一、GPS模块简介

  我们在做一些项目时有时会需要进行GPS定位，获取自身的经纬度信息，这里使用的是中科微电子的GPS模块ATGM336H，带陶瓷天线。

 该模块可以实现GPS定位，返回定位点的UTC时间和经纬度信息。

  UTC时间是全世界公用的时间，我们用的北京时间比UTC时间快8个小时。

  在使用时必须注意以下几点

• 必须在室外空旷地带才能进行定位；
• 定位是陶瓷天线上的小圆点必须朝上，上方不要有遮挡物；
• 楼间距也可能会影响定位，楼间距较小的地方可能定位失败；

二、使用方法

2.1 引脚介绍

  ATGM336H使用3.3V或者5V供电，利用串口将GPS信息发送出来，我们简单地介绍一下它的几个引脚

  PPS引脚这里没有用到，就不再做介绍了，有兴趣的小伙伴可以自行搜索一下它的用途。

2.2 数据帧介绍

  ATGM336H利用串口发送定位信息给主控芯片，串口波特率为9600，我们最开始可以先用USB-TTL连接ATGM336H，到空旷地带观察一下它的输出信息，定位成功时接收到的信息如下

  我们可以看到，ATGM336H一次会返回许多信息，其实我们只需要关注其中的“GNRMC”这条信息即可，我们简单看一下这条信息。

$GNRMC,015135.000,A,4159.65553,N,12136.79345,E,0.52,0.00,191123,,,A*7F

• 消息ID —— $GNRMC
• 定位点的UTC时间 —— 015135.000
• 定位状态 —— A：定位；V：导航（我们进行定位时，如果该位为A表示数据有效，该位为V表示数据无效）
• 纬度 —— 4159.65553
• 纬度方向 —— N
• 经度 —— 12136.79345
• 经度方向 —— E

  需要注意的是，这里的经纬度并不能直接拿来在地图上搜索定位，而是需要进行数据转换之后才可以，关于数据抓换，后续的程序设计会详细介绍。

2.3 关于不同的启动方式

  ATGM336H有三种不同的启动模式，不同模式定位成功所需的时间是不同的，我们这里来简单描述一下这几种启动模式

• 冷启动
  冷启动是指在一个陌生的环境下启动 GPS 直到 GPS 和周围卫星联系并且计算出坐标的启动过程。比如我们初次使用，电池耗尽导致星历信息丢失，或者关机状态下将接收机移动 1000 公里以上距离再启动都属于冷启动，冷启动大概需要等待1~2分钟才能定位成功。
• 温启动
  温启动是指距离上次定位时间超过 2 个小时的启动,搜星定位时间介于冷启动和热启动之间。
• 热启动
  热启动是指在上次关机的地方没有过多移动启动 GPS，但距离上次定位时间必须小于 2 个小时。

三、前置知识

  我们在介绍程序设计之前先介绍一下一些必备的前置知识，关于STM32串口的配置这里就不再详细介绍了，具体可以到博主的STM32俗称笔记专栏串口篇查看。这里着重介绍几个C语言中的函数。

3.1 strstr函数

  strstr函数原型为

char *strstr( const char *str1, const char *str2 );

  该函数是在字符串str1中查找是否含有字符串str2，如果存在，返回str2在str1中第一次出现的地址（指针）；否则返回NULL。使用strstr函数时需要包含头文件<string.h>。

  值得注意的是，实际输入变量都是指针，如果我们稍加设计，能得到循环查找分隔符的效果，具体可以看后面在解析接收帧信息时的程序设计，这里只介绍一下它的基本用法。

3.2 memset函数

  memset函数的函数原型为

void *memset(void *s, int c, size_t n); 

  memset是一个初始化函数，作用是将某一块内存中的全部设置为指定的值。

• s指向要填充的内存块。
• c是要被设置的值。
• n是要被设置该值的字符数。
• 返回类型是一个指向存储区s的指针。

3.3 memcpy函数

  memcpy函数的函数原型为

void *memcpy(void*dest, const void *src, size_t n);

  该函数的功能是将由src指向地址为起始地址的连续n个字节的数据复制到以destin指向地址为起始地址的空间内。

3.4 strtod函数

  strtod函数的函数原型为

double strtod(const char *nptr, char **endptr);

  strtod函数会检查输入的nptr字符串，跳过前面的空格字符，直到遇上数字或正负符号才开始做转换，到出现非数字或字符串结束时(‘\0’)才结束转换，并将结果返回，返回值是一个double型数值。

  若endptr不为NULL，则会将遇到不合条件而终止的nptr中的字符指针由endptr传回。参数nptr字符串可包含正负号、小数点或E(e)来表示指数部分。

  使用该函数时需要包含头文件。

四、程序设计

  下面我们来进行程序设计，我们用串口1来接收ATGM336H发送来的信息，用串口2将我们解析处理后的GPS信息发送给上位机。

4.1 串口初始化程序

  这里用到了两个串口，我们封装一个串口初始化函数用来初始化串口

/*
 *==============================================================================
 *函数名称：uart_init
 *函数功能：初始化USART
 *输入参数：UARTx：串口几；bound：波特率
 *返回值：无
 *备  注：可以修改成输入初始化哪个USART
 *==============================================================================
*/ void uart_init(UART_TypeDef UARTx,u32 bound) { // 相关结构体定义 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; switch (UARTx)
	{ case 0: // 使能USART1，GPIOA时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd (RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // USART1_TX   GPIOA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; // PA.9 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
			GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOA.9 // USART1_RX	  GPIOA.10初始化 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; // PA10 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOA.10  // Usart1 NVIC 配置 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
			NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3 ; // 抢占优先级3 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 // USART 初始化设置 USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound; // 串口波特率 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 // 无硬件数据流控制 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
			USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 收发模式 USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); // 初始化串口1 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); // 开启串口接收中断 USART_ITConfig(USART1, USART_IT_IDLE, ENABLE); // 使能空闲中断 USART_Cmd(USART1, ENABLE); // 使能串口1 break; case 1: // 使能USART2，GPIOA时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd (RCC_APB1Periph_USART2 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // USART2_TX   GPIOA.2 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; // PA.2 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
			GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOA.2 // USART2_RX	  GPIOA.3初始化 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3; // PA3 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIOA.3  .......
	}
} 

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