基于STM32的北斗/GPS定位器的設計

邱 勇（廣西廣播電視無線傳播樞紐臺）

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基于STM32的北斗/GPS定位器的設計

邱 勇
（廣西廣播電視無線傳播樞紐臺）

［摘 要］設計了一款基于STM32的北斗/GPS定位器，具有實時顯示經緯度和當前時間的功能。該定位器功耗小、體積小，便于攜帶，適用于野外臺站維護作業等場合。

［關鍵詞］STM32；北斗/GPS；經緯度；臺站維護

1引言

近年來，廣西廣播電視事業發展迅猛，臺站播出、臺站建設和維護等任務日趨艱巨。廣播電視事業由于其特殊性，發射臺站往往建在偏遠和高山地帶，為此臺站維護人員常常需奔波于偏遠高山地區進行臺站維護和建設。為了方便臺站維護人員實時了解當時位置和臺站位置，本文設計了一款基于STM32的北斗/GPS定位器。

2總體設計

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穩壓器降壓來獲取所需電源，網口電路采用常用的ENC28J60芯片來實現，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芯片為核心來設計。

3硬件設計

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是一款針對車輛監控/導航、手持設備、電信/電力授時、氣球探空等應用推出的北斗/GPS雙系統模塊，是目前市場上尺寸最小的完全國產化的北斗/GPS模塊，集成度高、功耗低，具有出色的導航、定位、授時功能，支持差分GNSS、AGNSS輔助定位功能且靈敏度高。該模塊具有兩個UART,一個I2C和一個SPI接口，還有一個1PPS輸出。圖中F7為北斗/GPS二合一高品質放大有源天線，UM220-III通過天線接收衛星信號，定位成功后通過UART2以每秒一個數據包的形式向STM32發送準確的定位數據包，同時接收STM32傳送的上位機指令。

圖3　程序流程圖

4　軟件設計

程序流程圖如圖3所示，STM32接收到UM220-III發送的定位成功的數據包后，對數據包進行處理，將處理后的經緯度和當前時間等數據通過網口發送至上位機，同時通過LCD液晶顯示屏顯示出來。若收到上位機發送的對UM220-III的設置數據包，則將數據包處理后經UART2發送至UM220-III。UM220-III模塊支持Unicore協議和NMEA-0183協議，其串口發送數據格式如：$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 $BDGSV,2,1,5,161,35,140,47,163,33,224,47,164,24,124,43,167,47,73,48*54 UM220-III的設置指令格式如：$CFGMSG,0,0,0 $CFGNAV,1000,1000,3

5　總結

本文設計的北斗/GPS定位器功耗低，使用方便，便于攜帶。經測試，定位和授時精準度高，對野外臺站維護具有一定的實用性。實物如圖4所示。

圖4 北斗/GPS定位器