自制GPS轨迹记录仪的讲解！！ [复制链接]

写在前面：

自我介绍：
在一家做gps模块的小公司打杂：www.skylab.com.cn。公司使用unav的主ic。喜欢出去玩。于是想做一个记录gps轨迹的东西，使用公司现成的

模块！硬件出问题，就找工程师了，软件就得自己打理了！

当时分为：电源、gps模块（gm10/gb10/……）、mcu（51/stc89c54ad+）、u盘、ch375a/sl811：u盘的驱动ic。

由于公司做gps的，gps部分不着急。公司有个硬件工程师以前做电源的，可以请教，就是存储部分就成为最难的了！

电源当时选择了ni-mh电池，u盘需要5v电压，stc89c54ad+也是5v的，于是要升压，从1.8v-2.4v（0.9v*2-1.2v*2）升压到5v。考虑到u盘需要

500ma的电流，到处找升压ic。在电源网站发帖子，留mail。现在mail里还保留了一些做电源ic发过来的pdf。不过这个不是重点！留意一下！

！

u盘的驱动ic开始就淘汰了sl811，价格和其它的问题。不过sl811的keil c文档在网上到处都是，加锁了，不让修改，还有些文件还是已经编译

了的。代码也很长，要吸收，得很长时间！！

于是就碰到了ch375a。在华强北的电子商场里，从js手里用25￥/片分2次买了5片ch375a，配套的还有10片issi的62c256（5.5￥/片），最后检

验，有2片62c256竟然是坏的，js。其它还有74hc573和74hc138各1管。

也许许多工程师，有公司的支持，肯定就买demo板了。板要400￥左右，舍不得，就自己琢磨了。学protel 99se，还花了380￥打了10片板。最

后收获：知道画板是怎么回事了。但是板是失败，和u盘通讯不了！！最后，还有花99￥在赛博前面的地摊前面买的kinston的1g的u盘竟然是假

的！！js。中国人能够做出来的东西，就直接找代理买吧！！


考虑了93c46（1k位）大容量的也没有多少，可是我得存储1周的gps的经纬度、日期、时间、高度数据，初步估计：起码得10m！！当时推荐了

93c46（1k位），大容量的也没有多少，可是我得存储1周的gps的经纬度、日期、时间、高度数据，初步估计：起码得10m！！也有人说直接使

用flash。我看了看flash的pdf，那要多少i/o脚呀！！51肯定不行了，得换arm或者其它高档的mcu。想想当时因为2个串口，曾经考虑过日立的

mcu，虽然是鬼子的！一个串口分配给ch375a，一个给gps模块。这样硬件简单。当时甚至考虑了一个串口分多个串口的ic。

最后，在网络搜索u盘的读写时候，有人提到一本书《硬盘扇区读写技术━━修复硬盘与恢复文件》，介绍fat文件系统的。还有说存储部分可

以用sd卡。当时用u盘卡壳了，也是转向sd卡。还搜索到了一些使用cf卡与mmc卡的资料！！

就这样，选定了使用sd卡。找它的资料，电压3.3v，有sd模式和spi模式。网上有人说共享avr下读写sd卡的代码，它是使用spi模式的。于是就

参照它，修改为51的。于是，在去年一年里，做出了些特别简单的东西。如果，新手能够学习点什么，是对我最大的鼓励！！

http://www.hellocq.net/forum/showthread-t-168821.%d7%d4%d6%c6gps%b9%ec%bc%a3%bc%c7%c2%bc%d2%c7%a3%a1.html

