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怎么实现STM32的GPS数据提取程序设计？

810 STM32

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2021-12-2 06:31:21　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 lining870815844 该类别下有 32 个回答。邀请回答 h1654155275.6678 该类别下有 32 个回答。邀请回答举报淡淡的爱相关推荐 • 怎么实现基于STM32单片机流水灯仿真与程序设计？ 1968 • 怎么实现下位机STM32F429程序设计？ 766 • 如何去实现汇编语言的STM32程序设计呢 1220 • 怎么实现基于MSComm控件的GPS接收机数据终端接口设计？ 862 • GSM+STM32+GPS接收不到数据 1744 • 怎么实现51单片机的程序设计？ 1303 • GPS数据格式是由哪些部分组成的 2230 • STM32接收GPS导航数据并通过串口发送 3741 • stm32与GPS模块之间的数据是如何进行传输的呢 2867 • 如何去实现一种SX1268模块的SPI总线驱动程序设计 1327 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 一、硬软件平台本次程序实现效果为对GPS信号穿送来的数据进行筛选，并将筛选后的信息通过上位机显示出来，所以此次设计所需硬件包括STM32F407、RS232转TTL、CH340USB转串口模块，注意该模块在使用前，对应的系统需要安装驱动，否则串口调试助手无法识别，另外还包括JLink下载器。本次代码设计软件为KEIL5并结合F4固件包，上位机系统为WIN7，主机系统为WIN10。二、算法总体思路设计由于GPS通过RS232将数据传送给板子，因此使用两个串口资源（串口1和串口2），其中一个用来接收数据，另外一个用来将筛选后的数据发送给上位机。GPS在发送信号时，相邻两次数据的发送之间有明显的时间间隔，所以该间隔可作为判断当前接收的数据是否是一个完整数据的依据。为了保证接收数据的及时性，接收数据时采用串口接收中断，发送数据则作为主程序。因此可得到以下主程序流程图。三、具体实现步骤 3.1 串口1初始化本次程序设计通过串口1将筛选后的数据发送给上位机，对应的硬件资源为PA9(USART1-TX)、PA10(USART1-RX)。通过将这两个IO口连接CH340，实现数据传送。串口1波特率设置为38400。 3.2 串口2初始化串口2用来接收GPS信号，对应硬件资源为PA2(UASRT2-TX)、PA3(USART2-RX)，GPS设备接口为RS232，接入单片机时，需要转为TTL电平，注意，在连接板子和RS232转TTL模块的TTL输出端时，RX和TX用反接，否则会接收不到数据。由于GPS信号发送波特率为固定的38400，所以初始化时串口2的波特率也要设置为38400。串口2使用中断来接收数据，因为初始化时也要配置中断。具体代码如下： void uart2_init(u32 bound){ //GPIO端口设置 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; USART_InitTypeDef USART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);//使能USART1时钟 //串口1对应引脚复用映射 GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource2,GPIO_AF_USART2); //GPIOA2复用为USART2 GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource3,GPIO_AF_USART2); //GPIOA3复用为USART2 //USART1端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2 \| GPIO_Pin_3; //GPIOA9与GPIOA10 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //速度50MHz GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽复用输出 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //上拉 GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //初始化PA9，PA10 //USART1 初始化设置 USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;//波特率设置 USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//字长为8位数据格式 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//一个停止位 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;//无奇偶校验位 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx \| USART_Mode_Tx; //收发模式 USART_Init(USART2, &USART_InitStructure); //初始化串口2 USART_Cmd(USART2, ENABLE); //使能串口2 USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_TC); USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE,ENABLE);//开启相关中断 //Usart2 NVIC 配置 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;//串口2中断通道 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//抢占优先级1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3; //子优先级3 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道使能 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据指定的参数初始化VIC寄存器 TIM7_Int_Init(99,7199); USART2_RX_STA=0; TIM_Cmd(TIM7,DISABLE); //关闭定时器7 } 3.3 串口2接收中断函数该中断函数是整个程序的重点所在，主要目的是将接收的字符存入数组内，这里数组名及大小定义为USART2_RX_BUF[NMEA_COUNT_MAX];其中将NMEA_COUNT_MAX设置为600，代表数组最大容量。当有数据发过来时，存入数组，并对该数组进行处理，若没有处理完毕，则不再接收其他数据，这里定义数据接收状态变量vu16 USART2_RX_STA。另外借助10ms定时器（TIM7）中断判断是不是一次连续的数据，如果接收连续2个字符之间的时间差不大于10ms则认为是，如果大于10ms则中断触发，强制标记数据接收完成。 void USART2_IRQHandler(void) //串口2中断服务程序 { GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6); //LED0灯亮 char Buffer; if(SET==USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE)) { USART_ClearFlag(USART2, USART_FLAG_RXNE); Buffer = USART_ReceiveData(USART2);//接收数据 if((USART2_RX_STA&(1<<15))==0)//接收完的一批数据,还没有被处理,则不再接收其他数据 { if(USART2_RX_STA { TIM_SetCounter(TIM7,0);//计数器清空 if(USART2_RX_STA==0) { TIM_Cmd(TIM7,ENABLE);//使能定时器7 } USART2_RX_BUF[USART2_RX_STA++]=Buffer;//记录接收到的值 } else { USART2_RX_STA\|=1<<15;//强制标记接收完成 } } } GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);//LED0灯灭 } /定时器7中断服务函数/ void TIM7_IRQHandler(void) { if (TIM_GetITStatus(TIM7, TIM_IT_Update) != RESET)//是更新中断 { USART2_RX_STA\|=1<<15; //标记接收完成 TIM_ClearITPendingBit(TIM7, TIM_IT_Update ); //清除TIM7更新中断标志 TIM_Cmd(TIM7, DISABLE); //关闭TIM7 } } 3.4数据解析每次接收的数据都存放在数组里面，每个信息都有属于自己的标识符，例如$GNRMC、!AIVDM等，所以要找到目标信息的位置，直接对数组进行字符串搜索即可。搜索算法如下图所示，返回字符串首字符在数组中的位置。 /查找字符串/ u16 FindStr(char str,char ptr) { u16 index=0; char STemp=NULL; char PTemp=NULL; char MTemp=NULL; if(0==str\|\|0==ptr) return 0; for(STemp=str;STemp!='';STemp++) //依次查找字符串 { index++; //当前偏移量加1 MTemp=STemp; //指向当前字符串 //比较 for(PTemp=ptr;PTemp!='';PTemp++) { if(PTemp!=MTemp) break; MTemp++; } if(PTemp=='') //出现了所要查找的字符，退出 break; } return index; } 得到目标信息的位置后，就可以提取信息中的数据了，NMEA数据的特点是信息中的数据之间都是用逗号隔开，所以逗号的数量就代表了该条信息含有多少个数据，通过数逗号的方法就可以得到每个数据。以提取!AIVDM信息为例，其他信息提取方法相同。代码中通过宏定义的方式来选择解析和发送哪条信息。 /定义AIVDM数据结构体/ typedef struct AIVDM_data { char first[2]; char second[2]; char third[2]; char four[5]; char five[50]; char six[12]; }AIVDM_data; /数据解析/ #if PRINT_AIVDM //发送数据开关 u8 CommaNum_AIVDM=0;//逗号数量 u8 BufIndex_AIVDM=0; char Sbuf_AIVDM; char Pstr_AIVDM; u16 index_AIVDM=0; memset(&AIVDM_data_ais,0x00,sizeof(AIVDM_data_ais)); index_AIVDM=FindStr(GPS_REC_data,"!AIVDM"); if(index_AIVDM) { CommaNum_AIVDM=0; Pstr_AIVDM=GPS_REC_data+index_AIVDM+6; do { Sbuf_AIVDM=Pstr_AIVDM++ ; switch(Sbuf_AIVDM) { case ',':CommaNum_AIVDM++; BufIndex_AIVDM=0; break; default: switch(CommaNum_AIVDM) { case 0:AIVDM_data_ais.first[BufIndex_AIVDM]=Sbuf_AIVDM;break;//逗号数量为0表示第一个数据 case 1:AIVDM_data_ais.second[BufIndex_AIVDM]=Sbuf_AIVDM;break;//逗号数量为1表示第二个数据 case 2:AIVDM_data_ais.third[BufIndex_AIVDM]=Sbuf_AIVDM;break;//逗号数量为2表示第三个数据 case 3:AIVDM_data_ais.four[BufIndex_AIVDM]=Sbuf_AIVDM;break;//逗号数量为3表示第四个数据 case 4:AIVDM_data_ais.five[BufIndex_AIVDM]=Sbuf_AIVDM;break;//逗号数量为4表示第五个数据 case 5:AIVDM_data_ais.six[BufIndex_AIVDM]=Sbuf_AIVDM;break;//逗号数量为5表示第六个数据 default:break; } BufIndex_AIVDM++; break; } }while(Sbuf_AIVDM!='r');//每条信息以'r'字符结尾 } //memset(GPS_Buffer,0,sizeof(GPS_Buffer)); #endif 3.5 信息发送信息发送就用普通的printf函数，不过要使用串口1函数，所以要重写一个fputs()函数，并在头文件中stdlib.h头文件。在发送之前，需要对数据进行一些简单的过滤，比较最后一个数据是信息的校验码，校验码的第二位一定是符号等等，如果不符合过滤的条件就不发送，保证数据的正确性。 /数据过滤及打印/ #if PRINT_AIVDM if(AIVDM_data_ais.six[1]==''&&AIVDM_data_ais.five[0]!='0'&&AIVDM_data_ais.five[1]!='0'&&AIVDM_data_ais.five[2]!='0'&&AIVDM_data_ais.five[0]!='8'&&AIVDM_data_ais.five[1]!='8'&&AIVDM_data_ais.five[2]!='8') { printf("!AIVDM"); printf(","); printf("%s",AIVDM_data_ais.first); printf(","); printf("%s",AIVDM_data_ais.second); printf(","); printf("%s",AIVDM_data_ais.third); printf(","); printf("%s",AIVDM_data_ais.four); printf(","); printf("%s",AIVDM_data_ais.five); printf(","); printf("%sn",AIVDM_data_ais.six); } #endif 3.6 主函数各个模块的功能已经实现了，接下来就可以根据图2.1编写主函数的程序，如下图所示。 /主函数大循环/ while(1) { delay_ms(1); if(USART2_RX_STA&0X8000)//接收到一次数据了 { rxlen=USART2_RX_STA&0X7FFF;//得到数据长度 for(i=0;i GPS_REC_data=USART2_RX_BUF;//将缓冲数据写入数组中 USART2_RX_STA=0;//启动下一次接收 GPSParse();//解析字符串 send_data();//发送字符串 } } 四、遇到的问题及解决方案 4.1 数据打印前一半打印正常，后一半没有数据或者是不正确的数据原因：在前一次数据没有解析发送完，就来了第二次数据，由于接收是采用中断方式，所以会暂停解析发送转而去接收数据，这就导致了上一次的数据被新的数据冲刷掉了，冲刷后的结果无法预测，可能没有了，可能是别的。解决方法：参考正点原子代码。定义接收状态标志变量USART3_RX_STA，将该变量看作一个16位的寄存器，其中0-14位代表串口接收数据的长度，第15位为1时代表不接收当前数据，为0代表接受当前数据，只有当定时器中断触发时即GPS一次连续的数据已经发送完毕时，手动给该位置1，此时不再接收下一次数据，当当前数据取出后即写给另外一个数组时该位再重新置1。具体代码见图3.2和3.7。 4.2 GPS接收没数据原因：RS232转TTL的TTL输出端与PA2,PA3反接了。解决方法：不用反接，RX接RX，TX接TX。五、结果六、工程下载连接 https://download.csdn.net/download/weixin_39954922/13218297 七、参考文献 http://training.eeworld.com.cn/video/18411 https://blog.csdn.net/jickjiang/article/details/79086202 https://blog.csdn.net/qq_33559992/article/details/52051689 感谢正点原子例程~

2021-12-2 15:23:08 评论举报萧治维