基于51单片机GPS的导航系统设计（2）---具体实施

这一篇博客延续的是上一篇博客。
上一篇讲述该设计的设计思路，这一篇讲述如何具体实施。
对于该设计的实施，可以大致分为两个part：（1）51单片机编程部分（2）手机导航APP部分
其中对于51单片机部分的编程不算很难，但是确实不是特别好写。这部分比较重要的也就是：（1）串口初始化配置程序（2）中断接收位置信息以及储存位置信息（3）解析位置信息【因为这个格式不是地图中可以直接使用的格式，需要进行坐标换算】
①51单片机接收并处理GPS位置信息的核心代码：
一，下面是main.c的代码。里面的一些变量就不展示声明了。有问题的话可以留言，会及时解答的。

#include "main.h"
#include "uart.h"#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <math.h>#define uchar unsigned char  //无符号字符型 宏定义    变量范围0~255
#define uint  unsigned int   //无符号整型 宏定义    变量范围0~65535
//定义变量
//****************************************************
//主函数
//****************************************************
void main()
{unsigned char i = 0;Uart_Init();Delay_ms(10);clrStruct(); //清空缓存数组while(1){   parseGpsBuffer();printGpsBuffer();}
}int String_integer(char s[],int head,int end)
{int i;int num = 0;for (i = head; s[i] >= '0' && s[i] <= '9'&&i<=end; i++){num = 10 * num +(s[i] - '0');}return num;
}
void jingweidu_jiexi(char a[])
{char str[20];int flag=0,i,dian_num,num_a,jzheng,num_b;double jxiaoshu,jingdu;for(i=0; i<strlen(a); i++)if(a[i]=='.'){flag=i;break;}dian_num=strlen(a)-flag-1;num_a=String_integer(a,0,flag-1);jzheng=num_a/100;num_b=String_integer(a,flag+1,strlen(a)-1);jxiaoshu=num_a%100+(double)num_b/pow(10,dian_num);jingdu=jzheng+jxiaoshu/60.0;//printf("%d %d %d\n",num_a,num_b,jzheng);//printf("dian_num===%d %lf\n",dian_num,jxiaoshu);//sprintf(str,"%lf\r\n",jingdu);sprintf(str,"%d.%.6lf\r\n",jzheng,jxiaoshu/60*10);UartPrintf(str);
}
void errorLog(int num)
{while (1){UartPrintf("ERROR");UartPrintASCII(num+0x30);UartPrintf("\r\n");}
}void parseGpsBuffer()
{char *subString;char *subStringNext;char i = 0;if (Save_Data.isGetData){Save_Data.isGetData = false;for (i = 0 ; i <= 6 ; i++){if (i == 0){if ((subString = strstr(Save_Data.GPS_Buffer, ",")) == NULL)errorLog(1);    //解析错误}else{subString++;if ((subStringNext = strstr(subString, ",")) != NULL){char usefullBuffer[2];switch(i){case 1:memcpy(Save_Data.UTCTime, subString, subStringNext - subString);break;   //获取UTC时间case 2:memcpy(usefullBuffer, subString, subStringNext - subString);break;  //获取UTC时间case 3:memcpy(Save_Data.latitude, subString, subStringNext - subString);break; //获取纬度信息case 4:memcpy(Save_Data.N_S, subString, subStringNext - subString);break;   //获取N/Scase 5:memcpy(Save_Data.longitude, subString, subStringNext - subString);break;  //获取经度信息case 6:memcpy(Save_Data.E_W, subString, subStringNext - subString);break;   //获取E/Wdefault:break;}subString = subStringNext;Save_Data.isParseData = true;if(usefullBuffer[0] == 'A')Save_Data.isUsefull = true;else if(usefullBuffer[0] == 'V')Save_Data.isUsefull = false;}else{errorLog(2);   //解析错误}}}}
}void printGpsBuffer()
{if (Save_Data.isParseData){Save_Data.isParseData = false;if(Save_Data.isUsefull){jingweidu_jiexi(Save_Data.latitude);jingweidu_jiexi(Save_Data.longitude);}else{UartPrintf("GPS DATA is not usefull!\r\n");}}
}//****************************************************
//MS延时函数
//****************************************************
void Delay_ms(unsigned int n)
{unsigned int  i,j;for(i=0; i<n; i++)for(j=0; j<123; j++);
}