自制gps轨迹记录仪！

做的过程中，也参照了以下本帖子！
http://www.hellocq.net/forum/showthread-t-139534.gps%a1%a1oem%b0%e5%a3%ab%b5%a5%c6%ac%bb%fa%a3%ab%d2%ba%be%a7%cf%d4%ca%be.html

gps　oem板＋单片机＋液晶显示




讲解开始，首先介绍串口程序：helloworld

c语法问题，请参考《c语言程序设计》 谭浩强。可以了解turbo c2.0。

请默认安装keil c。

昨天忘记了生成hex文件！！抱歉！！

做完这个，你的技术水平肯定会来个飞跃，我们也顺便偷点艺。支持！！！

我佩服楼主的这种“钻”劲，这种学习精神值得我去学习

//2008-2-19 16:26
//by redfe
//wb4916 at sohu dot com
//qq群：19504537 交流sd卡/gps模块/……的使用。也可以谈天。^_^

//11.0592mhz的晶振，使用4800波特率
//不停地发送 hello world! 并且换行

#include <at89x52.h>
#include <stdio.h>

void main(void)
{
  [indent]scon = 0x50;   //设置为串口方式1，允许接受
  tmod = 0x20;   //设置为定时器1定时方式2
  tcon = 0x40;   //设置为定时器1开始计数
  th1 = 0xfa;   //11.0592mhz的晶振下4800波特率
  tl1 = 0xfa;   //
  ti   = 1;
  tr1 = 1;     //启动定时器
 
  while(1)
  {
    [indent]printf("hello world!\n");   //显示“hello world!”[/indent]
  }[/indent]
}



由于几乎所有的程序教程都是从hello world!开始的！我们也从这里开始！

本程序我是从网络上面找到的，除了波特率由1200改为4800之外！！所有的语句可以理解为规定！！（keil的人这么设计的！！^_^）

nmea0183规定的波特率为4800，不过现在使用9600的越来越多了。我在公司的时候，曾经成批地把一些模块修改为9600波特率。公司的模块默认使用4800。由于unav提供的orion analyzer没有考虑到这一点，我们修改的时候，每片要点13次鼠标，这还是在默认输出4条语句的情况下，如果只需要$gprmc或者$gpgga或者$gprmc+$gpgga的时候，得点更多的次数。（去掉其它不要的语句前面的勾！！）想想修改1k要点多少鼠标？1天的工作就是这样！！下班的时候你会心疼你的右手拇指！！

年前，也就是快过年的时候，写了个程序，发一条命令，将4800自动改为9600，然后在evb的led上面显示修改成功（判断是否在9600波特率下接收到$）。现在修改的速度是以前的2倍了，手也不是那么累了！！（《懒人推动社会进步》，还是有一定道理的！！）

还有就是nmea2000定义了38400波特率。holux的m-241 wireless gps logger和pc连接的时候，默认使用38400波特率，它的内部难道也采用38400波特率吗？不过它使用了cp210x，也就是把内部的串口虚拟为usb口。也许只是这个虚拟串口通讯使用的波特率。但是为什么不使用115200呢？就不得而知了！！这样会更快呀！！

注意：4800波特率的时候，屏幕显示不过来！！关电源或者停止串口接收，就会看见显示的“hello world!”了！！不过是1200波特率的话，由于速度比较慢，可以看见“hello world!”的字母一个一个地显示！！也许原文是为了这个效果，特意选取的1200波特率！！^_^

串口软件：使用stc-isp3.5，它可以通过isp的方式烧录stc89c54ad+，它自带串口接收程序！！

支持一下!

现在介绍一个串口发送的例子。由于串口发送已经在前面介绍了，这里主要是介绍使用512字节的变量的方法。使用了一个大数组buffer[512]。由于sd卡规定，写数据的最小单位为一个扇区512字节，你一次写多个扇区也没有人介意！！^_^。不过读，可以是任意字节！！但是为了简便，下文只介绍一次读取一个扇区512字节的方法！！读取其它数量字节的方法请读者自行研究了！！

附件为rs232send，编译，结果出问题！！错误如下图所示！！

编译器告诉我们，你申请的内存太大，mcu没有这么大的内存，不像我们的电脑，动不动几g的内存！！^_^

at89c52的描述：（keil）
8051-based fullly static 24mhz cmos controller with 32 i/o lines,
3 timers/counters, 8 interrupts/2 priority levels, uart,
three-level program memory lock, 8k bytes flash memory,
128 bytes on-chip ram

