GPS模块使用手册 - 图文

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GPS模块使用手册

一、GPS模块的几个重要指标

1.卫星轨迹

全球有24颗GPS卫星沿6条轨道绕地球运行(每4个一组)，GPS接收模块就是靠接收这些卫星来进行定位的。但一般在地球的同一边不会超过12颗卫星，所以一般选择可以跟踪12颗卫星以下的器件就可以了。当然，所能跟踪的卫星数越多，性能越好。大多数GPS接收器可以追踪8～12颗卫星。计算2维坐标至少需要3颗卫星，4颗卫星可以计算3维坐标。

2.并行通道

由于最多可能有12颗卫星是可见的，GPS接收器必须按顺序访问每一颗卫星来获取每颗卫星的信息，所以市面上的GPS接收器大多数是12并行通道型的，这允许它们连续追踪每一颗卫星的信息。12通道接收器的优点包括快速冷启动和初始化卫星的信息，而且在森林地区可以有更好的接收效果。一般12通道接收器不需要外置天线，除非是在封闭的空间，如船舱或车厢中。

3.定位时间

定位时间是指重启GPS接收器时，确定现在位置所需的时间。对于12通道接收器，冷启动时的定位时间一般为3～5 min，热启动时为15～30 s。

4.定位精度

普通GPS接收器的水平位置定位精度在5～10 m内。 5.DGPS功能

DGPS是一个固定的GPS接收器，用于接收卫星的信号。DGPS可以准确地计算出理论上卫星信号传送到的精确时间，然后将它与实际传送时间相比较，并计算出差值。DGPS将这个差值发送出去，其它GPS接收器就可以利用这个差值得到一个更精确的位置读数(5～10 m或者更少的误差)。许多GPS设备提供商在一些地区设置了DGPS发送机，供客户免费使用，只要客户所购买的GPS接收器有DGPS功能即可。

6.信号干扰

要获得一个很好的定位信号，GPS接收器必须至少能接收到3～5颗卫星。如果是在峡谷中或两边高楼林立的街道上，或者是在茂密的丛林里，有可能接收不到足够的卫星，无法定位或者只能得到二维坐标。同样，如果在一个建筑里面，有可能无法更新位置。一些GPS接收器有单独的天线可以贴在挡风玻璃上，或者将一个外置天线放在车顶上，这有助于接收器收到更多的卫星信号。

二、HOLUX M-89 GPS模块特性

我们选用的是台湾生产的HOLUX M-89 GPS模块，并为其配备了PCB板，以方便与单片机进行连接，下面与反面如下图所示，

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HOLUX M-89 GPS接收卫星信号时一般还需要配备天线，如下图所示：

HOLUX M-89 GPS模块主要特性如下：

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产品特征

通 道：并行32通道 频 率：L1 1575.42MHz C/A码（1.023MHZ码片速率） 跟踪灵敏度：-159dB

动态性能 速 度：515米/秒 加速度：4g 颠 簸：20米/秒

捕获时间

重获取时间：0.1秒 热启动时间：1秒 温启动时间：33秒 冷启动时间：36秒

精度

定位： 10米（2D RMS） 1-5米 （DGPS） 速度： 0.1米/秒 时间： 1ms

数据特性

I/O信息：1个全双工串行TTL接口 数据传输速率： 4800～38400 (标准：9600)

格式： SiRF二进制和NMEA-0183（v3.01）——GGA,GLL,GSA,GSV,RMC,VTG DGPS协议：RTCM SC-104，类型1，2和9 脉冲延时： 100ms

电气特性

输入电压： 3.3~5VDC 后备电源： 直流3V 输入电流： 80mA

物理特性

尺寸： 25.4mm(D)×25.4mm(W)×3mm(H) 重量： 7g

环境特性

操作温度： -30～+85℃ 存贮范围： -40～+85℃

三、12864显示GPS数据实验

1.HOLUX M-89 GPS模块与DD-900实验开发板的连接 HOLUX M-89 GPS模块安装在一块PCB板上，板上引出有6针间距为2.54mm的插针，可方便地与顶顶电子开发的DD-900实验开发板进行连接，各插针管脚功能及其与DD-900实验开发板的连接方法如下：

