MCU：获取GPS数据接口_gps接口

作者：小蓝xlanll | 2024-03-25 11:18:49

踩

gps接口

文章目录

- - 一、获取GPS数据接口
  - 二、使用方法

一、获取GPS数据接口

支持GPS模块列表：

ATGM336H-5N

代码结构：

GPS_Interface.c
GPS_Interface.h

GPS_Interface.c

#include "GPS_Interface.h"

nmea_msg GPSX;

const unsigned int BAUD_id[9]={4800,9600,19200,38400,57600,115200,230400,460800,921600};//模块支持波特率数组

//从buf里面得到第cx个逗号所在的位置
//返回值:0~0XFE,代表逗号所在位置的偏移.
//       0XFF,代表不存在第cx个逗号							  
unsigned char NMEA_Comma_Pos(unsigned char *buf,unsigned char cx)
{	 		    
	unsigned char *p=buf;
	while(cx)
	{		 
		if(*buf=='*'||*buf<' '||*buf>'z')return 0XFF;//遇到'*'或者非法字符,则不存在第cx个逗号
		if(*buf==',')cx--;
		buf++;
	}
	return buf-p;	 
}
//m^n函数
//返回值:m^n次方.
unsigned int NMEA_Pow(unsigned char m,unsigned char n)
{
	unsigned int result=1;	 
	while(n--)result*=m;    
	return result;
}
//str转换为数字,以','或者'*'结束
//buf:数字存储区
//dx:小数点位数,返回给调用函数
//返回值:转换后的数值
int NMEA_Str2num(unsigned char *buf,unsigned char*dx)
{
	unsigned char *p=buf;
	unsigned int ires=0,fres=0;
	unsigned char ilen=0,flen=0,i;
	unsigned char mask=0;
	int res;
	while(1) //得到整数和小数的长度
	{
		if(*p=='-'){mask|=0X02;p++;}//是负数
		if(*p==','||(*p=='*'))break;//遇到结束了
		if(*p=='.'){mask|=0X01;p++;}//遇到小数点了
		else if(*p>'9'||(*p<'0'))	//有非法字符
		{	
			ilen=0;
			flen=0;
			break;
		}	
		if(mask&0X01)flen++;
		else ilen++;
		p++;
	}
	if(mask&0X02)buf++;	//去掉负号
	for(i=0;i<ilen;i++)	//得到整数部分数据
	{  
		ires+=NMEA_Pow(10,ilen-1-i)*(buf[i]-'0');
	}
	if(flen>5)flen=5;	//最多取5位小数
	*dx=flen;	 		//小数点位数
	for(i=0;i<flen;i++)	//得到小数部分数据
	{  
		fres+=NMEA_Pow(10,flen-1-i)*(buf[ilen+1+i]-'0');
	} 
	res=ires*NMEA_Pow(10,flen)+fres;
	if(mask&0X02)res=-res;		   
	return res;
}	  							 
//分析GPGSV信息
//gpsx:nmea信息结构体
//buf:接收到的GPS数据缓冲区首地址
void NMEA_GPGSV_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf)
{
	unsigned char *p,*p1,dx;
	unsigned char len,i,j,slx=0;
	unsigned char posx;   	 
	p=buf;
	p1=(unsigned char*)strstr((const char *)p,"$GPGSV");
	len=p1[7]-'0';								//得到GPGSV的条数
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,3); 					//得到可见卫星总数
	if(posx!=0XFF)gpsx->svnum=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);
	for(i=0;i<len;i++)
	{	 
		p1=(unsigned char*)strstr((const char *)p,"$GPGSV");  
		for(j=0;j<4;j++)
		{	  
			posx=NMEA_Comma_Pos(p1,4+j*4);
			if(posx!=0XFF)gpsx->slmsg[slx].num=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);	//得到卫星编号
			else break; 
			posx=NMEA_Comma_Pos(p1,5+j*4);
			if(posx!=0XFF)gpsx->slmsg[slx].eledeg=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);//得到卫星仰角 
			else break;
			posx=NMEA_Comma_Pos(p1,6+j*4);
			if(posx!=0XFF)gpsx->slmsg[slx].azideg=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);//得到卫星方位角
			else break; 
			posx=NMEA_Comma_Pos(p1,7+j*4);
			if(posx!=0XFF)gpsx->slmsg[slx].sn=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);	//得到卫星信噪比
			else break;
			slx++;	   
		}   
