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单片机

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

  1. stm32f103zet6开发板一块
  2. gps模块一个（型号为G28Z2FTTL）
  3. 串口调试助手
  4. 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。
在这里插入图片描述

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
————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「靑い空゛」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
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

在这里插入图片描述
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

版权声明：本文为CSDN博主「追梦者（ '▿ ' ）」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_47888745/article/details/114983398

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