二，uart.c的代码。

#include "uart.h"
char idata gpsRxBuffer[gpsRxBufferLength];
unsigned char RX_Count = 0;
_SaveData Save_Data;void Uart_Init()
{SCON = 0X50;  //UART方式1；8位UARTREN  = 1;     //允许串行口接收数据PCON = 0x00;  //SMOD=0;波特率不加倍TMOD = 0x20;  //T1方式2，用于产生波特率TH1  = 0xFD;  //装初值TL1  = 0xFD;TR1  = 1;     //启动定时器1EA   = 1;     //打开全局中断控制ES   = 1;     //打开串行口中断
}void UartPrintf(unsigned char *p)              //发送字符串
{ES=0;while(*p){SBUF=*(p++);while(TI==0){};TI=0;}ES=1;
}void UartPrintASCII(unsigned char c)               //发送一个字符
{ES=0;TI=0;SBUF=c;while(TI==0);TI=0;ES=1;
}void RECEIVE_DATA(void) interrupt 4 using 3
{if(RI==1){unsigned char temp = 0;char i = 0;//ES=0;RI = 0;temp = SBUF;if(temp == '$'){RX_Count = 0;}if(RX_Count <= 5){gpsRxBuffer[RX_Count++] = temp;}else if(gpsRxBuffer[0] == '$' &&gpsRxBuffer[4] == 'M' && gpsRxBuffer[5] == 'C')           //确定是否收到"GPRMC/GNRMC"这一帧数据{gpsRxBuffer[RX_Count++] = temp;if(temp == '\n'){memset(Save_Data.GPS_Buffer, 0, GPS_Buffer_Length);      //清空memcpy(Save_Data.GPS_Buffer, gpsRxBuffer, RX_Count);   //保存数据Save_Data.isGetData = true;RX_Count = 0;memset(gpsRxBuffer, 0, gpsRxBufferLength);      //清空}if(RX_Count >= 75){RX_Count = 75;gpsRxBuffer[RX_Count] = '\0';//添加结束符//RXbit=1;}}}//ES=1;
}void clrStruct()
{Save_Data.isGetData = false;Save_Data.isParseData = false;Save_Data.isUsefull = false;memset(Save_Data.GPS_Buffer, 0, GPS_Buffer_Length);      //清空memset(Save_Data.UTCTime, 0, UTCTime_Length);memset(Save_Data.latitude, 0, latitude_Length);memset(Save_Data.N_S, 0, N_S_Length);memset(Save_Data.longitude, 0, longitude_Length);memset(Save_Data.E_W, 0, E_W_Length);
}

这两个.c文件是51单片机部分的所有代码（除了.h里面的变量以及函数的声明）。
②下面讲解手机APP程序部分。
大家可以自行下载E4A最新版。
链接:https://pan.baidu.com/s/1BRGgxj0HgcnK8FKM9DB6gQ 提取码:49rf
在此部分之前，对HC-05的配置要了解，一般只需要用到名字，配对码，其他几乎都默认即可，猪从模式选择从模式，波特率选择9600（这两个都是默认的，无须配置），那么如何配置呢，用串口调试助手，大家可以自行下载，网上有很多，配置注意：（1）发送配置命令要换行（2）使用USB-TTL模块对蓝牙模块进行配置，直接连接即可，txd和rxd交叉相连，很简单的。无须代码，有电就可以进行配置，后面就可以直接实现透传的功能啦。那么为什么不使用单片机进行配置呢？由于单片机里面会保存有上次烧录进去的代码而且无法清除，必然会影响蓝牙模块的配置。
配置以及查询主要命令有：

接着，要将手机设置里面的蓝牙打开，与刚刚配置好的蓝牙模块相配对（找到蓝牙模块的名字并且输入配对码，一般默认配对码为1234，这个1234的默认配对码仅仅对于HC-05来说，例如BT-05默认配对码为123456），配对码可以自行配置，不过不需要修改，以免忘记。手机蓝牙与蓝牙模块配对图所示：

接下来才可进行手机APP与蓝牙模块的通信模式。这就需要APP部分的程序了。
软件界面如图所示：

这部分是最简单的，因为这个软件上面会自带很多例程比如蓝牙例程以及地图导航，只需要修改一部分即可。不过需要注意的是，使用新版蓝牙这个蓝牙例程。其他的蓝牙例程并不适用（对于该设计来说）。