 		p=p1+1;//切换到下一个GPGSV信息
	}   
}
//分析BDGSV信息
//gpsx:nmea信息结构体
//buf:接收到的北斗数据缓冲区首地址
void NMEA_BDGSV_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf)
{
	unsigned char *p,*p1,dx;
	unsigned char len,i,j,slx=0;
	unsigned char posx;   	 
	p=buf;
	p1=(unsigned char*)strstr((const char *)p,"$BDGSV");
	len=p1[7]-'0';								//得到BDGSV的条数
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,3); 					//得到可见北斗卫星总数
	if(posx!=0XFF)gpsx->beidou_svnum=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);
	for(i=0;i<len;i++)
	{	 
		p1=(unsigned char*)strstr((const char *)p,"$BDGSV");  
		for(j=0;j<4;j++)
		{	  
			posx=NMEA_Comma_Pos(p1,4+j*4);
			if(posx!=0XFF)gpsx->beidou_slmsg[slx].beidou_num=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);	//得到卫星编号
			else break; 
			posx=NMEA_Comma_Pos(p1,5+j*4);
			if(posx!=0XFF)gpsx->beidou_slmsg[slx].beidou_eledeg=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);//得到卫星仰角 
			else break;
			posx=NMEA_Comma_Pos(p1,6+j*4);
			if(posx!=0XFF)gpsx->beidou_slmsg[slx].beidou_azideg=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);//得到卫星方位角
			else break; 
			posx=NMEA_Comma_Pos(p1,7+j*4);
			if(posx!=0XFF)gpsx->beidou_slmsg[slx].beidou_sn=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);	//得到卫星信噪比
			else break;
			slx++;	   
		}   
 		p=p1+1;//切换到下一个BDGSV信息
	}   
}
//分析GNGGA信息
//gpsx:nmea信息结构体
//buf:接收到的GPS/北斗数据缓冲区首地址
void NMEA_GNGGA_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf)
{
	unsigned char *p1,dx;			 
	unsigned char posx;    
	p1=(unsigned char*)strstr((const char *)buf,"$GNGGA");
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,6);								//得到GPS状态
	if(posx!=0XFF)gpsx->gpssta=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);	
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,7);								//得到用于定位的卫星数
	if(posx!=0XFF)gpsx->posslnum=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx); 
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,9);								//得到海拔高度
	if(posx!=0XFF)gpsx->altitude=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);  
}
//分析GNGSA信息
//gpsx:nmea信息结构体
//buf:接收到的GPS/北斗数据缓冲区首地址
void NMEA_GNGSA_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf)
{
	unsigned char *p1,dx;			 
	unsigned char posx; 
	unsigned char i;   
	p1=(unsigned char*)strstr((const char *)buf,"$GNGSA");
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,2);								//得到定位类型
	if(posx!=0XFF)gpsx->fixmode=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);	
	for(i=0;i<12;i++)										//得到定位卫星编号
	{
		posx=NMEA_Comma_Pos(p1,3+i);					 
		if(posx!=0XFF)gpsx->possl[i]=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);
		else break; 
	}				  
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,15);								//得到PDOP位置精度因子
	if(posx!=0XFF)gpsx->pdop=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);  
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,16);								//得到HDOP位置精度因子
