，GPS模块一般由美国、日本、台湾生产。

其中台湾生产的模块价格比较便宜，性价比很高，所以被广泛应用。

这里可以作为产品供货，并交流开发心得。

    产品1：

台湾HOLUX公司推出的SIRF第三代高灵敏度超小型GPS接收模块GR-87（含GPS天线及转接线，开发产品专用附送详细GPS开发资料）

    这是最新推出的产品，采用SiRF第三代芯片，主要是定位灵敏度大大提高，例如在汽车上应用时，只要靠近车窗就能较好工作，使用更方便，定位也更准确。

清单：

1。

台湾产GPS模块一个，体积25x23x5毫米

2。

GPS磁性接收天线一根（馈线3米长，SMA接口）

3。

GPS天线转接线一根（MMCX转SMA接口）

4。

GPS输出彩虹软线一根

5。

资料光盘一张（包含：

GPS模块的PDF文档、电子地图软件、GPS数据格式定义、串口数据监控软件、典型51单片机接收GPS模块数据的源程序等）

备注：

TTL电平数据输出，每秒一次GPS全功能数据，4800通讯波特率。

　1.使用SiRF第三代低耗电量（LP），高效能晶片,大大降低耗电量。

　2.快速定位及追踪12颗卫星的能力。

　3.晶片内建1920次/频率硬体,提高接收传送搜寻卫星讯号。

　4.内建WASS/EGNOS解调器。

　5.可支援美国海岸部队塔台差分全球定位系统修正讯号。

　6.低耗电量。

　7.内部有多次充电式备份电池。

　8.支援NMEA0183v2.2标准信号格式及SiRF二位元编码。

　9.超强定位运算程式,在户外任何环境,皆可提供优越导航效果。

开发经验交流：

1。

GPS模块的12通道是什么含义？

    GPS模块有一个通道数量的参数，例如最新型的为12通道，它表示该模块最大可以同时和12颗卫星建立通讯，模块只有同时收到3颗以上卫星信号后，经过复杂运算后才能获得正确的定位数据，如果同时通讯的卫星颗数越多，模块就能越快越准确地获得定位数据，在地球表面只有在地理条件特别理想的条件下才可能同时与12颗卫星通讯，一般的城市环境下通常可以同时和4～8颗卫星同时通讯。

2。

GPS模块为什么开机后很长时间才能获得定位数据？

    GPS模块有冷开机和热开机两个参数，如果GPS模块初次通电，或者移动超过1000公里后通电时，模块要重新计算一次星历数据，一般需要1～5分钟，然后将星历数据存储在模块内部，靠模块内部的锂电池保存数据，这叫冷开机，需要较长的时间。

如果下次开机，因为锂电池已经保存了有效的星历数据，所以能快速定位，一般在30秒以内，所以叫热开机，如果模块断电时间超过10小时，锂电池放电放光，那么再开机也相当于冷开机。

3。

如果出现长时间无法冷开机时怎么办？

    只有在极少数情况下会出现超过15分钟无法冷开机，这时一般只要将模块重新断电开机或者将GPS天线移动一段距离再开机就能解决问题，当然GPS天线必须放到室外较为空旷的地方才能收到卫星！

这是GPS模块刚开机没有获得有效定位数据时输出的数据

    GPS模块每秒输出一次：

$GPGGA$GPGSA$GPGSV$GPRMC的定位数据，我们通常用$GPRMC精简数据输出这条信息，这条信息包含了目标的：

经度、纬度、速度（海里/小时）、运动方向角、年份、月份、时、分、秒、毫秒、定位数据是有效的还是无效的这些重要信息，上图显示的是没有定位成功，所以数据无效。

下图是模块已经成功定位输出的有效数据：

我们来仔细分析一下这条数据具体含义：

$GPRMC,044614.262,A,3148.4710,N,12138.6413,E,0.00,,171105,,*1E

N,12138.6413－－N表示东经，东经121度38.6431分

3148.4710－－北纬31度48.4710分

A－－表示这次数据是有效的，如果是无效的显示V

171105－－表示是05年11月17号

044614.262－－表示格林威治时间04点46分14秒262毫秒，因为格林威治时间比北京时间慢8小时，所以对应的北京时间是下午12点

E,0.00,,－－E后面的是运动方向数据，正北方为0度，东方为90度，南方为180度，西方为270度。

两个,,之间是运动数据，因为模块此时没有运动，所以没有速度数据产生，它的单位是海里/小时。

    产品2：

最新款的USB接口GPS导航仪

    这是台湾最新款的USB接口GPS导航仪，具有16个接收通道可同时接收16颗卫星，是目前市场上性能最好的产品，市场上常见产品一般为12个通道，经过低功耗设计，耗电只有33毫安/3.3V是目前耗电最省的产品。

