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GPS串口數據接收程序實例
摘 要：目前GPS（全球定位系統）定位應用市場日趨成熟，正在進入應用的高速發展時期。本文以一款EverMore公司的GM-X205GPS接受模塊為例，介紹了其數據格式，以及應用PIC16F874單片機RS232串口進行數據接收的程序。關鍵詞：GPS、NMEA格式、PIC16F874、串口數據接收
1、 GPS應用簡介
近年來GPS系統，已經在大地測繪、海上漁用、車輛定位監控、建筑、農業等各個領域得到廣泛應用。從九十年代我國引進GPS定位技術開始，經過十多年的市場培育，GPS定位應用進入了發展的最好時機，未來十年基于GPS的應用將會改變我們的生活和工作方式。
目前市場上的大部分GPS接受模塊都是通過RS232串口與MCU進行數據傳輸的。這些數據包括經度、緯度、海拔高度、時間、衛星使用情況等基本信息。開發人員再依據這些基本數據，進行數據處理來完成整套的定位系統軟件。
2、 GM-X205模塊數據格式
在進行數據接受編程之前，先介紹一下該模塊的數據格式。它支持NMEA-0183輸出格式。信息如下：
GGA位置測定系統定位資料（Global Positioning System Fix Data）
GSV 導航衛星資料（GNSS Satellites in View）
RMC導航衛星特定精簡資料（Recommended Minimum Specific GNSS Data）
VTG 方向及速度等相關資料（Course Over Ground and Ground Speed）
由于文章篇幅問題，筆者在這里只以接收GGA數據為例，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
說明見表：
區域
名稱
例
單位
說明
1
信息ID
$GPGGA
GGA協議開始
2
UTC時間
033744
hhmmss
3
緯度
2446.5241
dddmm.mmmm
4
南/北半球指示
N
N=north ； S=south
5
經度
12100.1536
dddmm.mmmm
6
東/西半球指示
E
E=east ； W=west
7
定位指示
1
0 =未定位
1=定位SPS模式
2=定位DGPS, SPS模式
8
應位衛星數
10
00-12
9
HDOP
0.8
米
10
海拔高度
133.4
米
11
海拔高度單位
M
米
12
WGS84水準面劃分
13
WGS-84水準面劃分單位
14
累計GPS數據微分
本模塊中不可用
15
參考工作站ID
本模塊中不可用
16
校驗位
*1F
上面例子中，我們可讀出位置信息：北緯24度46.5241分，西經121度00.1536分
格林威治時間：3點37分44秒
3、 PIC16F874數據接收程序
筆者在系統中把接收到的數據處理后，顯示到圖形液晶屏上。限于篇幅在這里只給出數據接收部分程序，并且只接收經度和時間信息，并且給出格林威治時間轉換為北京時間的轉換函數。其他數據接收程序類似。
;**********************************************************
; THIS IS A GPS RECEIVER PROGRAM *
;**********************************************************
LIST P=16F874
INCLUDE P16F874.INC
;*******寄存器定義 ********************
TEMP1 EQU 0X27
W_TEMP EQU 0X54
STATUS_TEMP EQU 0X55
LONG1 EQU 0X40 ；LONG1--- LONG10經度的10位數據
LONG2 EQU 0X41
LONG3 EQU 0X42
LONG4 EQU 0X43
LONG5 EQU 0X44
LONG6 EQU 0X45
LONG7 EQU 0X46
LONG8 EQU 0X47
LONG9 EQU 0X48
LONG10 EQU 0X49
T1 EQU 0X58 ;T1---T6時間的6位數據
T2 EQU 0X59
T3 EQU 0X60
T4 EQU 0X61
T5 EQU 0X62
T6 EQU 0X63
;********************************************************
ORG 00H
NOP
NOP
GOTO MAIN
ORG 04H ;設定按中端健才開始數據接受
NOP
NOP
GOTO INTERRUPT
;*********判斷頭文件是不是'$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 ;跳過逗號
RETURN
;************接收函數******************
RECEIVE
CALL PAND ;開始時間數據接收
MOVWF T1
CALL PAND
MOVWF T2
CALL PAND
MOVWF T3
CALL PAND
MOVWF T4
CALL PAND
MOVWF T5
CALL PAND
MOVWF T6 ;時間數據接收完成
CALL PAND ;跳過逗號
CALL PAND ;跳過10位緯度數據---開始
CALL PAND
CALL PAND
CALL PAND
CALL PAND
CALL PAND
CALL PAND
CALL PAND
CALL PAND
CALL PAND ;跳過10位緯度數據---結束
CALL PAND ;跳過逗號
CALL PAND ;跳過南/北緯判斷位數據
CALL PAND ;跳過逗號
CALL PAND ;接受經度信號開始
MOVWF LONG1
CALL PAND
MOVWF LONG2
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