	if(posx!=0XFF)gpsx->hdop=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);  
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,17);								//得到VDOP位置精度因子
	if(posx!=0XFF)gpsx->vdop=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);  
}
//分析GNRMC信息
//gpsx:nmea信息结构体
//buf:接收到的GPS/北斗数据缓冲区首地址
void NMEA_GNRMC_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf)
{
	unsigned char *p1,dx;			 
	unsigned char posx;     
	unsigned int temp;	   
	float rs;  
	p1=(unsigned char*)strstr((const char *)buf,"GNRMC");//"$GNRMC",经常有&和GNRMC分开的情况,故只判断GPRMC.
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,1);								//得到UTC时间
	if(posx!=0XFF)
	{
		temp=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx)/NMEA_Pow(10,dx);	 	//得到UTC时间,去掉ms
		gpsx->utc.hour=(temp/10000)+8;
		gpsx->utc.min=(temp/100)%100;
		gpsx->utc.sec=temp%100;	 	 
	}	
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,3);								//得到纬度
	if(posx!=0XFF)
	{
		temp=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);		 	 
		gpsx->latitude=temp/NMEA_Pow(10,dx+2);	//得到°
		rs=temp%NMEA_Pow(10,dx+2);				//得到'		 
		gpsx->latitude=gpsx->latitude*NMEA_Pow(10,5)+(rs*NMEA_Pow(10,5-dx))/60;//转换为° 
	}
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,4);								//南纬还是北纬 
	if(posx!=0XFF)gpsx->nshemi=*(p1+posx);					 
 	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,5);								//得到经度
	if(posx!=0XFF)
	{												  
		temp=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);		 	 
		gpsx->longitude=temp/NMEA_Pow(10,dx+2);	//得到°
		rs=temp%NMEA_Pow(10,dx+2);				//得到'		 
		gpsx->longitude=gpsx->longitude*NMEA_Pow(10,5)+(rs*NMEA_Pow(10,5-dx))/60;//转换为° 
	}
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,6);								//东经还是西经
	if(posx!=0XFF)gpsx->ewhemi=*(p1+posx);		 
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,9);								//得到UTC日期
	if(posx!=0XFF)
	{
		temp=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);		 				//得到UTC日期
		gpsx->utc.date=temp/10000;
		gpsx->utc.month=(temp/100)%100;
		gpsx->utc.year=2000+temp%100;	 	 
	} 
}
//分析GNVTG信息
//gpsx:nmea信息结构体
//buf:接收到的GPS/北斗数据缓冲区首地址
void NMEA_GNVTG_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf)
{
	unsigned char *p1,dx;			 
	unsigned char posx;    
	p1=(unsigned char*)strstr((const char *)buf,"$GNVTG");							 
	posx=NMEA_Comma_Pos(p1,7);								//得到地面速率
	if(posx!=0XFF)
	{
		gpsx->speed=NMEA_Str2num(p1+posx,&dx);
		if(dx<3)gpsx->speed*=NMEA_Pow(10,3-dx);	 	 		//确保扩大1000倍
	}
}  
//提取NMEA-0183信息
//gpsx:nmea信息结构体
//buf:接收到的GPS/北斗数据缓冲区首地址
void GPS_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf)
{
	NMEA_GPGSV_Analysis(gpsx,buf);	//GPGSV解析
	NMEA_BDGSV_Analysis(gpsx,buf);	//BDGSV解析
	NMEA_GNGGA_Analysis(gpsx,buf);	//GNGGA解析 	
	NMEA_GNGSA_Analysis(gpsx,buf);	//GNGSA解析
	NMEA_GNRMC_Analysis(gpsx,buf);	//GNRMC解析
	NMEA_GNVTG_Analysis(gpsx,buf);	//GNVTG解析
}