只有128字节的片上ram，512肯定不行啦！！

于是，按照下面的步骤，告诉编译器，我们扩展了外存（电脑上面就是硬盘了！！^_^）实际上，stc89c54ad+自带1024字节的ram，但是keil没有收录它，宏晶也没有开发自己的编译器，实际上，它的mcu就是兼容atmel的，只不过加入了isp功能，这个好，不用买烧录器。不过，当时自己在玩stc89c52的时候，琢磨了好久，又不好问老工程师！！舍不得花50￥买宏晶的烧录器，自己搭的板，出问题后，当然得自己找了！忽然有一天，通了！！那也是一个月后的事情了！！

修改完成后，再次编译，可以看到它通过了！附录2张接收的图片。一张为16进制的，一张为字符的。请大家自行体会啦。（研究一下acsⅡ就知道了！！）

//2008-2-21 11:51
//by redfe
//wb4916 at sohu dot com
//qq群：19504537 交流sd卡/gps模块/……的使用。也可以谈天。^_^

//11.0592mhz 4800波特率 发送a 空格 换行。
//1200波特率 看的清楚
#include <at89x52.h>

#define uchar unsigned char     //one byte
#define uint unsigned int       //two bytes
#define ulong unsigned long     //four bytes
#define slong signed long       //four bytes

uchar buffer[512] = {
0x57,0x45,0x4e,0x59,0x55,0x41,0x4e,0x42,0x4f,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,
0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,
0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,
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0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,
0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,
0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,
0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,
0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,
0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,
0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,
0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,
0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a,0x5a
};

void main(void)
{
  [indent]//uchar i;//2007-11-8 9:09 超过255会发生溢出，导致死循环！！
  uint i;

  scon = 0x50;   //串口方式1,允许接收
 
  tmod = 0x20;   //定时器1定时方式2
 
  //tcon = 0x40;   //设定时器1开始计数
 
  th1 = 0xfa;   //11.0592mhz 4800波特率
  tl1 = 0xfa;
 
  tr1 = 1;     //启动定时器
 
 
  //如果i类型不对，发生溢出，导致死循环！！
  for(i=0;i<512;i++)
  {    
    [indent]sbuf = buffer;
   
    while(!ti) //判断是否发送完
        [indent];[/indent]
    ti = 0;[/indent]
  }
 
 
  while(1)
    [indent];[/indent][/indent]
}

如果有兴趣，可以把变量i的定义有uint修改为uchar，然后编译，看看什么结果！！

编译当然没有问题。当时发觉512个字节，老发不完。关机的时候，串口接收到很多字符，远远大于512字节。后来发现i溢出了！uchar的范围为0-255！！搞明白已经是一天后的事情了！！^_^

（如果使用stc-isp来接收的话，请选择一下接收模式：16进制/字符）

我也支持一下，放张板凳。

介绍了2个发送的例子，现在介绍一个接收的！！如果mcu接收到发送的字符a，就改变led灯d1的状态。明/灭！！



//2008-2-22 15:37
//by redfe
//wb4916 at sohu dot com
//qq群：19504537 交流sd卡/gps模块/……的使用。也可以谈天。^_^

#include <at89x52.h>

#define uchar unsigned char     // one byte
sbit leddisplay = p2^0;

void main(void)
{
  [indent] uchar temp;
   
  scon = 0x50;   //串口方式1,允许接收
 
  tmod = 0x20;   //定时器1定时方式2
 
  //tcon = 0x40;   //设定时器1开始计数
 
  th1 = 0xfa;   //11.0592mhz 4800波特率
  tl1 = 0xfa;
 
  tr1 = 1;     //启动定时器
 
  p2 = 0x00;
 
  while(1)
  {
    [indent] if(ri)     //接受中断处理
    {
[indent]         temp = sbuf;
        if('a' == temp)
        //if(65 == temp)   //！！！！不能够为"a"
          leddisplay = !leddisplay;   //逻辑非
       
