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標題: STM32單片機AIR551G GPS定位程序 [打印本頁]
作者: Q柒    時間: 2022-12-16 11:39
標題: STM32單片機AIR551G GPS定位程序
合軸551G模塊，移植了正點原子的開發板程序

STM32單片機源程序如下:
  1. #include "gps.h"
  2. #include "led.h"
  3. #include "SysTick.h"                                                           
  4. #include "usart3.h"                                                                    
  5. #include "stdio.h"         
  6. #include "stdarg.h"         
  7. #include "string.h"         
  8. #include "math.h"
  9.          

  11.                                                   
  12. u8 NMEA_Comma_Pos(u8 *buf,u8 cx)
  13. {                             
  14.         u8 *p=buf;
  15.         while(cx)
  16.         {                 
  17.                 if(*buf=='*'||*buf<' '||*buf>'z')return 0XFF;//遇到'*'或者非法字符,則不存在第cx個逗號
  18.                 if(*buf==',')cx--;
  19.                 buf++;
  20.         }
  21.         return buf-p;         
  22. }
  23. //m^n函數
  24. //返回值:m^n次方.
  25. u32 NMEA_Pow(u8 m,u8 n)
  26. {
  27.         u32 result=1;         
  28.         while(n--)result*=m;   
  29.         return result;
  30. }
  31. //str轉換為數字,以','或者'*'結束
  32. //buf:數字存儲區
  33. //dx:小數點位數,返回給調用函數
  34. //返回值:轉換后的數值
  35. int NMEA_Str2num(u8 *buf,u8*dx)
  36. {
  37.         u8 *p=buf;
  38.         u32 ires=0,fres=0;
  39.         u8 ilen=0,flen=0,i;
  40.         u8 mask=0;
  41.         int res;
  42.         while(1) //得到整數和小數的長度
  43.         {
  44.                 if(*p=='-'){mask|=0X02;p++;}//是負數
  45.                 if(*p==','||(*p=='*'))break;//遇到結束了
  46.                 if(*p=='.'){mask|=0X01;p++;}//遇到小數點了
  47.                 else if(*p>'9'||(*p<'0'))        //有非法字符
  48.                 {        
  49.                         ilen=0;
  50.                         flen=0;
  51.                         break;
  52.                 }        
  53.                 if(mask&0X01)flen++;
  54.                 else ilen++;
  55.                 p++;
  56.         }
  57.         if(mask&0X02)buf++;        //去掉負號
  58.         for(i=0;i<ilen;i++)        //得到整數部分數據
  59.         {  
  60.                 ires+=NMEA_Pow(10,ilen-1-i)*(buf[i]-'0');
  61.         }
  62.         if(flen>5)flen=5;        //最多取5位小數
  63.         *dx=flen;                         //小數點位數
  64.         for(i=0;i<flen;i++)        //得到小數部分數據
  65.         {  
  66.                 fres+=NMEA_Pow(10,flen-1-i)*(buf[ilen+1+i]-'0');
  67.         }
  68.         res=ires*NMEA_Pow(10,flen)+fres;
  69.         if(mask&0X02)res=-res;                  
  70.         return res;
  71. }                                                                  
  72. //分析GPGSV信息    可見衛星信息
  73. //gpsx:nmea信息結構體
  74. //buf:接收到的GPS數據緩沖區首地址
  75. void NMEA_GPGSV_Analysis(nmea_msg *gpsx,u8 *buf)
  76. {
  77.         u8 *p,*p1,dx;
  78.         u8 len,i,j,slx=0;
  79.         u8 posx;            
  80.         p=buf;
  81.         p1=(u8*)strstr((const char *)p,"$GPGSV");
  82.         len=p1[7]-'0';                                                                //得到GPGSV的條數
  83.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,3);                                         //得到可見衛星總數
  84.         if(posx!=0XFF)gpsx->svnum=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);
  85.         for(i=0;i<len;i++)
  86.         {         
  87.                 p1=(u8*)strstr((const char *)p,"$GPGSV");  
  88.                 for(j=0;j<4;j++)
  89.                 {         
  90.                         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,4+j*4);
  91.                         if(posx!=0XFF)gpsx->slmsg[slx].num=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);        //得到衛星編號
  92.                         else break;
  93.                         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,5+j*4);
  94.                         if(posx!=0XFF)gpsx->slmsg[slx].eledeg=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);//得到衛星仰角
  95.                         else break;
  96.                         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,6+j*4);
  97.                         if(posx!=0XFF)gpsx->slmsg[slx].azideg=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);//得到衛星方位角
  98.                         else break;
  99.                         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,7+j*4);
  100.                         if(posx!=0XFF)gpsx->slmsg[slx].sn=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);        //得到衛星信噪比
  101.                         else break;
  102.                         slx++;           
  103.                 }   
  104.                  p=p1+1;//切換到下一個GPGSV信息
  105.         }   
  106. }
  107. //分析BDGSV信息