char *myitoa(int value, char *string, int radix)
{
    int     i, d;
    int     flag = 0;
    char    *ptr = string; 
    /* This implementation only works for decimal numbers. */
    if (radix != 10)
    {
        *ptr = 0;
        return string;
    }
    if (!value)
    {
        *ptr++ = 0x30;
        *ptr = 0;
        return string;
    }
    /* if this is a negative value insert the minus sign. */
    if (value < 0)
    {
        *ptr++ = '-';
 
        /* Make the value positive. */
        value *= -1;
    }
    for (i = 10000; i > 0; i /= 10)
    {
        d = value / i;
        if (d || flag)
        {
            *ptr++ = (char)(d + 0x30);
            value -= (d * i);
            flag = 1;
        }
    }
    /* Null terminate the string. */
    *ptr = 0;
    return string;
} /* NCL_Itoa */

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293

GPS_Interface.h

#ifndef _GPS_INTERFACE_H_
#define _GPS_INTERFACE_H_

#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include "main.h"	 
#include "stdarg.h"	 
#include "string.h"	 

//GPS NMEA-0183协议重要参数结构体定义 
//卫星信息


__packed typedef struct  
{										    
 	unsigned char num;		//卫星编号
	unsigned char eledeg;	//卫星仰角
	unsigned short azideg;	//卫星方位角
	unsigned char sn;		//信噪比		   
}nmea_slmsg; 
//北斗 NMEA-0183协议重要参数结构体定义 
//卫星信息
__packed typedef struct  
{	
 	unsigned char beidou_num;		//卫星编号
	unsigned char beidou_eledeg;	//卫星仰角
	unsigned short beidou_azideg;	//卫星方位角
	unsigned char beidou_sn;		//信噪比		   
}beidou_nmea_slmsg; 

//UTC时间信息
__packed typedef struct  
{										    
 	unsigned short year;	//年份
	unsigned char month;	//月份
	unsigned char date;	//日期
	unsigned char hour; 	//小时
	unsigned char min; 	//分钟
	unsigned char sec; 	//秒钟
}nmea_utc_time;   	   
//NMEA 0183 协议解析后数据存放结构体
__packed typedef struct  
{										    
 	unsigned char svnum;					//可见GPS卫星数
	unsigned char beidou_svnum;					//可见北斗卫星数
	nmea_slmsg slmsg[12];		//最多12颗GPS卫星
	beidou_nmea_slmsg beidou_slmsg[12];		//暂且算最多12颗北斗卫星
	nmea_utc_time utc;			//UTC时间
	unsigned int latitude;				//纬度 分扩大100000倍,实际要除以100000
	unsigned char nshemi;					//北纬/南纬,N:北纬;S:南纬				  
	unsigned int longitude;			    //经度 分扩大100000倍,实际要除以100000
	unsigned char ewhemi;					//东经/西经,E:东经;W:西经
	unsigned char gpssta;					//GPS状态:0,未定位;1,非差分定位;2,差分定位;6,正在估算.				  
 	unsigned char posslnum;				//用于定位的GPS卫星数,0~12.
 	unsigned char possl[12];				//用于定位的卫星编号
	unsigned char fixmode;					//定位类型:1,没有定位;2,2D定位;3,3D定位
	unsigned short pdop;					//位置精度因子 0~500,对应实际值0~50.0
	unsigned short hdop;					//水平精度因子 0~500,对应实际值0~50.0
	unsigned short vdop;					//垂直精度因子 0~500,对应实际值0~50.0 

	int altitude;			 	//海拔高度,放大了10倍,实际除以10.单位:0.1m	 
	unsigned short speed;					//地面速率,放大了1000倍,实际除以10.单位:0.001公里/小时	 
}nmea_msg;
 	
//SkyTra S1216F8 配置波特率结构体
__packed typedef struct
{
	unsigned short sos;            //启动序列，固定为0XA0A1
	unsigned short PL;             //有效数据长度0X0004； 
	unsigned char id;             //ID，固定为0X05
	unsigned char com_port;       //COM口，固定为0X00，即COM1   
	unsigned char Baud_id;       //波特率（0~8,4800,9600,19200,38400,57600,115200,230400,460800,921600）
	unsigned char Attributes;     //配置数据保存位置 ,0保存到SRAM，1保存到SRAM&FLASH，2临时保存
	unsigned char CS;             //校验值
	unsigned short end;            //结束符:0X0D0A  
}SkyTra_baudrate;
 	
