基于STM32的北斗/GPS定位器的设计

邱 勇（广西广播电视无线传播枢纽台）



基于STM32的北斗/GPS定位器的设计

邱 勇
（广西广播电视无线传播枢纽台）

［摘 要］设计了一款基于STM32的北斗/GPS定位器，具有实时显示经纬度和当前时间的功能。该定位器功耗小、体积小，便于携带，适用于野外台站维护作业等场合。

［关键词］STM32；北斗/GPS；经纬度；台站维护

1引言

近年来，广西广播电视事业发展迅猛，台站播出、台站建设和维护等任务日趋艰巨。广播电视事业由于其特殊性，发射台站往往建在偏远和高山地带，为此台站维护人员常常需奔波于偏远高山地区进行台站维护和建设。为了方便台站维护人员实时了解当时位置和台站位置，本文设计了一款基于STM32的北斗/GPS定位器。

2总体设计

如图1所示，该定位器以STM32为处理控制核心，主要由电源电路、网口电路、北斗/GPS定位电路和显示电路等组成。电源电路采用直流输入经稳压器降压来获取所需电源，网口电路采用常用的ENC28J60芯片来实现，显示部分使用LCD12864液晶显示屏来显示，而北斗/GPS定位电路则以UM220-III芯片为核心来设计。

3硬件设计

本文主要介绍北斗/GPS定位电路，其他电路由于较为常见，故不在此赘述。

图1　总体框图

图2　北斗/GPS定位电路

如图2所示，北斗/GPS定位电路以UM220-III芯片为核心。UM220-III是一款针对车辆监控/导航、手持设备、电信/电力授时、气球探空等应用推出的北斗/GPS双系统模块，是目前市场上尺寸最小的完全国产化的北斗/GPS模块，集成度高、功耗低，具有出色的导航、定位、授时功能，支持差分GNSS、AGNSS辅助定位功能且灵敏度高。该模块具有两个UART,一个I2C和一个SPI接口，还有一个1PPS输出。图中F7为北斗/GPS二合一高品质放大有源天线，UM220-III通过天线接收卫星信号，定位成功后通过UART2以每秒一个数据包的形式向STM32发送准确的定位数据包，同时接收STM32传送的上位机指令。

图3　程序流程图

4　软件设计

程序流程图如图3所示，STM32接收到UM220-III发送的定位成功的数据包后，对数据包进行处理，将处理后的经纬度和当前时间等数据通过网口发送至上位机，同时通过LCD液晶显示屏显示出来。若收到上位机发送的对UM220-III的设置数据包，则将数据包处理后经UART2发送至UM220-III。UM220-III模块支持Unicore协议和NMEA-0183协议，其串口发送数据格式如：$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 $BDGSV,2,1,5,161,35,140,47,163,33,224,47,164,24,124,43,167,47,73,48*54 UM220-III的设置指令格式如：$CFGMSG,0,0,0 $CFGNAV,1000,1000,3

5　总结

本文设计的北斗/GPS定位器功耗低，使用方便，便于携带。经测试，定位和授时精准度高，对野外台站维护具有一定的实用性。实物如图4所示。

图4 北斗/GPS定位器