大象（BG4JPL）吐血原创：自己动手制作GPS卫星定位导航系统全攻略本人一直在摸索制作，现在拿出来与大家分享，限于水平，肯定有很多不足之处！希望多多交流！
索引
一、 GPS模块的介绍和选择、GPS 9540
二、 常见GPS数据的输出格式
三、 GPS 接口电路的选择和制作
四、 串口的调试、系统的装车
五、 常见GPS软件的种类和选择、灵图天行者系列软件的调试和运行
六、 开放式的OZI 系列软件
七、 GSM远程信息传递模块的介绍和选择
八、 利用５１单片机 对GPS模块和GSM模块进行通讯试验
九、 能通过GSM短信传递即时车辆位置信息的高级车辆防盗系统 一 GPS模块的介绍和选择
GPS系美国最初为军方服务而提出并实施的庞大宇宙、航天工程。系统共有24颗卫星运行于太空特定的轨道上向地球发射定位信息，地面GPS接收机可获取经度、纬度、高度、方向、速度、时间等信息为其军事报机构服务。随着科技的发展和发用需求的增加，现在GPS技术己全面对民用开放，并被广泛用于航天、测绘、交通管理等领域，其中地面移动目标（如车辆等）的定位、监控是使用定位技术最为成功的行业;
GPS卫星定位模块是开发GPS相关产品的必备器件，GPS模块一般由美国、日本、台湾生产。其中台湾生产的模块价格比较便宜，性能也不错，所以被广泛应用。这里我们就是选择性价比比较高的台湾模块，当然在精度、响应时间、数据传输方面肯定会有一些差距但是在车载民用领域已经是足够了，经过比较选择了GPS9540
GPS 9540模块
GPS 9540模块为台湾产12通道的GPS接收模块；体积40x72x13毫米，匹配馈线5米长GPS磁性接收天线。该模块为T T L 电平数据输出，每秒一次$GPGGA/$GPRMC指令，9600波特率。模块中，封装有实时时钟、PPS定时输出、DGPS、波特率可选输入（输出）、NMEA 0183、以及一个永久存贮器。主要特点是：结构小巧、性能优良、低功耗的12通道模块。其主要就是提供给从事GPS模块二次开发的客户使用的。
默认每秒输出一次TTL的NMEA-0183信号。格式如下：
$GPRMC,040936.626,A,3148.4753,N,12138.6459,E,013.6,180.54,100404,,*1A
这条信息中包含了非常精确的年/月/日/时/分/秒/毫秒，和当前经纬度、运动速度、运动方向等数据。可以用来进行车辆的高精度定位、以及用于高精度授时系统
GPS9540模块的主要性能特征
工作电压：5伏（70毫安）直流工作电压，
环境特性：工作温度 -40度至+85度、相关湿度 5%至95%无冷凝、存储温度 -55度至+100度
外部接口：电源/数据口、双排20插针SAMTEC # TMM-110-03-L-D
物理特性：天线 主动/被动、尺寸71.1 X 40.6 X 7.6 mm
电器特性：Ttickle power262.5 Mw、功耗0.85 W、灵敏度-145 dBm
后备电源 板置3V锂电池、输入电压5.0 V ±5%、输入信息 秒脉冲输出1pps 精度±1us
输出信息：SiRF二进制NMEA-0183、GGA GSA GSV RMC VTG GLL
数据格式：NMEA,SiRF二进制、初始位置/日期时间，选择输出信息NMEA-0183,SiRF二进制
通信速率：可选波特率：4800至38400
接口性能：天线接口、MCX、GPIO、9针串口、2个TTL串行口
坐标系统：WGS-84 其他坐标可定义
动态性能：速度：515m/s ；加速度：4 g ；高度：18000 m
定位时间
冷启动：< 45 s ；暖启动：< 38 s ； 热启动：< 8 s ； 重捕：< 0.1 s ；自动搜索：< 30s
定位 精度 ：10m,2D,无SA ； DGPS < 5 m
接收板结构：SiRF star II并行12通道
比较重要的20针脚定义：二 常见GPS模块的输出格式（NMEA0183 ASC II码协议）
接口协议采用美国的NMEA0183 ASC II码协议，该协议为NAEA 0183 版（此协议是为了在不同一GPS导航设备中建立统一的RTCM标准）。下列命令描述了GPS导航仪的数据格式定义，包括波特率选择，秒脉冲输出，RTCM定义输出。
1、NMEA接收语句
输入语句，主要为初始化，参数设置导通过RXP管脚
（1）ALM（历书信息）格式：$GPALM、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>、<10>、<11>、<12>、<13>、<14>、<15>、*hh<CR><LF>
如果板上的备用电池耗完，用此语句初始化信息
<1>在下传时能将总数传至GPS板上，当发送到GPS板上此字段可空或任意数。
<2>当前历书数20这个字段可为空或任意值；
<3>卫星PRN数不清0到32
<4>GPS星历数
<5>SV状态，每个历书的17-24位
<6>离心率
<7>星历参考时间
<8>倾角
<9>上升速率
<10>半轴
<11>近地点的末端
<12>节经度
<13>近点离角
<14>Afo 时间参数
<15> Af1 时间参数