//SkyTra S1216F8 配置输出信息结构体
__packed typedef struct
{
	unsigned short sos;            //启动序列，固定为0XA0A1
	unsigned short PL;             //有效数据长度0X0009； 
	unsigned char id;             //ID，固定为0X08
	unsigned char GGA;            //1~255（s）,0:disable
	unsigned char GSA;            //1~255（s）,0:disable
	unsigned char GSV;            //1~255（s）,0:disable
	unsigned char GLL;            //1~255（s）,0:disable
	unsigned char RMC;            //1~255（s）,0:disable
	unsigned char VTG;            //1~255（s）,0:disable
	unsigned char ZDA;            //1~255（s）,0:disable
	unsigned char Attributes;     //配置数据保存位置 ,0保存到SRAM，1保存到SRAM&FLASH，2临时保存
	unsigned char CS;             //校验值
	unsigned short end;            //结束符:0X0D0A  
}SkyTra_outmsg;
 	
//SkyTra S1216F8 配置位置更新率结构体
__packed typedef struct
{
	unsigned short sos;            //启动序列，固定为0XA0A1
	unsigned short PL;             //有效数据长度0X0003； 
	unsigned char id;             //ID，固定为0X0E
	unsigned char rate;           //取值范围:1, 2, 4, 5, 8, 10, 20, 25, 40, 50
	unsigned char Attributes;     //配置数据保存位置 ,0保存到SRAM，1保存到SRAM&FLASH，2临时保存
	unsigned char CS;             //校验值
	unsigned short end;            //结束符:0X0D0A  
}SkyTra_PosRate;
 	
//SkyTra S1216F8 配置输出脉冲(PPS)宽度结构体
__packed typedef struct
{
	unsigned short sos;            //启动序列，固定为0XA0A1
	unsigned short PL;             //有效数据长度0X0007； 
	unsigned char id;             //ID，固定为0X65
	unsigned char Sub_ID;         //0X01
	unsigned int width;        //1~100000(us)
	unsigned char Attributes;     //配置数据保存位置 ,0保存到SRAM，1保存到SRAM&FLASH，2临时保存
	unsigned char CS;             //校验值
	unsigned short end;            //结束符:0X0D0A 
}SkyTra_pps_width;
 	
//SkyTra S1216F8 ACK结构体
__packed typedef struct
{
	unsigned short sos;            //启动序列，固定为0XA0A1
	unsigned short PL;             //有效数据长度0X0002； 
	unsigned char id;             //ID，固定为0X83
	unsigned char ACK_ID;         //ACK ID may further consist of message ID and message sub-ID which will become 3 bytes of ACK message
	unsigned char CS;             //校验值
	unsigned short end;            //结束符 
}SkyTra_ACK;
 	
//SkyTra S1216F8 NACK结构体
__packed typedef struct
{
	unsigned short sos;            //启动序列，固定为0XA0A1
	unsigned short PL;             //有效数据长度0X0002； 
	unsigned char id;             //ID，固定为0X84
	unsigned char NACK_ID;         //ACK ID may further consist of message ID and message sub-ID which will become 3 bytes of ACK message
	unsigned char CS;             //校验值
	unsigned short end;            //结束符 
}SkyTra_NACK;


int NMEA_Str2num(unsigned char *buf,unsigned char*dx);
void GPS_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf);
void NMEA_GPGSV_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf);
void NMEA_BDGSV_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf);
void NMEA_GNGGA_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf);
void NMEA_GNGSA_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf);
void NMEA_GNGSA_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf);
void NMEA_GNRMC_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf);
void NMEA_GNVTG_Analysis(nmea_msg *gpsx,unsigned char *buf);
char *myitoa(int value, char *string, int radix);
#endif

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156

二、使用方法

在需要的地方加入#include "GPS_Interface.h"，然后调用

nmea_msg gpsx;
GPS_Analysis(&gpsx,uartDMA_data.bits.uart_buffer);
1
2

注意：uartDMA_data.bits.uart_buffer是你串口通过dma获取到的gps模块发来的数据

声明：本文内容由网友自发贡献，不代表【wpsshop博客】立场，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有侵权的内容，请联系我们。转载请注明出处：https://www.wpsshop.cn/w/小蓝xlanll/article/detail/309392