stm32与GPS模块的数据传输，最后把数据传回到电脑上
准备工作
- stm32f103zet6开发板一块
- gps模块一个（型号为G28Z2FTTL）
- 串口调试助手
- 杜邦线若干
GPS（G28Z2FTTL）模块介绍
模组采用中科微AT6558R定位芯片，是一-款能够以99通道接收卫星信号低功耗;高灵敏度高的G-MOUSE能够在城市、峡谷、高架下面等弱信号的地方,以及汽车内部任何位置可以快速、准确的进行定位。使得模块可广泛用于车载监控、公交车报站、车载导航、船载导航、笔记本导航等产品上。
从上图可以从看出，GPS模块是通过串口传输数据的，因此与stm32f103zet6的接法如下
| GPS | stm32 |
|---|---|
| VCC | VCC(5V或3.3V) |
| GND | GND |
| TXD | RXD(PA3引脚) |
| RXD | TXD（PA2引脚） |
这里GPS和stm32之间是通过USART2来传输的。
GPS数据类型及格式
GPS常见类型
| 类别 | 描述 |
|---|---|
| GPGSV | 可见卫星信息 |
| GPRMC | 推荐最小定位信息 |
| GPVTG | 地面速度信息 |
| GPGGA | GPS定位信息 |
| GPGSA | 当前卫星信息 |
数据格式
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh
<1> UTC 时间，hhmmss(时分秒)格式
<2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位
<3>纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<4> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
<5>经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<6> 经度半球E(东经)或W(西经)
<7>地面速率(000.0~999.9节，前面的0也将被传输)
<8>地面航向(000.0~359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输)
<9> UTC 日期，ddmmyy(日月年)格式
<10>磁偏角(000.0~180.0度，前面的0也将被传输)
<11> 磁偏角方向，E(东)或W(西)
<12>模式指示(仅NMEA01833.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效)
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*xx<CR><LF>
<1> UTC 时间，格式为hhmmss.sss；
<2> 纬度，格式为ddmm.mmmm(第一位是零也将传送)；
<3> 纬度半球，N 或S(北纬或南纬)
<4> 经度，格式为dddmm.mmmm(第一位零也将传送)；
<5> 经度半球，E 或W(东经或西经)
<6> 定位质量指示，0=定位无效，1=定位有效；
<7>使用卫星数量，从00到12(第一个零也将传送)
<8>水平精确度，0.5到99.9
<9>天线离海平面的高度，-9999.9到9999.9米M指单位米
<10>大地水准面高度，-9999.9到9999.9米M指单位米
<11>差分GPS数据期限(RTCMSC-104)，最后设立RTCM传送的秒数量
<12>差分参考基站标号，从0000到1023(首位0也将传送)。
$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh
<1> 以正北为参考基准的地面航向(000~359度，前面的0也将被传输)
<2> 以磁北为参考基准的地面航向(000~359度，前面的0也将被传输)
<3> 地面速率(000.0~999.9节，前面的0也将被传输)
<4> 地面速率(0000.0~1851.8公里/小时，前面的0也将被传输)
<5> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效
$GPGSV，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，…(4),(5)，(6)，(7)*hh(CR)(LF)
各部分含义为：
(1)总的GSV语句电文数；2;
(2)当前GSV语句号:1;
(3)可视卫星总数:08;
(4)PRN码（伪随机噪声码） 也可以认为是卫星编号
(5)仰角(00～90度):33度;
(6)方位角(000～359度):240度;
(7)信噪比(00～99dB):45dB(后面依次为第10，16，17号卫星的信息); *总和校验域； hh 总和校验数:78; (CR)(LF)回车，换行。
注：每条语句最多包括四颗卫星的信息，每颗卫星的信息有四个数据项，即：
(4)－卫星号，(5)－仰角，(6)－方位角，(7)－信噪比。
$GPGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A
字段1：定位模式，A=自动手动2D/3D，M=手动2D/3D
字段2：定位类型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位
字段3：PRN码（伪随机噪声码），第1信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）
字段4：PRN码（伪随机噪声码），第2信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）
字段5：PRN码（伪随机噪声码），第3信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）
字段6：PRN码（伪随机噪声码），第4信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）
字段7：PRN码（伪随机噪声码），第5信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）
字段8：PRN码（伪随机噪声码），第6信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）
字段9：PRN码（伪随机噪声码），第7信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）
字段10：PRN码（伪随机噪声码），第8信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）
字段11：PRN码（伪随机噪声码），第9信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）
字段12：PRN码（伪随机噪声码），第10信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）
字段13：PRN码（伪随机噪声码），第11信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）
字段14：PRN码（伪随机噪声码），第12信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）
字段15：PDOP综合位置精度因子（0.5 - 99.9）
字段16：HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）
字段17：VDOP垂直精度因子（0.5 - 99.9）
字段18：校验值
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原文链接：https://blog.csdn.net/qq_17308321/article/details/80714560
代码部分
串口初始化部分
因为串口1用来电脑和stm32通信，所以GPS和stm32的通信选择串口2。
下面是串口2代码的初始化：
void My_USART2_Init(void){
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStrue;
USART_InitTypeDef USART2_InitStrue;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStrue;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
GPIO_InitStrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//推挽输出
GPIO_InitStrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStrue);
GPIO_InitStrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空输入
GPIO_InitStrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStrue);
USART2_InitStrue.USART_BaudRate = 9600;
