STM32使用HAL库获取GPS模块HT1818Z3G5L信息（方法1）

news2025/1/11 23:36:54

1、写在最前

先了解一下GPRMC的格式
格 式：
GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,A*50
说 明：
字段 0：$GPRMC，语句ID，表明该语句为Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐最小定位信息
字段 1：UTC时间，hhmmss.sss格式
字段 2：状态，A=定位，V=未定位
字段 3：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段 4：纬度N（北纬）或S（南纬）
字段 5：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段 6：经度E（东经）或W（西经）
字段 7：速度，节，Knots（一节也是1.852千米／小时）
字段 8：方位角，度（二维方向指向，相当于二维罗盘）
字段 9：UTC日期，DDMMYY格式
字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前导位数不足则补0）
字段11：磁偏角方向，E=东，W=西
字段12：模式，A=自动，D=差分，E=估测，N=数据无效（3.0协议内容）
字段13：校验值

2、配置

使用STM32F103C8T6的串口1，连接模块的串口。
此模块4个引脚标注为“V G T R”
在这里插入图片描述

功能：
V = 3.3V
G = GND
T = TX
R = RX

STM32CUBE配置如下：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
记得开启串口中断。

3、程序编写

1、先使用单字节接收方式，因为每个帧的结构都是$开头，0x0d,0x0a结尾。如果使用空闲接收的话，这个模块一次发送的数据比较大，需要大几百字节的缓存。
首先在main函数中，先定义需要的全局变量

uint8_t g_ucRxByte;
uint8_t g_ucRxCnt;
uint8_t g_ucaRx[GPS_BUFF_SIZE];
rtcType_T g_tRtcCN;
float g_fSpeed;

在这里插入图片描述
2、进入主循环之前，开启串口接收

  /* USER CODE BEGIN 2 */
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&g_ucRxByte,1);
  /* USER CODE END 2 */

3、编写GPS.h头文件

#ifndef __GPS_H
#define __GPS_H
#include "main.h"

#define GPS_BUFF_SIZE	100

typedef struct
{
	uint16_t usYear;
	uint8_t ucMonth;
	uint8_t ucDay;
	uint8_t ucHour;
	uint8_t ucMinute;
	uint8_t ucSecond;
}rtcType_T;

extern uint8_t g_ucaGNRMC[GPS_BUFF_SIZE];
extern uint8_t g_ucGNRMCRxSta;

uint8_t GPS_GetTime(char *cpRmc,rtcType_T *tpRTC);/*从RMC(推荐最小定位信息)中获取GPS的时间信息，东8区时间*/
rtcType_T GPS_TimeToArea(rtcType_T tTime, uint8_t ucArea);/*转换GPS时间到指定区的时间*/
float GPS_GetSpeed(char *cpRmc);

#endif

4、编写GPS.c文件

#include "gps.h"
#include "string.h"
#include "stdlib.h"

uint8_t g_ucaGNRMC[GPS_BUFF_SIZE];
uint8_t g_ucGNRMCRxSta;


uint8_t GPS_GetTime(char *cpRmc,rtcType_T *tpRTC)
{
	char *cpStart;
	uint8_t i;

	cpStart = strchr(cpRmc,',');
	
	tpRTC->ucHour = (cpStart[1]-0x30)*10 + (cpStart[2]-0x30) ;/**/

	tpRTC->ucMinute = (cpStart[3]-0x30)*10 + (cpStart[4]-0x30);
	tpRTC->ucSecond = (cpStart[5]-0x30)*10 + (cpStart[6]-0x30);
	
	cpStart = cpRmc;
	for(i = 0;i < 9;i++)
	{
		cpStart = strchr(cpStart,',');
		cpStart++;
	}
	tpRTC->ucDay = (cpStart[0]-0x30)*10 + (cpStart[1]-0x30);
	tpRTC->ucMonth = (cpStart[2]-0x30)*10 + (cpStart[3]-0x30);
	tpRTC->usYear = (cpStart[4]-0x30)*10 + (cpStart[5]-0x30) + 2000;
	
	return 1;