事件 主窗口.创建完毕()高德地图1.显示比例尺(真)高德地图1.显示缩放按钮(真)高德地图1.显示指南针(真)高德地图1.显示定位按钮(真)高德导航1.初始化() '初始化高德导航，注意：高德导航必须与高德地图配合使用，否则无效。
结束 事件
事件 按钮1.被单击()新版蓝牙1.开启蓝牙()
结束 事件
事件 按钮2.被单击()新版蓝牙1.关闭蓝牙()
结束 事件
事件 按钮3.被单击()高级列表框1.清空项目()新版蓝牙1.搜索设备()
结束 事件
事件 按钮4.被单击()新版蓝牙1.停止搜索()
结束 事件
事件 新版蓝牙1.发现设备(名称 为 文本型,地址 为 文本型,是否已配对 为 逻辑型)如果 是否已配对 则高级列表框1.添加项目("",名称 & "(已配对)",地址,"","")否则高级列表框1.添加项目("",名称,地址,"","")结束 如果
结束 事件
事件 高级列表框1.表项被单击(项目索引 为 整数型)变量 地址 为 文本型地址=高级列表框1.取项目信息(项目索引)弹出提示(地址)新版蓝牙1.停止搜索()新版蓝牙1.连接设备(地址)
结束 事件
事件 新版蓝牙1.连接成功()弹出提示("连接成功")主窗口.标题="Q蓝牙已经连接"
结束 事件事件 新版蓝牙1.连接失败()弹出提示("连接失败")主窗口.标题="Q蓝牙未连接"
结束 事件
事件 新版蓝牙1.丢失连接()弹出提示("丢失连接")
结束 事件
事件 按钮5.被单击()新版蓝牙1.断开连接()
结束 事件
事件 新版蓝牙1.搜索完毕()弹出提示("搜索完毕")
结束 事件
事件 按钮7.被单击()如果 新版蓝牙1.是否已开启蓝牙() 则弹出提示("已开启蓝牙")否则弹出提示("未开启蓝牙")结束 如果
结束 事件
事件 按钮8.被单击()变量 已配对设备 为 文本型(,)'已配对设备(n,0)=名称   已配对设备(n,1)=地址   n >= 0 < 取数组下标(已配对设备,1)变量 i 为 整数型高级列表框1.清空项目()已配对设备=新版蓝牙1.取已配对设备()i=0判断循环首 i<取数组下标(已配对设备,1)高级列表框1.添加项目("",已配对设备(i,0) & "(已配对)",已配对设备(i,1),"","")i=i+1判断循环尾
结束 事件
事件 新版蓝牙1.收到数据(数据 为 字节型())变量 文本数据 为 文本型文本数据 = 字节到文本(数据,"GBK")编辑框4.加入文本(文本数据)编辑框4.置光标位置(取文本长度(编辑框4.内容))
结束 事件
事件 按钮100.被单击()高德地图1.坐标查询地址(32.968324,112.549652)
结束 事件
事件 高德地图1.坐标查询地址完毕(查询结果 为 逻辑型,地址 为 文本型)如果 查询结果 = 真 则编辑框1.内容=地址否则弹出提示("查询地址失败")结束 如果
结束 事件事件 按钮15.被单击()高德地图1.开始搜索路线2(编辑框1.内容,编辑框2.内容,1,编辑框3.内容)
结束 事件事件 高德地图1.搜索路线完毕(搜索结果 为 逻辑型,起点纬度 为 双精度小数型,起点经度 为 双精度小数型,终点纬度 为 双精度小数型,终点经度 为 双精度小数型)如果 搜索结果 = 真 则弹出提示("搜索路线成功,开始规划导航路线……")'高德导航1.规划步行导航路线(起点纬度,起点经度,终点纬度,终点经度)高德导航1.规划驾车导航路线(起点纬度,起点经度,终点纬度,终点经度)否则 弹出提示("搜索路线失败")结束 如果
结束 事件事件 高德导航1.规划导航路线完毕(规划结果 为 逻辑型)如果 规划结果 = 真 则按钮17.可用 = 真按钮18.可用 = 真弹出提示("导航路线规划成功,可以开始导航")否则 弹出提示("导航路线规划失败")结束 如果
结束 事件事件 按钮17.被单击()'高德导航1.开始步行模拟导航()高德导航1.开始驾车模拟导航()
结束 事件事件 按钮18.被单击()'高德导航1.开始步行实时导航()高德导航1.开始驾车实时导航()
结束 事件事件 主窗口.按下某键(键代码 为 整数型,传址 屏蔽 为 逻辑型)如果 键代码 = 返回键 则高德导航1.释放资源()结束程序()结束 如果
结束 事件

下面是APP蓝牙接收数据界面图。

下面的数字是经纬度，一共有两行。不断实时地接收位置信息。上面的代码中只用了取已配对设备，由于界面有限。不过功能是一样的。
下面是路线规划图：

点击开始搜索路线，会进行起点与终点的选择（与地图上面地点要一致）搜索界面如上图。点击开始驾车实时导航会进入导航界面，如下图：

说到这里基本已经结束了，下面附上我实验时候的总图，即实物图：

那么具体连线方式是什么呢？
对于GPS模块来说：
GPS模块单片机
VCC 5V（单片机）
GND GND
TXD RXD(P3.0)
对于蓝牙模块来说：
蓝牙模块单片机
VCC 5V（单片机）
GND GND
RXD TXD(P3.1)
一共六根线即可。
大家有什么问题可以留言，我可以及时作答，毕竟刚答辩结束。

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