  108. //gpsx:nmea信息結構體
  109. //buf:接收到的GPS數據緩沖區首地址
  110. void NMEA_BDGSV_Analysis(nmea_msg *gpsx,u8 *buf)
  111. {
  112.         u8 *p,*p1,dx;
  113.         u8 len,i,j,slx=0;
  114.         u8 posx;            
  115.         p=buf;
  116.         p1=(u8*)strstr((const char *)p,"$BDGSV");
  117.         len=p1[7]-'0';                                                                //得到BDGSV的條數
  118.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,3);                                         //得到可見北斗衛星總數
  119.         if(posx!=0XFF)gpsx->beidou_svnum=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);
  120.         for(i=0;i<len;i++)
  121.         {         
  122.                 p1=(u8*)strstr((const char *)p,"$BDGSV");  
  123.                 for(j=0;j<4;j++)
  124.                 {         
  125.                         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,4+j*4);
  126.                         if(posx!=0XFF)gpsx->beidou_slmsg[slx].beidou_num=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);        //得到衛星編號
  127.                         else break;
  128.                         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,5+j*4);
  129.                         if(posx!=0XFF)gpsx->beidou_slmsg[slx].beidou_eledeg=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);//得到衛星仰角
  130.                         else break;
  131.                         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,6+j*4);
  132.                         if(posx!=0XFF)gpsx->beidou_slmsg[slx].beidou_azideg=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);//得到衛星方位角
  133.                         else break;
  134.                         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,7+j*4);
  135.                         if(posx!=0XFF)gpsx->beidou_slmsg[slx].beidou_sn=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);        //得到衛星信噪比
  136.                         else break;
  137.                         slx++;           
  138.                 }   
  139.                  p=p1+1;//切換到下一個BDGSV信息
  140.         }   
  141. }
  142. //分析GNGGA信息
  143. //gpsx:nmea信息結構體
  144. //buf:接收到的GPS數據緩沖區首地址
  145. void NMEA_GNGGA_Analysis(nmea_msg *gpsx,u8 *buf)
  146. {
  147.         u8 *p1,dx;                        
  148.         u8 posx;   
  149.         p1=(u8*)strstr((const char *)buf,"$GNGGA");
  150.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,6);                                                                //得到GPS狀態
  151.         if(posx!=0XFF)gpsx->gpssta=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);        
  152.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,7);                                                                //得到用于定位的衛星數
  153.         if(posx!=0XFF)gpsx->posslnum=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);
  154.         
  155.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,8);                                                                //水平位置精度
  156.         if(posx!=0XFF)gpsx->hdop=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);
  157.         
  158.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,9);                                                                //得到海拔高度  
  159.         if(posx!=0XFF)gpsx->altitude=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);  
  160. }
  161. //分析GNGSA信息
  162. //gpsx:nmea信息結構體
  163. //buf:接收到的GPS數據緩沖區首地址
  164. void NMEA_GNGSA_Analysis(nmea_msg *gpsx,u8 *buf)
  165. {
  166.         u8 *p1,dx;                        
  167.         u8 posx;
  168.         u8 i;   
  169.         p1=(u8*)strstr((const char *)buf,"$GNGSA");
  170.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,2);                                                                //得到定位類型
  171.         if(posx!=0XFF)gpsx->fixmode=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);        
  172.         for(i=0;i<12;i++)                                                                                //得到定位衛星編號
  173.         {
  174.                 posx=NMEA_Comma_Pos(p1,3+i);                                         
  175.                 if(posx!=0XFF)gpsx->possl[i]=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);
  176.                 else break;
  177.         }                                 
  178.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,15);                                                                //得到PDOP位置精度因子
  179.         if(posx!=0XFF)gpsx->pdop=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);  
  180.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,16);                                                                //得到HDOP位置精度因子
  181.         if(posx!=0XFF)gpsx->hdop=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);  