}


rtcType_T GPS_TimeToArea(rtcType_T tTime, uint8_t ucArea)
{
	rtcType_T tConvertTime;
	tConvertTime = tTime;
	tConvertTime.ucHour += ucArea;
	if(1==tConvertTime.ucMonth||3==tConvertTime.ucMonth||5==tConvertTime.ucMonth||7==tConvertTime.ucMonth||8==tConvertTime.ucMonth||10==tConvertTime.ucMonth||12==tConvertTime.ucMonth)//1,3,5,7,8,9,12月每月为31天
	{
		if(24 <= tConvertTime.ucHour)
		{
			tConvertTime.ucHour -= 24;
			tConvertTime.ucDay += 1;//如果超过24小时，减去24小时，后再加上一天
			if(tConvertTime.ucDay > 31)
			{
				tConvertTime.ucDay -= 31;
				tConvertTime.ucMonth += 1;
			}//如果超过31一天，减去31天，后加上一个月
		}
	}
	else if(4==tConvertTime.ucMonth||6==tConvertTime.ucMonth||9==tConvertTime.ucMonth||11==tConvertTime.ucMonth)//4，6，9，11月每月为30天
	{
		if(24 <= tConvertTime.ucHour)
		{
			tConvertTime.ucHour -= 24;
			tConvertTime.ucDay += 1;//如果超过24小时，减去24小时，后再加上一天
			if(30 < tConvertTime.ucDay)
			{
				tConvertTime.ucDay -= 30;
				tConvertTime.ucMonth += 1;
			}//如果超过30一天，减去30天，后加上一个月
		}
	}
	else//剩下为2月，闰年为29天，平年为28天
	{
		if(24 <= tConvertTime.ucHour)
		{
			tConvertTime.ucHour -= 24;
			tConvertTime.ucDay += 1;
			if((0 == tConvertTime.usYear%400)||(0 == tConvertTime.usYear%4 && 0 != tConvertTime.usYear%100))//判断是否为闰年，年号能被400整除或年号能被4整除，而不能被100整除为闰年
			{
				if(29 < tConvertTime.ucDay)
				{
					tConvertTime.ucDay -= 29;
					tConvertTime.ucMonth += 1;
				}
			}//为闰年
			else
			{
				if(28 < tConvertTime.ucDay)
				{
					tConvertTime.ucDay -= 28;
					tConvertTime.ucMonth += 1;
				}
			}//为平年
		}
 
	}
	if(12 < tConvertTime.ucMonth)
	{
		tConvertTime.ucMonth-=12;
		tConvertTime.usYear+=1;
	}
	return tConvertTime;
}

/*GNRMC的第7个字段为速度，节，Knots（一节也是1.852千米／小时）*/
float GPS_GetSpeed(char *cpRmc)
{
	float fSpeed;
	char *cpStart,*cpEnd,*ptr;
	uint8_t i,ucLenth;
	char caTmp[10];
	
	memset(caTmp,0,10);
	
	cpStart = cpRmc;
	for(i = 0;i < 7;i++)
	{
		cpStart = strchr(cpStart,',');
		cpStart++;
	}
	cpEnd = strchr(cpStart,',');
	ucLenth = cpEnd - cpStart;
	memcpy(caTmp,cpStart,ucLenth);
	caTmp[ucLenth] = '\0';
	fSpeed = strtof(caTmp,&ptr);
	fSpeed = fSpeed * 1.852;
	return fSpeed;
}

文件中使用了字符串转浮点数函数，如果不需要速度，可以取消，同时无需包含#include “stdlib.h”

5、返回主函数，进行中断回调函数的编写。

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
	if(g_ucRxByte == '$')
	{
		g_ucRxCnt = 0;
	}
	else if(g_ucRxByte == 0x0a)/*一帧结束*/
	{
		if(g_ucaRx[0]=='$' && g_ucaRx[4]=='M' && g_ucaRx[5]=='C')/*只提取GNRMC*/
		{
			memcpy(g_ucaGNRMC,g_ucaRx,g_ucRxCnt);
			g_ucGNRMCRxSta = g_ucRxCnt | 0x80;
		}
	}
	
	g_ucaRx[g_ucRxCnt++] = g_ucRxByte;
	
	if(g_ucRxCnt >= GPS_BUFF_SIZE)	
	{
		g_ucRxCnt = 0;
	}
	
	HAL_UART_Receive_IT(&huart1,&g_ucRxByte,1);
}
/* USER CODE END 4 */

6、使用模块
在主循环中，解析获取的GNRMC数据。

  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
	  if(g_ucGNRMCRxSta & 0x80)
	  {
		  g_ucGNRMCRxSta = 0;
		  GPS_GetTime((char *)g_ucaGNRMC,&tRTCGps);
		  g_tRtcCN = GPS_TimeToArea(tRTCGps,8);
		  g_fSpeed = GPS_GetSpeed((char *)g_ucaGNRMC);
	  }
  }
  /* USER CODE END 3 */

在这里插入图片描述

7、结果
在这里插入图片描述

4、写在最后

这个模块一般般吧，我把模块放到靠近窗户，定位时有时无，定位成功后，静止状态的速度也会跳动。如果需要获取有效的速度信号，可能需要其他辅助，例如运动检测等判断是否在静止状态。

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