邱 勇（廣西廣播電視無線傳播樞紐臺(tái)）

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基于STM32的北斗/GPS定位器的設(shè)計(jì)

邱 勇
（廣西廣播電視無線傳播樞紐臺(tái)）

［摘 要］設(shè)計(jì)了一款基于STM32的北斗/GPS定位器，具有實(shí)時(shí)顯示經(jīng)緯度和當(dāng)前時(shí)間的功能。該定位器功耗小、體積小，便于攜帶，適用于野外臺(tái)站維護(hù)作業(yè)等場(chǎng)合。

［關(guān)鍵詞］STM32；北斗/GPS；經(jīng)緯度；臺(tái)站維護(hù)

1引言

近年來，廣西廣播電視事業(yè)發(fā)展迅猛，臺(tái)站播出、臺(tái)站建設(shè)和維護(hù)等任務(wù)日趨艱巨。廣播電視事業(yè)由于其特殊性，發(fā)射臺(tái)站往往建在偏遠(yuǎn)和高山地帶，為此臺(tái)站維護(hù)人員常常需奔波于偏遠(yuǎn)高山地區(qū)進(jìn)行臺(tái)站維護(hù)和建設(shè)。為了方便臺(tái)站維護(hù)人員實(shí)時(shí)了解當(dāng)時(shí)位置和臺(tái)站位置，本文設(shè)計(jì)了一款基于STM32的北斗/GPS定位器。

2總體設(shè)計(jì)

如圖1所示，該定位器以STM32為處理控制核心，主要由電源電路、網(wǎng)口電路、北斗/GPS定位電路和顯示電路等組成。電源電路采用直流輸入經(jīng)穩(wěn)壓器降壓來獲取所需電源，網(wǎng)口電路采用常用的ENC28J60芯片來實(shí)現(xiàn)，顯示部分使用LCD12864液晶顯示屏來顯示，而北斗/GPS定位電路則以UM220-III芯片為核心來設(shè)計(jì)。

3硬件設(shè)計(jì)

本文主要介紹北斗/GPS定位電路，其他電路由于較為常見，故不在此贅述。

圖1　總體框圖

圖2　北斗/GPS定位電路

如圖2所示，北斗/GPS定位電路以UM220-III芯片為核心。UM220-III是一款針對(duì)車輛監(jiān)控/導(dǎo)航、手持設(shè)備、電信/電力授時(shí)、氣球探空等應(yīng)用推出的北斗/GPS雙系統(tǒng)模塊，是目前市場(chǎng)上尺寸最小的完全國產(chǎn)化的北斗/GPS模塊，集成度高、功耗低，具有出色的導(dǎo)航、定位、授時(shí)功能，支持差分GNSS、AGNSS輔助定位功能且靈敏度高。該模塊具有兩個(gè)UART,一個(gè)I2C和一個(gè)SPI接口，還有一個(gè)1PPS輸出。圖中F7為北斗/GPS二合一高品質(zhì)放大有源天線，UM220-III通過天線接收衛(wèi)星信號(hào)，定位成功后通過UART2以每秒一個(gè)數(shù)據(jù)包的形式向STM32發(fā)送準(zhǔn)確的定位數(shù)據(jù)包，同時(shí)接收STM32傳送的上位機(jī)指令。

圖3　程序流程圖

4　軟件設(shè)計(jì)

程序流程圖如圖3所示，STM32接收到UM220-III發(fā)送的定位成功的數(shù)據(jù)包后，對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，將處理后的經(jīng)緯度和當(dāng)前時(shí)間等數(shù)據(jù)通過網(wǎng)口發(fā)送至上位機(jī)，同時(shí)通過LCD液晶顯示屏顯示出來。若收到上位機(jī)發(fā)送的對(duì)UM220-III的設(shè)置數(shù)據(jù)包，則將數(shù)據(jù)包處理后經(jīng)UART2發(fā)送至UM220-III。UM220-III模塊支持Unicore協(xié)議和NMEA-0183協(xié)議，其串口發(fā)送數(shù)據(jù)格式如：$GNGGA,235945.000,4542.284737,N,12636.885076,E,,00,0.000,110.575,M,0,M,,*58 $GPGLL,4002.217867,N,11618.105743,E,123400.000,A,A*5B $GPGSV,3,2,11,16,52,51,49,19,52,194,49,21,12,49,37,23,40,222,49*7C $BDGSV,2,1,5,161,35,140,47,163,33,224,47,164,24,124,43,167,47,73,48*54 UM220-III的設(shè)置指令格式如：$CFGMSG,0,0,0 $CFGNAV,1000,1000,3

5　總結(jié)

本文設(shè)計(jì)的北斗/GPS定位器功耗低，使用方便，便于攜帶。經(jīng)測(cè)試，定位和授時(shí)精準(zhǔn)度高，對(duì)野外臺(tái)站維護(hù)具有一定的實(shí)用性。實(shí)物如圖4所示。

圖4 北斗/GPS定位器