  182.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,17);                                                                //得到VDOP位置精度因子
  183.         if(posx!=0XFF)gpsx->vdop=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);  
  184. }
  185. //分析GNRMC信息
  186. //gpsx:nmea信息結構體
  187. //buf:接收到的GPS數據緩沖區首地址
  188. void NMEA_GNRMC_Analysis(nmea_msg *gpsx,u8 *buf)
  189. {
  190.         u8 *p1,dx;                        
  191.         u8 posx;     
  192.         u32 temp;           
  193.         float rs;  
  194.         p1=(u8*)strstr((const char *)buf,"$GNRMC");//"$GNRMC",經常有&和GNRMC分開的情況,故只判斷GPRMC.
  195.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,1);                                                                //得到UTC時間
  196.         if(posx!=0XFF)
  197.         {
  198.                 temp=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx)/NMEA_Pow(10,dx);                 //得到UTC時間,去掉ms
  199.                 gpsx->utc.hour=temp/10000;
  200.                 gpsx->utc.min=(temp/100)%100;
  201.                 gpsx->utc.sec=temp%100;                  
  202.         }        
  203.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,3);                                                                //得到緯度
  204.         if(posx!=0XFF)
  205.         {
  206.                 temp=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);                          
  207.                 gpsx->latitude=temp/NMEA_Pow(10,dx+2);        //得到°
  208.                 rs=temp%NMEA_Pow(10,dx+2);                                //得到'                 
  209.                 gpsx->latitude=gpsx->latitude*NMEA_Pow(10,5)+(rs*NMEA_Pow(10,5-dx))/60;//轉換為°
  210.         }
  211.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,4);                                                                //南緯還是北緯
  212.         if(posx!=0XFF)gpsx->nshemi=*(p1+posx);                                         
  213.          posx=NMEA_Comma_Pos(p1,5);                                                                //得到經度
  214.         if(posx!=0XFF)
  215.         {                                                                                                  
  216.                 temp=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);                          
  217.                 gpsx->longitude=temp/NMEA_Pow(10,dx+2);        //得到°
  218.                 rs=temp%NMEA_Pow(10,dx+2);                                //得到'                 
  219.                 gpsx->longitude=gpsx->longitude*NMEA_Pow(10,5)+(rs*NMEA_Pow(10,5-dx))/60;//轉換為°
  220.         }
  221.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,6);                                                                //東經還是西經
  222.         if(posx!=0XFF)gpsx->ewhemi=*(p1+posx);        
  223.    posx=NMEA_Comma_Pos(p1,7);              //獲取地面速度
  224.         if(posx!=0XFF)gpsx->lspeed=*(p1+posx);        
  225.         
  226.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,9);                                                                //得到UTC日期
  227.         if(posx!=0XFF)
  228.         {
  229.                 temp=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);                                                 //得到UTC日期
  230.                 gpsx->utc.date=temp/10000;
  231.                 gpsx->utc.month=(temp/100)%100;
  232.                 gpsx->utc.year=2000+temp%100;                  
  233.         }
  234. }
  235. //分析GNVTG信息
  236. //gpsx:nmea信息結構體
  237. //buf:接收到的GPS數據緩沖區首地址
  238. void NMEA_GNVTG_Analysis(nmea_msg *gpsx,u8 *buf)
  239. {
  240.         u8 *p1,dx;                        
  241.         u8 posx;   
  242.         p1=(u8*)strstr((const char *)buf,"$GNVTG");                                                         
  243.         posx=NMEA_Comma_Pos(p1,7);                                                                //得到地面速率
  244.         if(posx!=0XFF)
  245.         {
  246.                 gpsx->speed=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);
  247.                 if(dx<3)gpsx->speed*=NMEA_Pow(10,3-dx);                                  //確保擴大1000倍
  248.         }
  249. }  
  250. //提取NMEA-0183信息
  251. //gpsx:nmea信息結構體
  252. //buf:接收到的GPS數據緩沖區首地址
  253. void GPS_Analysis(nmea_msg *gpsx,u8 *buf)
  254. {
  255.         NMEA_GPGSV_Analysis(gpsx,buf);        //GPGSV解析
  256.         NMEA_BDGSV_Analysis(gpsx,buf);        //BDGSV解析
  257.         NMEA_GNGGA_Analysis(gpsx,buf);        //GNGGA解析         
  258.         NMEA_GNGSA_Analysis(gpsx,buf);        //GPNSA解析
  259.         NMEA_GNRMC_Analysis(gpsx,buf);        //GPNMC解析
  260.         NMEA_GNVTG_Analysis(gpsx,buf);        //GPNTG解析
  261. }