1脚：指示灯，通电常亮，接收到卫星开始闪烁，模块板上带有LED灯，实验时可不接。

2脚：外部复位输入，模块内部有复位电路，实验时可不接。

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3脚：模块串口数据输出。接DD-900实验开发板MCU的RXD脚（P30脚）。 4脚：模块串口数据输入。接DD-900实验开发板MCU的TXD脚（P31脚）。 5脚：GND。接DD-900实验开发板的地端。

6脚：电源输入，电压范围：3.3-5V，接DD-900实验开发板的3.3V或5V端。 2.GPS源程序实验步骤

（1）打开STC下载软件，将“12864液晶屏显示GPS数据C51源程序”中的“GPS_12864.hex”目标文件下载到DD-900实验开发板上。

（2）取一只12864液晶显示屏，将其插到DD-900实验开发板上。 （3）将GPS模块与天线连接好。

（4）找四根杜邦线，将GPS模块与DD-900实验开发板的连接好。断开232与单片机的短接插针。使单片机只能与GPS模块进行通信。

（5）打开DD-900实验开发板电源，约几十秒后，在12864液晶屏上即可显示出经度、纬度、时间、海拔高度等信息，如下图所示：

以上信息的意思为：东经120度23.7285分，北纬36度17.3538分，时间为15点10分52秒，海拔高度为145.6米。

需要注意的是，实验时，要将GPS模块和天线放置在室外，以便接收到卫星信号，另外，GPS启动时需要一定的启动时间，GPS启动后才能接收到并计算出正确的数据。

另外，如果你没有采用DD-900实验开发板，而是采用其它实验板，需要将单片机晶振频率设置为11.0592MHz，以保证GPS模块与单片机按照9600的波特率进行通信。

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四、用串口调试助手查看GPS数据

1.GPS模块与DD-900的连接

（1）GPS模块通过DD-900实验开发板串口，可以方便地与PC机进行连接，连接方法如下：

（2）GPS模块的3脚（模块串口数据输出）接DD-900实验开发板MCU的TXD脚（P31脚），注意，与上个实验不同。

（3）GPS模块的4脚（模块串口数据输入）接DD-900实验开发板MCU的RXD脚（P30脚），注意，与上个实验不同。

（4）GPS模块5脚（GND）接DD-900实验开发板的地端。

（5）GPS模块6脚（电源输入）接DD-900实验开发板的3.3V或5V端。 （6）取下DD-900的MCU。 2.实验方法

连接完成后，打开顶顶串口调试助手，选择好串口（一般为串口1，如果采用USB转串口，要选择虚拟串口号，本例采用的是USB转串口，虚拟串口号为COM5）。

波特率选择为9600，校验位为NINE，数据位为8，停止位为1。

以上设置完成后，打开串口，即可在接收窗口中接收到有关的GPS数据，如图所示：

五、其它

1.GPS模块与PC机的通信

模组可以直接采用电平转换电路MAX232，将GPS模块的串口和PC机的串口连接,用串口调试工具和GPS模块调试软件监控模块输出的数据，注意：模块的默认波特率为9600，PC机串口波特率必须设置成9600。如果没有接GPS天线或收不到卫星信号。模组上的LED灯一直常亮，如果收到有效的卫星信号LED开始闪烁。

2.GPS的数据协议

GPS数据格式支持 NMEA0183 V 3.01 数据协议。 格式 NMEA0183 V3.01： GPGGA（1 次／1 秒）、GPGSA（1 次／5 秒）、GPGSV（1 次／5 秒）、GPRMC（1 次／1 秒）、GPVTG（1 次／1 秒）。

下面是调试模组用串口监控到的数据： 无卫星状态：

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/0r5f.html