GPS衛星定位模塊使用及感受

在淘寶上下手買了新的回來，嚴格來說應該是全新的舊貨，三十多元，05年產的模塊，采用的是臺灣旺玖PROLIFIC公司的PL-6313芯片，這間公司比較陌生，但它的一款PL2303的芯片，相信多數搞電子的都知道吧。賣家說測試信號接收速度和靈敏度比SIRF3芯片稍弱，但是遠強于使用SIRF2或是2E芯片，自帶陶瓷天線和外接天線接口，自帶鋰電池存儲數據，可惜我實測電池已經沒電了，估計是存放太久的緣故。選擇這款主要是看中它本身自帶了天線，使用起來不用這么麻煩。下面看看我怎么折騰這塊模塊吧。

一、硬件結構

Cepark第一代的實驗板，這塊板用了好多年，比較簡單好用，用得也順手，LCD12864液晶屏做顯示，因為考慮到要顯示比較多的信息，比如經緯度、時間等等。模塊串行輸出直接接到MCU的RXD上，因為模塊的工作電壓是3.3V的，懶得搭板做穩壓電路了，直接在實驗板的5V上串三只二極管得到約 3.2V的電壓。在用單片機解碼前，先是接入到PC上用軟件測試了模塊是否能工作，通電后是每隔1秒輸出一組數據，通信速率9600bps，以ASCII 格式傳送，不需要任何初始指令，驗證了之前的板板模塊是壞的。

二、編程思路

一般GPS模塊都支持NMEA0183協議，j這款也是，看廠家資料說是V3.01版本，不知道具體有什么不同，在網上找了一堆協議研究，NMEA0183協議的指令比較多，經過測試我手上這款是輸出四種指令：$GPRMC、$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV。通過單片機來讀取指令數據，然后取出其中有用的數據，考慮到一些參數沒什么用途，這次主要獲取日期、時間、經度、緯度、可見衛星數、當前使用衛星數等較常用數據。這些信息分別包含在不同的指令中，$GPRMC是推薦使用定位信息語句，包了日期、時間、經緯度、定位成功標志，而可見衛星數則包含在$GPGSV中，當前定位使用衛星數包含在$GPGGA中，$GPGSA則包含有當前可見衛星的每一顆衛星的信息。、

語句的格式一般如下：

$GPRMC,060815.00,A,3956.64797,N,11618.02077,E,000.0,000.0,251006,05.9,W,A*1E

$GPGSV,2,1,06,19,75,039,38,03,43,052,37,27,60,290,38,08,35,313,38*77

$GPGGA,060815.00,3956.64797,N,11618.02077,E,1,06,1.26,00113,M,-006,M,,*42

$GPGSA,A,3,19,03,27,08,11,16,,,,,,,2.50,1.26,2.16*04

每一語句以“$”符號開頭，然后跟著指令類型，如“GPRMC”，后面的數據以“,”號進行區分，每一數據長度固定，不足數在前面加0補足，沒有數據時是連續的逗號分隔，每一語句數據總長度不固定，最長可達二百多字節，最短也有幾十字節，由于51單片機的RAM一般只有一百多字節，去除系統使用留給用戶僅有一百不到，而采用外部存儲的話，程序通用性又大打折扣，而且也會增加硬件成本，所以在進行接收數據處理時，不能采用一次性全部接收再進行處理，而要邊收邊處理數據。主要編程思路如下：

1、程序以$判斷數據列開始。

2、設定全局變量數組，記錄開始的5個數據類型數據：GPRMC、GPGSV、GPGGA等。

3、設定全局變量數組，記錄兩個,號間的數據，以數據類型和,號個數來判斷當前接收到的數據，然后進行處理。

用這個方法處理，接收數據只占用不到20個字節的RAM空間，算是較為節約的方法。剩下的就是程序上處理數據和顯示了。需要注意的是GPS接收到的時間是 UTC時間（協調世界時，又稱世界統一時間、世界標準時間、國際協調時間），北京是在+8時區，所以接收到的時間是要比北京時間慢8小時，如果在程序中需要用到GPS的時間，需要做數據處理。

　

三、總結和感受。

這個模塊的信號還可以，在窗邊一般能見到10顆星，有時能定位成功，伸出窗外能見12顆星，定位4-5顆左右，靈敏度基本上和手上幾年前的手機相當，估計是和SIRF Ⅱ級別相當，不知道使用外接天線效果會如何，因為手上沒有接口符合的天線，也就沒有測試。靈敏度比現在手上的MOTO里程碑2手機要差多，里2在室內可以隨時定位并且有四五顆星。模塊使用相當方便，標準速率串行數據的輸出也很方便與電腦或單片機連接，由于不需要任何控制指令，大大方便了程序編寫，而且價格便宜，淘寶上單獨的模塊（SIRF Ⅲ級別）基本是在三十多元的價格但不帶天線，配上轉USB的線或轉藍牙模塊的線，可以很方便的應用到各種設備。

　

　

這是模塊的元件一面，大的IC是PL-6313芯片，采用簡化型32位CPU，內建韌體版本為LQFP64，面積僅7x7mm。小的一塊是SiGE公司的 SE4100L芯片，面積4x4mm，這個芯片內集成了IF濾波器、帶儲備電路的電壓控制振蕩器 (VCO)，以及高性能低噪聲放大器 (LNA)。

這是連接實驗板解碼成功的圖片，圖片是放在靠窗的電腦桌上拍的，顯示的時間是UTC時間、經緯度數據都是直接顯示，位置數據上圖片處理了，不然要泄漏自己的位置了，呵呵，要知道這個可是只有幾米的誤差。右上角的A表示定位成功，V則表示未定位，下面的03/09表示當前可見衛星數9顆，當前使用定位衛星數 3顆。