    采用最新芯片CP2102将TTL定位信号转换成标准的USB信号，便于和电脑连接，如果客户需要TTL信号，可以直接从CP2102的前端获取，对CP2102感兴趣的可以进入这个网页浏览。

外观尺寸:

51*42.5*17.3mm

产品重量:

95克

工作温度:

-10℃～60℃

定位时间：

冷开机:

50秒，暖开机:

38秒，热开机:

7秒，

平均位置精准度：

15米/半径　

加速度:

0.1米/秒，　

时间:

1微秒/卫星时间

每秒一次$GPGGA/$GPRMC/$GPGSA/$GPGSV指令，9600波特率。

这款模块的天线和GPS模块合二为一，所以使用时非常方便

产品清单：

1、台湾产的USB接口GPS导航仪一个

2、专用驱动光盘一张（小光盘）

3、天行者3.0电子地图软件光盘一张（大光盘）

USB接口GPS导航仪驱动程序的安装

    在专用驱动小光盘中找到“USBDriver”公文包，双击打开执行USBDriverInstaller.exe进入安装，驱动安装完成后，将GPS模块的USB插头插入电脑USB接口，电脑会提示找到新硬件，并按照提示完成安装。

    右键点击“我的电脑”＝》属性＝》硬件》设备管理器＝》端口看下图中是否出现红色箭头所指的CP2101虚拟的COM3。

右键点击属性。

右键点击CP2101的属性＝》端口属性

    我们可以用常用的串口调试软件观察GPS数据，串口选择软件虚拟出来的COM3,，波特率选9600（有些是4800），这是用看到的已经定位成功的数据。

   GPS导航仪的主要用途是在车辆上直接通过笔记本电脑，实时在电子地图上用红色箭头显示车辆的具体位置和行驶方向，还可以设置用红线来演示车辆的行驶路线。

这样您就可以通过它周游全国而无需担心迷路了，这类设备在国外相当普及。

天行者3.0电子地图软件的安装和GPS设置方法：

这是北京灵图软件软件技术有限公司开发的Sm@rtguider3.0专业定位导航软件。

    软件用红色汽车图标表示您目前汽车所在的位置，你用鼠标双击地图上的某个地点，再设为目的地，并回车，软件就会立即用蓝色粗线显示最佳行车路线，并显示两点之间的直线距离。

系统可以选择全国省会级城市的详细地图，也可以选择全国25万比例的详细地图。

GPS系统使用前请准确设置。

软件实时显示GPS模块的输出数据。

中国电子地图软件设置：

（1）安装后进入选项进入设置项，“GPS设备配置”中选打开COM3串口，“每秒位数”选4800或者9600。

退出设置项。

（2）选“显示”项：

选“GPS位置显示”中GPS显示选“始终在图幅中”，选显示“GPS轨迹”。

退出。

（3）进入“工具”点“连接GPS设备”。

图中即会显示出红色的三角标志。

注意事项：

（1）中国电子地图在使用时，总是显示“无有效的卫星信号”这不用管它，软件的自身错误。

（2）GPS初次使用时，请开机后随车移动几十米，定位信号就能正确调整到当前位置。

如果在固定位置不移动，有时候定位信号会调整不过来。

天行者软件设置：

（1）软件安装完成后点击：

主菜单－系统设置－GPS设置－自动扫描－确认修改，让软件自己寻找GPS。

通常端口是COM3，速率4800或者9600。

（2）进入我的信息选项，可以进入GPS测试，既可以看到GPS接收的当前信息。

（3）点击：

主菜单－系统设置－切换地图－全国。

可以看到目前你在电子地图的位置