USART2_InitStrue.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART2_InitStrue.USART_Mode = USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
USART2_InitStrue.USART_Parity = USART_Parity_No;//奇偶校验位
USART2_InitStrue.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//停止位
USART2_InitStrue.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//数据位
USART_Init(USART2, &USART2_InitStrue);
USART_Cmd(USART2, ENABLE);
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);//打开接收中断，当接收到数据时开启中断
NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStrue.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_Init(&NVIC_InitStrue);
}
下面是串口2中断代码：
extern short int point1;
extern const short int USART2_MAX_RECV_LEN;
extern char USAR2_RX_BUF[200];
extern const short int GPS_Buffer_Length;
short int point1;
extern struct Data Save_Data;
void USART2_IRQHandler(void){
u8 res;
if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE)){
res = USART_ReceiveData(USART2);
if(res == '$'){
point1 = 0;
}
USAR2_RX_BUF[point1++] = res;
if(USAR2_RX_BUF[0] == '$' && USAR2_RX_BUF[4] == 'M' && USAR2_RX_BUF[5] == 'C'){
if(res == '\n'){
memcpy(Save_Data.GPS_Buffer, USAR2_RX_BUF, point1);
Save_Data.isGetData = TRUE;
point1 = 0;
memset(USAR2_RX_BUF, 0, USART2_MAX_RECV_LEN);//Çå¿ÕÊý×é
parseGpsBuffer();//½âÎöÊý¾Ý
printfGpsBuffer();//´òÓ¡Êý¾Ý
}
}
if(point1 >= USART2_MAX_RECV_LEN)
{
point1 = USART2_MAX_RECV_LEN;
}
}
}
GPS部分代码
解析GPS数据代码：
#ifndef _GPS_//预编译
#define _GPS_
#include "sys.h"
typedef struct Data
{
char GPS_Buffer[200];//数据接收
BOOL isGetData;//接收数据是否完成
char *UTCTime;//时间戳
char *latitude;//纬度
char *N_S;//南北
char *longitude;//经度
char *E_W;//东西
BOOL isParseData;//是否解析完成
BOOL isUsefull;//是否为有效数据位
}Data;
void parseGpsBuffer(void);
void printfGpsBuffer(void);
#endif
const short int USART2_MAX_RECV_LEN = 200;
char USAR2_RX_BUF[USART2_MAX_RECV_LEN];
const short int GPS_Buffer_Length = 200;
struct Data Save_Data;
void parseGpsBuffer(void){
char *subString;
char *subStringNext;
int i = 0;
if(Save_Data.isGetData)
{
Save_Data.isGetData = FALSE;
printf("*****************\r\n");
printf("%s",Save_Data.GPS_Buffer);
for(i = 0; i <= 6; i++){
if(i == 0){
if((subString = strstr(Save_Data.GPS_Buffer, ",")) == NULL)
printf("解析错误");
}
else{
subString++;//到达解析数据中逗号的下一位
if((subStringNext = strstr(subString, ",")) != NULL)
{
char usefullBuffer[2];
switch(i){
case 1:
//利用subStringNext和subString的首地址相减来确定指针开辟空间的大小，以防指针不合法。
Save_Data.UTCTime = (char *)malloc((subStringNext - subString)*sizeof(char));
memcpy(Save_Data.UTCTime, subString, subStringNext - subString);
break;
case 2: memcpy(usefullBuffer, subString, subStringNext - subString); break;
case 3: Save_Data.latitude = (char *)malloc((subStringNext - subString)*sizeof(char));
memcpy(Save_Data.latitude, subString, subStringNext - subString);
break;
case 4: Save_Data.N_S = (char *)malloc((subStringNext - subString)*sizeof(char));
memcpy(Save_Data.N_S, subString, subStringNext - subString);
break;
case 5: Save_Data.longitude = (char *)malloc((subStringNext - subString)*sizeof(char));
memcpy(Save_Data.longitude, subString, subStringNext - subString);
break;
case 6: Save_Data.E_W = (char *)malloc((subStringNext - subString)*sizeof(char));
memcpy(Save_Data.E_W, subString, subStringNext - subString);
break;
default: 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{
printf("解析错误2");
}
}
}
}
}
打印GPS数据代码到串口调试助手上：
void printfGpsBuffer(void){
if(Save_Data.isParseData){
Save_Data.isParseData = FALSE;
printf("Save_Data.UTCTime = %s\r\n", Save_Data.UTCTime);//打印数据
free(Save_Data.UTCTime);//释放空间
if(Save_Data.isUsefull){
Save_Data.isUsefull = FALSE;
printf("Save_Data.latitude = %s\r\n", Save_Data.latitude);
free(Save_Data.latitude);
printf("Save_Data.N_S = %s\r\n", Save_Data.N_S);
free(Save_Data.N_S);
printf("Save_Data.longitude = %s\r\n", Save_Data.longitude);
free(Save_Data.longitude);
printf("Save_Data.E_W = %s\r\n", Save_Data.E_W);
free(Save_Data.E_W);
}
else
{
printf("GPS DATA is not usefull!\r\n");
}
}
}
数据展示
上图就是经过解析提取到的GPRMC数据，把经纬度输入到地图上就可以查看具体位置了。
这是一个输入经纬度直接查看位置的小程序===>:ryeb
参考文献：
1、https://blog.csdn.net/weixin_42827999/article/details/93530544?utm_source=app&app_version=4.5.2
2、https://blog.csdn.net/qq_17308321/article/details/80714560