hh：语句末端的hh为该语句的校检符，应由用户计算送给GPS 25板，计算规则为：“S”后的所有字节的8个计，每4个组成一个BCD码（A、B、C等应用大写）。GPS 25输出，语句后均有校验位，用户可通过它，验证结果。
（2）初始化信息命令: $PGRMI用来初始化板子设定卫星位置和时间
该语句一般在裙位置和当前实际位置的距离超过800公里时使用，以回忆定位速度
格式：$PGRMI$GPALM、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、*hh<CR><LF>
<1>纬度ddmm.mmm格式（初始化必须被写入板子）
<2>纬度方向N或S
<3>经度ddmm.mmm格式（初始化必须被写入板子）
<4>经度方向E或N
<5>当前UTC日期,kkmm yy格式
<6>当前UTC时间hhmm ss格式
（3）板子配置信息命令
$GPALM配置接收板上的参数，存储在备用电池上。
$GPALM、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>、<10>、<11>、<12>、*hh<CR><LF>
<1>合适的工作模式A——自动，2——2D模式，3—3D模式
<2>海平面高度-1500.00~1800.00米
<3>地理坐标索引
<4>用户在地坐标
<5>用户大地坐标精度
<6>用户大地坐标 x轴
<7>用户大地坐标 y轴
<8>用户大地坐标z轴
<9>差分模式A—自动（激活时自动输出差分信息）D—差分模式
<10>NMEA波特率1=200 2=2400 3=4800 4=9600
<11>速度滤波器状态0=不过滤 1—自动 2~255=滤波器时间常数
<12>PPS模式：1=无Z=1HZ
波特率和PPS的改变在重新加电或PIN6初始化后发挥作用。
（4）输出语句的激活
$PGRMO决定是否进行语句输出。
$PGRMO<1>、<2>*hh<CR><LF>
（1）语句描述
（2）语句模式0—关闭特殊1 —开启特 2—关闭所有 3—开启所有（除GPALM）
注意：（1）如果为2或3时，不做检验。允许有空字段
（2）如果为0或1时，描述字段必须被定义
（3）如果如果都不作用时（指上语句中<1><2>），该语句无影响
（4）$PGRMO、GPALM、1将传送所有昨历
2、NMEA的发送语句
通过TXD管脚
（1）传输速率
用户可自定义
传输长度表传输长度=传输总字符数/每秒传输数
波特率 每秒传输数 语句 最大字符
1200 120 GPGGA 72
2400 240 GPGSA 65
4800 480 GPGSV 210
9600 960 GPRMC 70
GPVTG 34
PGRME 36
PGRMT 47
PGRMV 26
PGRMF 79
LCGLL 36
LCDTG 34
缺省波特率为48000。GPS9540模块为96000；
（2）时间传输
输出UTC时间和日期，通过计算板上时间得到当前日期时间。
（3）全球卫星的星历（ALM）
$GPALM、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>、<10>、<11>、<12>、<13>、<14>、<15>、*hh<CR><LF>
I 不能正常传送，要通过$PGRMO、GPALM、1命令初始化后得到
*在读取输出语句时数据之间最好用“、”区分，不要按位读取，以保证应用程序兼容性
（4）位置信息（GGA）
$GPGGA、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>、M, <11>、<12>*hh<CR><LF>
<1>UTC时间，hh mm ss格式（定位它的）
<2>经度dd mm mmmm 格式（非0）
<3>经度方向 N或S
<4>纬度ddd mm mmmm 格式（非0）
<5>纬度方向E或W
<6>GPS状态批示0—未定位 1—无差分定位信息 2—带差分定位信息
<7>使用卫星号（00~08）
<8>精度百分比
<9>海平面高度
<10>*大地随球面相对海平面的高度
<11>差分GPS信息
<12>差分站ID号 0000-123
（5） GPS DOP 和活动卫星
$GPGSA、<1>、<2>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<4>、<5>、<6>、*hh<CR><LF>
<1>模式M—手动，A—自动
<2>当前状态 1—无定位信息，2—2D 3—3D
<3>PRN号01~32
<4>位置精度
<5>垂直精度
<6>水平精度
（6）当前GPS卫星状态（GSV）
$GPGSV、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7><4>、<5>、<6>、<7>*hh<CR><LF>
<1>GSV语句的总数目
<2>当前GSV语句数目
<3>显示卫星的总数目00~12
<4>卫星的PRV号星号
<5>卫星 仰角
<6>卫星 旋角
<7>信操比
语句共两条，第条最多包括4颗星的处所。每个星有4个数据，即<4>—星号 <5>—仰角<6>—方位<7>—信噪比
（7）最简特性（RMC）
$GPRMC、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>、<10>、<11>、*hh<CR><LF>
