GPS数据解析以及模块连接开发板

        入不言兮出不辞, 乘回风兮载云旗。 悲莫悲兮生别离, 乐莫乐兮新相知。

                                                                                                                                               -----《九歌·少司命》

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主机操作系统:Centos 6.7 
交叉编译器环境:arm-linux-gcc-4.5.4 (可通过命令/opt/buildroot-2012.08/arm920t/usr/bin/arm-linux-gcc -v查询)
开发板平台: fl2440 
Linux内核版本: linux-3.0 .54

模块:安信可A7模块
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一、A7模块接线与开启GPS

          因为GPS模块不支持AT等命令,所以我们需要按照之前介绍的方法,先接上GPRS(波特率115200)模块,用命令AT+GPS=1打开GPS模块。

GPS数据解析以及模块连接开发板_第1张图片        


       打开GPS后,我们需要把A7模块的接线的TXD线接到模块的GPS上,并把波特率设置为9600,然后就可以接收到GPS数据。这图的数据没有信号,可能是天线丢的不够远,不同于GPRS,GPS天线必须放在室外,最好不要靠墙,可以参照下文一张有效的数据信息。

GPS数据解析以及模块连接开发板_第2张图片


二、GPS数据解析:

1、数据解析:               

         NMEA 0183是美国国家海洋电子协会(National Marine Electronics Association )为海用电子设备制定的标准格式。目前业已成了GPS导航设备统一的RTCM(Radio Technical Commission for Maritime services)标准协议。
        GPS接收机上电后,会自动通过串口或USB口发送NMEA0183格式的数据包,它是一组包含有各种地理位置信息的字符串,字符串格式为:

$信息类型,xxx,xxx,xxx,xxx,xxx,xxx,xxx,
 
每行开头的字符都是‘$’,接着是信息类型,后面是数据,以逗号分隔开。一行完整的数据如下:
$GPRMC,062363.00,A,2236.33923,N,11402.35855,E,0.304,306.80,020411,,,A*62
 
信息类型为:
GPGSV:可见卫星信息
GPGLL:地理定位信息
GPRMC:推荐最小定位信息
GPVTG:地面速度信息
GPGGA:GPS定位信息
GPGSA:当前卫星信息

 
这里我们只解析GPRMC和GPGGA的信息
 
GPRMC数据详解:
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh
<1> UTC时间,
hhmmss(时分秒)格式
<2> 定位状态,A=有效定位,V=无效定位
<3> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<4> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
<5> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<6> 经度半球E(东经)或W(西经)
<7> 地面速率(000.0~999.9节,前面的0也将被传输)
<8> 地面航向(000.0~359.9度,以真北为参考基准,前面的0也将被传输)
<9> UTC日期,ddmmyy(日月年)格式
<10> 磁偏角(000.0~180.0度,前面的0也将被传输)
<11> 磁偏角方向,E(东)或W(西)
<12> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)
 
解析内容:
1.     时间,这个是格林威治时间,是世界时间(UTC),我们需要把它转换成北京时间(BTC),BTC和UTC差了8个小时,要在这个时间基础上加8个小时。
2.     定位状态,在接收到有效数据前,这个位是‘V’,后面的数据都为空,接到有效数据后,这个位是‘A’,后面才开始有数据。
3.     纬度,我们需要把它转换成度分秒的格式,计算方法:
如接收到的纬度是:4546.40891
4546.40891 / 100  =  45.4640891   可以直接读出45度
4546.40891–45 * 100 = 46.40891   可以直接读出46分
46.40891–46 = 0.40891 * 60 = 24.5346  读出24秒
所以纬度是:45度46分24秒。


4.     南北纬,这个位有两种值‘N’(北纬)和‘S’(南纬)

5.     经度的计算方法和纬度的计算方法一样
6.     东西经,这个位有两种值‘E’(东经)和‘W’(西经)
7.     速率,这个速率值是 海里/时,单位是节,要把它转换成千米/时,根据:1海里 = 1.85公里,把得到的速率乘以1.85。
8.     航向,指的是偏离正北的角度
9.     日期,这个日期是准确的,不需要转换
 
