Arduino GPS ublox NEO 6M 相關教學

之前玩Arduino用到了UART的GPS模塊，芯片是uBLOX的NEO-6M GPS模組，用這款GPS的人其實不少，寫個筆記。

戶外活動相關知識 More knowledge about outdoor users.

[模塊介紹如下]
1， 模塊采用U-BLOX NEO-6M模組，體積小巧，性能優異。
2， 有放大電路，有利於無源陶瓷天線快速搜星。
3， 模塊可通過UART進行各種參數設置，並可保存在EEPROM，使用方便。
4， 模塊自帶SMA接口，可以連接各種有源天線，適應能力強。
5， 模塊兼容3.3V/5V電壓，方便連接各種單晶片。
6， 模塊自帶可充電後備電池，可以掉電保存數據。

[通信協議]

GPS模塊采用NMEA 0183協議，NMEA 0183是美國國家海洋電子協會（National Marine Electronics Association）為海用電子設備制定的標準格式。目前業已成了GPS導航設備統一的RTCM（Radio Technical Commission for Maritime services）標準協議。
NMEA-0183協議采用ASCII碼來傳遞GPS定位信息，我們稱之為幀(frame)。

幀格式形如：$aaccc,ddd,ddd,„,ddd*hh(換行符CR+LF)

1、“$”：幀命令起始位
2、aaccc：地址域，前兩位為識別符（aa），後三位為語句名（ccc）
3、ddd,.....,ddd：數據
4、"*"：校驗和前綴（也可以作為語句數據結束的標志）
5、hh：校驗和，$與*之間所有字符ASCII碼的校驗和（各字節做XOR運算，得到校驗和後，再轉換HEX）
6、(CR+LF)：幀結束，ENTER和換行符



最常用的Data是第4個，即GPRMC，推薦定位信息（Recommended Minimum Specific GPS/Transit Data），長度70字節。

$GPRMC,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),(11),(12)*hh(CR+LF)

(1)  UTC時間，hhmmss（時分秒）
(2)  定位狀態，A=有效定位，V=無效定位
(3)  緯度ddmm.mmmmm（度分）
(4)  緯度半球N（北半球）或S（南半球）
(5)  經度dddmm.mmmmm（度分）
(6)  經度半球E（東經）或W（西經）
(7)  地面速率（000.0~999.9節）
(8)  地面航向（000.0~359.9度，以真北方為參考基準）
(9)  UTC日期，ddmmyy（日月年）
(10) 磁偏角（000.0~180.0度，前導位數不足則補0）
(11) 磁偏角方向，E（東）或W（西）
(12) 模式指示（A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數據無效）

舉例如下：

$GPRMC,023543.00,A,2308.28715,N,11322.09875,E,0.195,,240213,,,A*78

[PC端顯示數據]

GPS模塊有一個電腦版軟體叫u-Center，可以對模塊進行參數設置保存到EEPROM，其實也可以通過單晶片UART通信進行設置，但是PC端設置更加人性化，可以立刻看到結果。
打開GPS模塊之後，接上u-Center軟件，可以看到如下數據。

$GPVTG,,,,,,,,,N*30
$GPGGA,160444.00,,,,,0,00,99.99,,,,,,*65
$GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,99.99,99.99,99.99*30
$GPGSV,3,1,10,03,09,252,24,08,27,206,18,09,08,321,,14,25,160,*77
$GPGSV,3,2,10,16,56,322,,22,08,231,,26,50,016,,27,62,189,*71
$GPGSV,3,3,10,31,45,084,,32,08,156,*7C
$GPGLL,,,,,160444.00,V,N*49
$GPRMC,160445.00,V,,,,,,,291017,,,N*73
$GPVTG,,,,,,,,,N*30
$GPGGA,160445.00,,,,,0,00,99.99,,,,,,*64
$GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,99.99,99.99,99.99*30
$GPGSV,3,1,10,03,09,252,24,08,27,206,18,09,08,321,,14,25,160,*77
$GPGSV,3,2,10,16,56,322,,22,08,231,,26,50,016,,27,62,189,*71
$GPGSV,3,3,10,31,45,084,,32,08,156,*7C
$GPGLL,,,,,160445.00,V,N*48
$GPRMC,160446.00,V,,,,,,,291017,,,N*70
...
...

***可以去u-center 的 Config → Configuration把大量訊息關閉，留下GPRMC就好，提升MCU效率

以上GPS還沒定到位，若有定到位，$GRPMC會如下：

...
$GPRMC,133306.00,A,3949.63075,N,11616.48616,E,0.513,,120116,,,A*7A
$GPRMC,133307.00,A,3949.63025,N,11616.48614,E,1.053,,120116,,,A*7C
$GPRMC,133308.00,A,3949.63002,N,11616.48641,E,1.101,,120116,,,A*70
...