基于GT-U7 GPS模块的卫星定位系统

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　　摘 要：为了获取移动设备的位置，基于STM32单片机和GPS模块设计了一款卫星定位系统。用此系统可以准确的获得物体所在位置的经度、纬度、海拔高度、日期等信息，再利用LCD屏幕进行显示，而且可以利用STM32f103RCT6芯片的剩余资源对所需信息进行进一步的处理与应用。这套系统具有结构简单、操作便捷、性能可靠、成本低廉等优点。
　　關键词：STM32f103RCT6;GPS模块;实时监测
　　 GPS在近些年来得到了越来越广泛的应用。与其他无线接收设备不同，GPS接收机定位精度高、可靠性强，不受天气、时间等环境因素的干扰，在军事、运输、航空航天等众多领域用途广泛，影响深远。但目前GPS接收机也存在着成本较高、不便携等缺点，制约着其发展。
　　本文针对以上弊端，采用GT-U7 GPS模块与主控芯片为STM32f103RCT6的单片机设计了一款卫星定位系统，此系统可以准确获取到装配该系统的设备的准确的位置，包括经度、纬度、时间、海拔等。并且可以通过LCD屏幕显示所需信息。而强大的STM32f103RCT6芯片剩余的资源也可以用来进行对所获数据的二次处理与应用。
　　1 系统的总体设计
　　1.1 设计要求与设计任务
　　设计一种定位系统，选择GT-U7 GPS模块来与卫星进行交互获得系统所在物体的经度、纬度、时间、海拔等数据，再采用STM32f103RCT6作为控制芯片，与GPS模块进行串口通讯，通过STM32f103RCT6最小系统来实现对数据的处理并且实现利用LCD进行显示。
　　设计要求：
　　通过GPS模块与卫星交互获取定位信息并发送给STM32f103RCT6微型处理器。使用STM32f103RCT6最小系统处理GPS模块发送来的信息。利用LCD屏幕实现所获信息的显示。
　　1.2 设计方案
　　系统框图如下面图1所示：
　　2 硬件电路设计
　　STM32单片机选择普通的STM32f103RCT6核心板即可，板载烧录接口可以方便程序的烧写。我们采用5V电压的电源为单片机供电，当系统电源打开时，GPS模块获取当前的位置信息并发送给STM32f103RCT6最小系统，其采用NMEA-0183协议标准的导航电文进行解码，从而获得准确的定位信息，然后通过串口发送到单片机上，单片机接收到数据后，再利用LCD屏幕将所需信息进行显示。以上，便是整个系统的硬件电路设计。
　　3 GPS模块
　　GPS模块选择了以GT-U7为主芯片的一款模块，这类模块价格相对低廉，并且使用简便。在调试过程中可以先利用上位机软件来监测GPS模块所得数据是否准确，所在环境是否能收到GPS信号，可以为我们的调试工作节约很多时间。此模块采用串口进行通讯，在与单片机连接时只需要两根通讯线和两根数据线，非常方便，而且所得到的数据并没有因为价格的影响而不准确。
　　主芯片电路图如下图。
　　4 程序设计
　　编程软件选择了Keil5，利用C语言进行程序的编写。然后利用J-link进行程序烧录。程序的核心部分，在于利用STM32F103RCT6自带的串口与GPS模块进行串口通信，串口通讯的数据包由发送设备通过自身的TXD接口传输到接收设备得RXD接口，在协议层中规定了数据包的内容，具体包括起始位、主体数据（8位或9位）、校验位以及停止位，通讯的双方必须将数据包的格式约定一致才能正常收发数据。在调试程序时，我们要注意GPS模块需要在室外才能有信号得到经纬度。
　　5 结语
　　GPS模块配合STM32F103RCT6芯片进行信息处理组成卫星定位系统并将信息利用屏幕进行显示出来。该装置具有成本低，定位准确，可移动实时监测等优点，达到了预期的设计目标。在测量经纬度方面有一定的应用价值。
　　参考文献：
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