  263. /**********************************
  264. 功能：發送數據到GPS模塊
  265. 日期：2022.12.14
  266. 參數：cmd AT命令
  267. 返回值： 無
  268. *****************************/
  269. void SendAtToGps(u8 *cmd)
  270. {
  271.   while (*cmd !='\0')
  272.         {
  273.          USART_SendData(USART3,*cmd++);
  274.                 while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TXE)==Bit_RESET);
  275.         }
  276. }


  279. /****************************
  280. 功能：檢查GPS模塊應答是否符合預期
  281. 日期：2022.12.14
  282. 參數：str 正確應答
  283. 返回值：無
  284. ***************************/
  285. u8 GpsAckChack(u8 *str)
  286. {
  287. //u8 str[225];
  288.         delay_ms(500);
  289. if(USART3_RX_STA !=0)
  290. {
  291.    USART3_RX_STA=0;
  292.          if(strstr ((const char*)USART3_RX_BUF,(const char*)str))
  293.          {
  294.            memset(USART3_RX_BUF,0, sizeof USART3_RX_BUF);  //符合預期
  295.                  return 0;
  296.          }
  297.          else
  298.          {
  299.          memset(USART3_RX_BUF,0, sizeof USART3_RX_BUF);  //不符合預期
  300.                  return 1;
  301.                  //清空數組
  302.          }
  303. }
  304. else
  305. {
  306. memset(USART3_RX_BUF,0, sizeof USART3_RX_BUF);  
  307.          return  1;
  308. }  
  309. }

  311. /*********************************************
  312. 功能：GPS模塊初始化
  313. 日期：2022.12.14
  314. 參數： 無
  315. 返回值：無
  316. *********************************************/

  318. void Gps_Init()
  319. {
  320.         cmd1:SendAtToGps (ColdStart); //發送冷啟動指令
  321.         delay_ms(50);
  322.         if(!GpsAckChack ("$GNTXT,GK9701*7E..$GNTXT,HW:V190"));
  323.                 else goto cmd1;
  324.         cmd2:SendAtToGps (GPSL1L5); //全系統模式
  325.         delay_ms(50);
  326.         if (!GpsAckChack("$GNTXT,GK9701*7E..$GNTXT,HW:V190"))  ;
  327.           else goto  cmd2;
  328.         cmd3:SendAtToGps(OpenSBAS);    //開啟SBAS 功能
  329.              delay_ms(50);        
  330.                          if (!GpsAckChack("$GNTXT,GK9701*7E..$GNTXT,HW:V190"))  ;
  331.              else goto  cmd3;
  332.         cmd4:SendAtToGps(delay1sNMEA); //配置輸出 NMEA 消息的間隔 1s
  333.        delay_ms(50);        
  334.              if (!GpsAckChack("$GNTXT,GK9701*7E..$GNTXT,HW:V190"))  ;
  335.              else goto  cmd4;
  336.         cmd5:SendAtToGps(EnableRMC);   //設置 NMEA 語句輸出使能  使能RMC
  337.        delay_ms(50);        
  338.              if (!GpsAckChack("$GNTXT,GK9701*7E..$GNTXT,HW:V190"))  ;
  339.              else goto  cmd5;

  341.                          SendAtToGps(MoreFast);//加速定位信息

  343. }
復制代碼


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