        p1 = ~temp;   //按位非
        ri = 0;[/indent]
    }[/indent]
  }[/indent]
}

现在开始介绍软件中最重要的部分：读写sd卡！！gps模块的输出的nmea数据，在网络上可以找到大量的资料！！51的串口资料也不少。但是51读写sd卡的到是没有人贡献一个简易的！！对于初学者，肯定不需要fat全兼容，既fat12/fat16/fat32全部支持！！16m或者以下的卡使用fat12，它的fat表比较特别，当时有2张16m的卡，从网络上面搜索了一阵子，才明白它的fat表是如此这般！！^_^有兴趣的网络的自己找资料！！32m到2g的都推荐使用fat16，这个也是本文所要介绍的了！！现在能够买到的sd卡，小于512m的不多了，大于2g的也有了，比如4g，不过还是比较少！！主流为1g、2g！！我当时为了研究sd卡，专门去买小容量的卡，16m的10￥，32m的15￥，买了一些，也坏了一个32m的，掉了一个16m的。还剩下2个32m的，32m的好处是每个簇正好只有一个扇区，不用考虑一个簇有其它扇区的情况！！本文不介绍一个簇有多于一个扇区的情况！！至少最近不会！！^_^将来完善的时候补上了！！如果理解了fat16，其实也是很容易自己修改的！！至于fat32，用在4g或者4g以上的卡上面的，也不介绍了！！因为现在我也不会，同样要等待^将来完善的时候补上了！！



附件：
德国人做的avr读写sd卡的资料.zip

在一个德国网站上面下载的资料，网络地址：http://www.ulrichradig.de/home/index.php/avr/mmc-sd
年前，上面有一个使用atmel的一个mcu播放sd卡上面的mp3的的版本还是2.5（sourcecode），我刚刚去下载就变成了2.7，他们还是很勤劳的！！对技术的追求还是很执作的！！他们的软件使用gpl协议发布。相信在网络上面流传的很多使用avr读写sd卡的程序都参照它改写的，或者说直接一点，抄袭别人的！！里面的mmcsdtimming.pdf，画了sd卡在spi模式下的时序图，很值得参考！！我打印了之后，研究了几个小时！！


sd卡规范.zip

包括：
part1，硬件定义。翻译了spi模式的那部分
part2，fat的定义。全部翻译。
part3，安全的那部分。至今没有研究，也不需要。

翻译的部分，发表在：http://www.ouravr.com/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=422617&bbs_id=1000
去这个网站可以找到一些其它的关于sd卡的资料！！

avr_51读写sd卡的代码.zip

请有一定编程功底的人阅读，不建议初学者阅读。我当时参照：avr下使用software spi操作mmc sd代码，依照mmc.c的代码写51下的，因为里面的一行语句，把我折磨得够呛，大约花了一周的时间才搞明白，同时得到了网友瓢老猫的帮助，对此深表谢意！！不过，不知道那人为什么这么写，是avr下要求这么写，还是他写错了！现在还不得而知！！

赞一下，搬个凳子看

感谢楼主！

楼主你们那里的gps模块多少钱？

用户被禁言,该主题自动屏蔽!

好资料，做个记号！改天用得着！！！

copy下来慢慢学习.......谢谢分享...........

jh11111111111

大家好，请多多指教，我是做微波器件的，产品应用于微波直放站分别为cdma(800mhz)、gsm(900mhz)、pcs(1800mhz,1900mhz)、wcdma(2100mhz)、3g信号发射、光纤天线接收、电台、电力、通信系统、数据传输等设备。
　　 主要产品有:射频大小功率管(motorola、fujistu、philips、infineon、freescale)，功放模块（800mhz、900mhz、1900mhz、2.5ghz），隔离器、环型器、混频器、耦合器、负载电阻、光纤连接线、vcos等。同时经销进口松下（nais）、欧姆龙（omron）、高见泽（takamisawa）等继电器。