<1>定位时UTC时间hhmmss 格式
<2>状态A=定位V=导航
<3>经度ddmm.mmm 格式
<4>经度方向N 或S
<5>纬度dddmm.mmmm
<6>纬度方向E或W
<7>速率
<8>方位敬爱（二维方向指向，相当于二维罗盘）
<9>当前UTC日期ddmmyy 格式
<10>太阳方位
<11>太阳方向
（8）VTG速度相对正北的方向
$GPVTG、<1>、T、<2>、M、<3>、N、<4>K*hh<CR><LF>
<1>真实方向<2>、相对方向<3>步长<4>速率
（9）带有LORAN ID的地理信息命令
LCGLL 报告位置信息
$LCGLL、<1>、<2>、<3>、<4>，<5> <CR><LF>
1、 经度，ddmm .mm格式
2、 经度方向 N或S
3、 纬度，dddmm .mm格式
4、 纬度方向 E或W
5、 UTC时间（定位点）hhmmss格式
（10）带有LORAN ID的轨迹，速度信息
LCVTG报告轨迹和速度信息
$LCVTG、<1>、T、<2>、、<3>、N、<4>，K，<CR><LF>
1、 真实方向（相对于正北）
2、 相对方向
3、 步长
4、 速率
（11）评估错误信息
$PGRME 报告评估错误信息
$PGRME、<1>、M、<2>、M、<3>、M、*hh <CR><LF>
1、 GPS星号（0-1023）
2、 附加PGS（0-604799）
3、 UTC日期（当前点）hhmmss格式
4、 UTC时间（当前点）hhmmss格式
5、 GPS跳跃秒数
6、 经度，ddmm.mmmm格式
7、 经度方向，N或S
8、 纬度，dddmm.mmmm格式
9、 纬度方向，E或W
10、模式 M=手动 A=自动
11、定位类型 0=没定位 1=2D 2=3D
12、速率
13、方位角
（13）状态信息
$PGRMT、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>*hh<CR><LF>
报告板子状态语句
1、 产品名称，模式和软件版本
2、 自测 P-通过 F-失败
3、 接收检测 P-通过 F-失败
4、 储存数据状态 R-保留 L-丢失
5、 时钟数据状态 R-保存 L-丢失
6、 晶振检测 P-通过 F-测试有误
7、 数据采集 C-收集 空时为不收集
8、 板子温度 ℃
9、 板子配置数据 R-保留 L-丢失
(14) 3D定位信息
$PGRMV、<1>、<2>、<3>*hh<CR><LF>
1、 向东真实速率 -999.9 to 9999.9
2、 向北真实速率 -999.9 to 9999.9
3、 垂直速率 -999.9 to 9999.9
$GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,99.9,99.9,99.9*09
$PSNY,0,00,05,500,06,06,06,06*14
$GPVTG,000.0,T,,M,000.0,N,000.0,K*60
$GPGGA,062320,3537.8333,N,13944.6667,E,0,00,99.9,0100,M,,M,000,0000*7D
$GPGLL,3537.8333,N,13944.6667,E,062320,V*3B
$GPRMC,062320,V,3537.8333,N,13944.6667,E,000.0,000.0,030222,,*0D
$GPZDA,062320,03,02,2022,,*4E
$GPGSV,1,1,00,,,,,,,,,,,,,,,,*79
$GPVTG,000.0,T,,M,000.0,N,000.0,K*60
$GPGGA,062321,3537.8333,N,13944.6667,E,0,00,99.9,0100,M,,M,000,0000*7C
$GPGLL,3537.8333,N,13944.6667,E,062321,V*3A
$GPRMC,062321,V,3537.8333,N,13944.6667,E,000.0,000.0,030222,,*0C
$GPZDA,062321,03,02,2022,,*4F
$GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,99.9,99.9,99.9*09
$PSNY,0,00,05,500,06,06,06,06*14
$GPVTG,000.0,T,,M,000.0,N,000.0,K*60
$GPGGA,062322,3537.8333,N,13944.6667,E,0,00,99.9,0100,M,,M,000,0000*7F
$GPGLL,3537.8333,N,13944.6667,E,062322,V*39
$GPRMC,062322,V,3537.8333,N,13944.6667,E,000.0,000.0,030222,,*0F
$GPZDA,062322,03,02,2022,,*4C
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