GPGGA数据详解:
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*xx
$GPGGA:起始引导符及语句格式说明(本句为GPS定位数据);
<1>  UTC时间,格式为hhmmss.sss;
<2>  纬度,格式为ddmm.mmmm(第一位是零也将传送);
<3>  纬度半球,N或S(北纬或南纬)
<4>  经度,格式为dddmm.mmmm(第一位零也将传送);
<5>  经度半球,E或W(东经或西经)
<6>  定位质量指示,0=定位无效,1=定位有效;
<7>  使用卫星数量,从00到12(第一个零也将传送)
<8>  水平精确度,0.5到99.9
<9>  天线离海平面的高度,-9999.9到9999.9米  M  指单位米
<10> 大地水准面高度,-9999.9到9999.9米  M    指单位米
<11> 差分GPS数据期限(RTCM SC-104),最后设立RTCM传送的秒数量
<12>  差分参考基站标号,从0000到1023(首位0也将传送)。
 
解析内容:
第七条中使用卫星数量,表示当前GPS所接收到的有效卫星数量(在u-center中显示为绿色的卫星)

2、关于经纬度的换算:

         因为我们收到的经纬度的格式是aabb.mmmm格式,往往要经过换算的。比如百度地图上需要的格式是,xx.mmmmm。这个换算过程其实蛮简单的,大致表示为aa+bb/60+mmmm/60/60。 当然我们也可以用工具进行转换,不过编写程序为了显示需要,需要我们进行换算,所以给出下面简单的算法(存在一定的误差)。

float caculate(float *x)
{
   int a;
   float b,c,d,e;
   a=*x%100;           //30
   b=(int)((*x/100-a)*100);   //29
   c=((*x/100-a)*100-b)*60;

   d=b/60;
   e=c/60;
    
   f=a+d+e;
   return e;   
}


将GPS参数输入工具就可以直接进行转换,在GPS测试工具上就可以查看我们的当前位置了。

GPS数据解析以及模块连接开发板_第3张图片

在线百度坐标查询网址:http://www.gpsspg.com/maps.htm


三、用开发板连接模块接收GPS数据:

        这个模块比较蛋疼,用SecureCRT连接的时候,必须要先用串口助手调试好确认模块连上后,才能再用SecureCRT连接,也就是说如果模块炸了,在SecureCRT上重启模块只能接收到GPRS启动信息,但是不能够输入指令,炸了以后还得重新用串口调试助手调试。所以在连接开发板的时候也必须先在串口调试助手上调试。

1、使能USB接口:         

        因为我们的开发板的两个串口用的是RS232,而我们的模块是TTL电平,所以我们并不能用串口直接去接我们的模块,我们需要用USB转串口线接到开发板的USB口,因此,我们需要对内核进行修改。

       Device Drivers  ---> 

             [*] USB support  ---> 

                  <*>   USB Serial Converter support  --->   

                            GPS数据解析以及模块连接开发板_第4张图片

     然后我们把USB转串口线插到我们的开发板上,我们可以看到/dev目录下有个USB0的设备。

>ls  /dev

 这就代表这个借口是可用的了。


2、microcom命令监听USB接口:

>:microcom -s 9600 /dev/ttyUSB0

     -s指定波特率为9600,也可以在前面加 -t  7000(表示监听的时间为7000ms),通过ctrl+x可以退出监听。

GPS数据解析以及模块连接开发板_第5张图片

      监听到该接口后,我们可以对该接口进行操作,读出其中的数据。

      关于GPS编程实例(获取经纬度信息)可参照:

      http://blog.csdn.net/qicheng777/article/details/72724534


     

     如果想只用USB转串口线,我们可以用网线连接开发板,具体操作参照楼主的另外一篇文章:

      http://blog.csdn.net/qicheng777/article/details/72680651




数据解析参考博客:http://blog.chinaunix.net/uid-22030783-id-439612.html

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