制作GPS接收器的转接板

ShenFei · 发表于 2011-5-12 21:23:07

前几天从老师那里弄到一个GPS芯片，型号是ublox LEA-5S。上面有两排总共28个引脚。是这样的：

(原文件名:GPS芯片mini.JPG)

以前测过别的GPS芯片，根据经验这28个引脚只要接上其中3个就行了，分别是GPS芯片正、负极和GPS数据输出端。然后对着资料琢磨了半天，开始焊了。虽然只用了3个引脚，但是别的引脚也一并引出来，以防以后要用到。再把GPS天线座焊上，引出4个插针，分别是正、负、RxD、TxD。做好是这样的：

(原文件名:GPS电路板（正面2）mini.JPG)

(原文件名:GPS电路板（倾斜）mini.JPG)

GPS是采用串口输出的，默认的波特率是9600，8个数据位，1个停止位，没有校验位。有了串口输出，就可以用单片机接收卫星的经纬度、标准时间信息等，在液晶屏上显示出来。不过自己懒得做了，为了省事直接用串口发到电脑上显示。自己用的笔记本没有串口，所以要做个串口转USB的电路板，使用PL2303HX这个芯片，价格特便宜，才2块钱，也挺好用的。PL2303是3.3V电压的，GPS芯片正好也是3.3V电压，可以直接相连。为了通用性，再琢磨下，我又给PL2303加了2个三极管进行隔离，使其可以接收5V串口信号。那电源怎么解决呢？。。。。不用着急，PL2303HX内部带有3.3V稳压，而5V的电压可以直接从USB获取。这样，一个不错的USB转串口板就做好了，上面有两组插针，每组各4个，分别是电源正、输出、输入、电源负。第一组用于和5V的芯片相连，第二组可以和3.3V芯片相连，如果不需要给目标板供电，只要不连接5V或3.3V的插针即可。后来经过一段时间的使用，发现了一个小小的问题，就是PL2303输出的3.3V稳压源功率很小，带一块大点的电路板就发热厉害，摸着烫手。等以后再把电路改下，加一个3.3V的AMS1117代替PL2303的内部稳压源，效果可能会好点。但是对于目前这个USB转串口板子，驱动GPS芯片已经足够了，工作很稳定，没有数据丢失等现象。下面是设计的原理图、布线图和实物照片等。

(原文件名:原理图.JPG)

(原文件名:布线图.JPG)

(原文件名:PL2303右mini.JPG)

(原文件名:PL2303左mini.JPG)

(原文件名:PL2303正mini.JPG)

接下来把GPS电路板和USB转串口板连接好，插到电脑USB端口上，如图：

(原文件名:连调1mini.JPG)

(原文件名:连调2mini.JPG)

(原文件名:连调3mini.JPG)

再把GPS天线接好，吸盘天线那一端拉长一点，吸到窗子上：

(原文件名:GPS天线mini.JPG)

好啦，最后一步了。在电脑上打开一个串口接收器，等一会儿，如果天气好的话几分钟就能搜索到卫星了，在接收器上显示GPS接收的数据。嗯，猜猜天上的卫星会跟你说些什么呢？。。。我知道！让我给大家显摆一下~ 呵。下面是接收的数据：

(原文件名:串口输出.JPG)

看上面的$GPGGA语句，第一段是 091625，表示上午9点16分25秒，这个是格林尼治标准时间，由于时差，我们这里的北京时间比英国那里要早8个小时，9+8=17，也就是说现在我们这的时间是下午5点16分25秒，跟右下角的计算机时间比较一下，一点不差。再接着向下看是：3931.48359，这个是我们的GPS天线在地球上的北纬度，后面的11639.98685是东经度。打开地图找找看，这个经纬度是地球上的哪个地方呢？

(原文件名:地图.JPG)

呵，真准呀，太可怕了。快跑躲起来。

其实这些GPS语句还包括好多别的信息，比如GPS天线在地球上的高度、移动速度、方向等，大家有时间可以自己慢慢去琢磨。如果有一些问题不明白可以留言或加QQ问我，自己力所能及的尽量给大家解答，另外最近要把那个USB转串口的电路板送工厂开版做一些，如果大家需要这个板子和PL2303芯片等套件，可以发邮件给我，XBD2048@QQ.COM，QQ：910360201

看自己一点一点努力设计出来的东西能运行了，挺开心的。。。。呵。感觉人过日子嘛，不一定非要达到什么目标，不定非要赚好多钱，买好汽车，。。只要有一些自己喜欢做的，又和别人没关系的事情，就挺好了。如果老指望给别人活着，或者离了别人剩自己就呆不下去，把属于自己的情绪让别人去纷扰，。。就不好玩了，开心应该是自己创造的。一直在想，其实最理想的生活就是：即使把你扔到一个荒岛上，也能开心过一生。哎，在现在这个社会中说这种话真RZ呀，活着还是要养家糊口的，如果一直很穷困潦倒，只好没事了就这样想想，平衡一下心理。呵

tangwei039 · 发表于 2011-5-12 21:41:49

mark

kandy11 · 发表于 2011-5-13 02:00:28

mark
支持LZ

sn2101 · 发表于 2011-5-13 08:33:57

天线这么连都可以呀

redbat_228 · 发表于 2011-5-13 08:49:56

不错，支持一下…

liuzq1981 · 发表于 2011-5-13 08:57:28

mark
不错

rock_man · 发表于 2011-5-13 09:24:14

天线极其重要！做产品的话折腾的地方就在天线那里！

rock_man · 发表于 2011-5-13 09:26:33

UBLOX的GPS和GSM/GPRS都是些好东西，功能很强大
前些时间和他们原厂工程师交流了一下，感觉就不想用其他牌子的了，呵呵

ShenFei · 发表于 2011-5-13 10:45:13

回复【3楼】sn2101
天线这么连都可以呀

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不是呀，天线按图中的连接不行的，我试过了。刚开始做的板子就是我这个图里的，后来发现怎么都接收不到数据，然后参考它的文档，把天线座挪到芯片边上，才收到数据了。上面的照片拍的比较早，还无法收到数据。再上传一张照片，这个是能工作的，大家可以和原来的天线位置比较下：

这是改进之前的天线座位置（这样接是收不到信号的）：

(原文件名:GPS电路板（正面2）mini.JPG)

下图这是改进之后的天线座位置，注意向芯片方向移动了一点，同时改成立式的，减小天线到芯片的长度，这样基本能够收到卫星信号了：

(原文件名:改进天线1.JPG)

(原文件名:改进天线2.JPG)

所以对于GPS模块来说，天线的位置真的非常重要，自己的直观经验就是尽量减少GPS芯片的天线引脚到天线座的距离。

yyj_sd · 发表于 2011-5-13 11:14:19

楼主，好像ublox LEA-5S自己本身就有USB接口的，24,25,26 。

iam35200 · 发表于 2011-5-13 11:35:16

这种GPS模块我好象也有一个，哈哈！

lang1437 · 发表于 2011-5-13 11:48:07

这是师院哪个宿舍啊哈哈强人啊！

cj837175840 · 发表于 2011-5-13 13:53:32

牛人，向你多多学习！

lixupeng · 发表于 2011-5-26 21:56:54

ｍａｒｋ！！！ＤＩＹ！

shizhijian · 发表于 2011-12-10 13:57:16

学习GPS

zlj2008 · 发表于 2012-1-28 20:03:14

正想研究呢。谢谢。

dianzichina · 发表于 2012-2-3 11:13:49

这个学习GPS还是不错的。

zengwl1016 · 发表于 2012-2-7 14:09:36

厉害

制作GPS接收器的转接板

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