基于ARM嵌入式的GPS定位设计.docVIP

学院 电子信息工程专业 “专业课程设计”报告 题目名称： 基于ARM嵌入式的GPS定位设计 班 级： 同 组 人： 指导教师：  1设计任务 本次设计主要是实现在GPS的定位信息提取，其中包括经度、纬度、时间、日期等，采用意法半导体的CORTEX-M3内核的STM32F103RBT6为核心板，液晶采用采用Nokia5510。总体来说实现了耗电少，功能齐全，简单易用的特点。 2设计背景及方案 GPS全球定位系统最早是由美国军方建立用以进行军事活动的侦查的，能够在全球范围内，提供实时、连续、全天候的导航定位及授时服务，共分为三个部分，空间部分，地面部分，和接收终端部分。GPS系统共由24颗卫星组成，分布在6个轨道上面，每个轨道上有4颗，轨道倾角为55度，不论在什么地方，只要能够收到4颗以上的卫星，就可以实现实时定位。 3系统硬件简述 （1） 最小核心系统 最小系统是由STM32F103RBT6微处理器构成，核心是由32位的ARM-CORTEX-M3，最高时钟可以达到72MHZ，有单周期的乘法和除法运算，内部有128k的Flash，20k的SRAM， 2.0V/3.6V的IO供电，上电、断电复位，可编程电压监测，内嵌8M的RC振荡晶振，内部40K振荡器，内嵌PLL的CPU时钟，内嵌使用32K晶振的RTC振荡器。具有低功耗的睡眠、待机、停机模式，VBT为后备寄存器提供电源。具有串行SWD和JTAG调试模式。7个DMA通道支持定时器、ADC、SPI、I^C、USART。一个12位的模数转换器，（16通道）转换范围为0~.3.6V，温度传感器。51个丰富的IO端口，兼容5V电平，所有的IO口可以映射到16个外部中断。6个定时器，（3个16位的定时器，每个定时器具有4个输入输出捕捉/PWM脉冲调制/脉冲计数的通道，2个看门狗定时器，1个24位的系统定时器，自动递减功能）。2个I^C，2个SPI，3个USART通信接口。 （2LCD液晶 Nokia5510是Philips产的单芯片LCD驱动控制低功耗的显示液晶，其显示为RAM 48*84 串行最高4Mbits/S，COMS电平兼容，逻辑电平为3.0~3.3V 低功耗适用于电池供电，使用温度范围为-25度到70度。其中引脚如下： Pin1；VCC Pin2：GND Pin3: EN Pin4: RES Pin5：GND Pin6: SDIN Pin7：SCLK Pin8：LED背光 图6为水平写入的地址表，用以往RAM中写入字符。 （3）C3-370GPS终端接受模块 C3-370c是韩国产的全自动GPS接受模块，具有SIR第三代的结构组成，其内核是有ARM7TDIM CPU，4M的Flash内存，自带有微型天线，20通道，C\A码，L1的频率。定位精度 10M 3DRMS, ；冷启动约为60s，热启动少于10s，协议时NMEA0813 ，9600的波特率。NMEA的输出格式有六种GGA、GLL、GSA、GSV、RMC、VGT，其中我们解析的一种是RMC格式的。一条$GPRMC包含13个字段，语句标识符，世间时间，定位状态，纬度，纬度方位，经度，经度方位，地面速度，地面航向，日期，磁偏角，校检，结束标记，具体格式如下： $GPRMC,050458.000,A,2459.8991,N,10242.8698,E,0.37,130.03,190808,,,A*66 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） 上图为C3-370引脚图，具体我们只用到了VCC，TX，RX，GND，BOOT， 3硬件整体连接图 硬件流程图 由于GPS和MCU的电平兼容，所以在硬件连接中，GPS接受终端的TX接MCU的RX，R