根據(jù)GPS全球定位技術(shù)在醫(yī)療監(jiān)護(hù)裝置中的應(yīng)用

2.2 GPS接收模塊：

負(fù)責(zé)從GPS衛(wèi)星（空間部分）接收信息，并實(shí)時(shí)的將數(shù)據(jù)通過UART串口發(fā)送給單片機(jī)控制模塊，在設(shè)計(jì)過程中，通過分析和比較，我們選用了臺(tái)灣HOLUX公司的GR-85串口GPS接收器。在信號(hào)捕捉及信號(hào)精度方面，GR-85具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其信號(hào)重新捕捉時(shí)間只需要100ms，最小速度更新率可達(dá)到1s。

GR-85接收模塊采用串行通信方式，其數(shù)據(jù)格式定義如下：9600b／s，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位，無極性輸出。GR-85支持六種NMEA－0183協(xié)議信息：GGA，GLL，GSA，GSV，RMC，VTG。這六種信息的區(qū)別在于用戶所能接收到的信息類型有所差別，例如在RMC格式中有速度的信息，而在其他的格式中卻沒有。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)需要選擇響應(yīng)的信息格式，本實(shí)驗(yàn)利用RMC格式。表1為GPS接收模塊管腳。接收模塊與單片機(jī)通訊主要通過TXA腳。

表1 GPS接收模塊管腳

3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

GPS 接收板只要處于通電工作狀態(tài)就會(huì)源源不斷地把接收并計(jì)算出的GPS 導(dǎo)航定位信息通過串口傳送到單片機(jī)系統(tǒng)中。對(duì)GPS 信息進(jìn)行提取必須首先明確其幀結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)幀主要由幀頭、幀尾和幀內(nèi)數(shù)據(jù)組成。各幀均以回車符CR>和換行符LF>作為幀尾，標(biāo)識(shí)一幀的結(jié)束。對(duì)數(shù)據(jù)幀處理，是先對(duì)幀頭進(jìn)行判斷，然后對(duì)所需的幀進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取處理。由于幀內(nèi)各數(shù)據(jù)段被逗號(hào)分割，因此在處理接收數(shù)據(jù)時(shí)一般是首先通過搜尋$的ASCII 碼來判斷是否是幀頭，接著對(duì)幀頭的類別進(jìn)行識(shí)別，然后再根據(jù)識(shí)別出來的幀類型以及逗號(hào)‘，’個(gè)數(shù)來確定當(dāng)前正在讀取的是哪個(gè)參數(shù)，并作出相應(yīng)的提取和存儲(chǔ)。我們采用中斷方式來獲取GPS數(shù)據(jù)。

為了存放接收以及處理后的時(shí)間及其經(jīng)度緯度數(shù)據(jù)，我們?cè)趦?nèi)存中劃出了固定的空間。其中3BH－5FH用來存放接收到的時(shí)間和經(jīng)度緯度數(shù)據(jù)，6BH－7FH用來存放處理后的時(shí)間和經(jīng)度緯度數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)流程圖如圖3所示：

圖3 系統(tǒng)流程圖

3.1 GPS數(shù)據(jù)輸出格式如下：

$GPRMC,1>,2>,3>,4>,5>,6>,7>,8>,9>,10>,11>*hhCR>LF>
格式說明如下：1> 當(dāng)前位置的格林尼治時(shí)間，格式為hhmmss；2> 狀態(tài), A 為有效位置, V 為非有效接收警告，即當(dāng)前天線視野上方的衛(wèi)星個(gè)數(shù)少于3 顆；3> 緯度, 格式為ddmm.mmmm；4> 標(biāo)明南北半球, N 為北半球，S 為南半球；5> 經(jīng)度，格式為dddmm.mmmm；6> 標(biāo)明東西半球，E 為東半球，W 為西半球；7> 地面上的GPS 接收器的移動(dòng)速度； 8> 方位角，范圍為000.0～359.9；9> 日期, 格式為ddmmyy；10> 地磁變化；11> 地磁變化方向，為E 或W。

輸出范例：$GPRMC,161229.487,A,3723.2475,N,12158.3416,W,0.13,309.62,120598, ,*10