基于STM32开发板的GPS定位模块设计
生产实习设计报告
设计题目：基于GPS模块的定位装置
生产组长：王海昕
设计组长：孙振邦
小组成员：王洪振、唐政亮、帖小龙、宋劲草、宋晓林苏刚、孙晓龙、史俊、赵若曦
实习日期：2012年8月27日-9月15日
一、概述
本设计基于STM32F107开发板，结合iTrax03-02 型GPS 接收机，实现GPS模块与STM32的通信；通过GPS模块实现定位，STM32对GPS 模块传入的数据进行读取和处理，将得到定位信息在OLED显示。
该定位装置还有如下附加功能：SD卡数据存储功能，定位状态显示（卫星颗数等）；可通过RS232串口传输坐标和时间至PC机，并通过上位机软件实现路径计算和网络地图定位。
二、总体设计
1．总体系统结构
2．功能实现
⑴．经纬度测定，海拔高度测定
⑵．速度计算与方向指示
⑶．SD卡定时存储信息
⑷．上位机制作及路径计算
3．人员分工
孙振邦、王海昕完成源程序的编写，以及代码的修改、编译、下载、调试等工作；
宋劲草、宋晓林、苏刚负责GPS数据编码转换编程；
王洪振、帖小龙、唐政亮负责串口数据传输、SD卡定时存储设置；史俊、赵若曦、孙晓龙负责上位机界面设计和各项功能的验证。三、关键模块设计
⑴．GPS模块
iTrax03-02 型GPS 接收机是根据芬兰FASTRAX公司的GPS模块进行了电平转换、通信接口等电路设计后生产的一款GPS（OEM）接收机产品。该产品通过底板上9pin排线与计算机串口直接通信，定位后即可输出载体的经纬度信息、时间信息、速度信息等。
（2）GPS定位数据格式解析
数据形式：
$GPGGA,hhmmss.dd,xxmm.dddd,
⑵．OLED显示模块
OLED使用的控制器为SSD1305，可通过写入不同的命令字来设置对比度、显示开关、电荷泵、页地址等。
OLED被配置为使用I2C的方式。I2C的地址二进制位为0111100X，16进制为0x78(写地址)，0x79(读地址)。OLED的Reset平时应该拉高，在初始化的时候，应该有一个从低电平到高电平的跳变。
使用的MCU端口为
PB6 CLK I2C
PB7 SDA I2C
PE6 RESET (低有效)
（3）距离计算功能
公式、原理什么的
（4）．串行通信模块
RS232的电平转换芯片为MAX232CE。外部接口为DB9。有两个LED指示灯，TXD用来显示接受到数据，RXD用来显示正在发送数据。对外接口为DB9接口，定义为：2RXD,3TXD,5GND。因此，基板可以通过串口线直接连接到PC机，和PC机进行通信。
使用的MCU端口为：
PD5 UART2_TX(Remap)
PD6 UART2_RX(remap)
四、测试结果
1．开机上电后在数据有效的情况下进入定位信息显示模式；
2．进入定位信息显示模式后，OLED显示出当前位置经度、纬度、海拔高度、移动速度、移动方向、卫星显示颗数
3．设定中断时间后，数据会自动存储至SD卡；
4.通过RS232串口与PC通讯后可以通过上位机软件打开该位置的谷歌地图显示，并且计算路径长度。
定位测试数据
保存数据如下:
$GPGSV,3,1,10,01,35,047,32,04,30,244,24,08,12,207,27,09,06,318,12*71 $GPGSV,3,2,10,11,20,063,36,17,54,320,39,20,54,099,23,27,10,309,26*7F $GPGSV,3,3,10,28,78,225,29,32,34,062,26*75
$GPRMC,071738.50,A,3609.4075,N,12029.3426,E,0.00,302.3,090912,5.8,W,A *15
$GPGGA,071738.50,3609.4075,N,12029.3426,E,1,05,2.0,115.0,M,5.5,M,,*50 $PFST,FOM,6*63
$GPGSA,A,3,01,08,11,17,28,,,,,,,,2.9,2.0,2.1*3D
$GPGSV,3,1,10,01,35,047,32,04,30,244,24,08,12,207,27,09,06,318,12*71 $GPGSV,3,2,10,11,20,063,36,17,54,320,39,20,54,099,23,27,10,309,26*7F $GPGSV,3,3,10,28,78,225,29,32,34,062,26*75
$GPRMC,071739.50,A,3609.4075,N,12029.3428,E,0.00,302.3,090912,5.8,W,A *1A
$GPGGA,071739.50,3609.4075,N,12029.3428,E,1,07,2.0,115.0,M,5.5,M,,*5D $PFST,FOM,24*53
$GPGSA,A,3,01,04,08,11,17,27,28,,,,,,2.9,2.0,2.1*3C
$GPGSV,3,1,10,01,35,047,31,04,30,244,24,08,12,207,27,09,06,318,12*72 $GPGSV,3,2,10,11,20,063,36,17,54,320,38,20,54,099,23,27,10,309,25*7D $GPGSV,3,3,10,28,78,225,27,32,34,062,26*7B
$GPRMC,071740.50,A,3609.4074,N,12029.3429,E,0.00,302.3,090912,5.8,W,A *14
$GPGGA,071740.50,3609.4074,N,12029.3429,E,1,07,1.8,115.0,M,5.5,M,,*58 $PFST,FOM,20*57
$GPGSA,A,3,01,04,08,11,17,27,28,,,,,,2.7,1.8,2.0*38
$GPGSV,3,1,10,01,35,047,31,04,30,244,24,08,12,207,27,09,06,318,12*72 $GPGSV,3,2,10,11,20,063,36,17,54,320,38,20,54,099,23,27,10,308,25*7C $GPGSV,3,3,10,28,78,225,27,32,34,062,26*7B
$GPRMC,071741.50,A,3609.4074,N,12029.3431,E,0.00,302.3,090912,5.8,W,A *1C
关键程序代码
Main.c:
#include "includes.h"
#include "led.h"
#include
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
void USART1_Init(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |
RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
// 定义UART1 TX (PA.09)脚为复用推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; //IO口的第九脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //IO口复用推挽输出
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化串口1输出IO口
// 定义 USART1 Rx (PA.10)为悬空输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //IO口的第十脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//IO口悬空输入
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化串口1输入IO口 //串口参数配置
USART_https://www.sodocs.net/doc/fb3260604.html,ART_BaudRate = 4800; //设置波特率为115200
USART_https://www.sodocs.net/doc/fb3260604.html,ART_WordLength = USART_WordLength_8b; //设置数据位为8位
USART_https://www.sodocs.net/doc/fb3260604.html,ART_StopBits = USART_StopBits_1; //设置停止位为1位
USART_https://www.sodocs.net/doc/fb3260604.html,ART_Parity = USART_Parity_No; //无奇偶校验
USART_https://www.sodocs.net/doc/fb3260604.html,ART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; //没有硬件流控
USART_https://www.sodocs.net/doc/fb3260604.html,ART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; //发送与接收
//完成串口COM1的时钟配置、GPIO配置，根据上述参数初始化并使能
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); //使能串口1接收中断
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;