Arduino连接GPS模块

Arduino连接GPS模块

本次实验使用的是正点原子ATK-1218-BD 北斗GPS模块。

根据模块配套的说明书和软件我测试没有问题之后，设置了模块串口通信波特率为9600，只显示GNGGA信息，刷新频1Hz（也就是一秒定位一次）。

模块连接Arduino：

● 模块GND引脚连接到Arduino的GND引脚

● 模块RX引脚连接到Arduino引脚3
● 模块TX引脚连接到Arduino引脚4

● 模块VCC引脚连接到Arduino的5V引脚

我使用的是Arduino Uno。在Arduino Uno上，所有引脚都可设置为RX接收端。但是在Arduino MEGA上能被设置为RX的引脚有10，11，12，13，50，51，52，53，62，63，64，65，66，67，68，69。在Arduino Leonardo上能被设置为RX的引脚有8，9，10，11，14（MISO），15（SCK），16（MOSI）。
所以使用Arduino MEGA和Arduino Leonardo板子的话需要注意一下。

编写程序（使用软串口通信）：

#include <SoftwareSerial.h>
 
// The serial connection to the GPS module
SoftwareSerial ss(4, 3);  // RX,TX
 
void setup(){
  Serial.begin(9600);
  ss.begin(9600);
}
 
void loop(){
  if (ss.available() > 0){
    // get the byte data from the GPS
    byte gpsData = ss.read();  //read是剪切，所以不加延迟。加延迟反而会影响数据读取
    Serial.write(gpsData);
  }
}

输出：

$GNGGA,120644.000,0000.0000,N,00000.0000,E,0,00,0.0,0.0,M,0.0,M,,0000*76
$GNGGA,120645.000,0000.0000,N,00000.0000,E,0,00,0.0,0.0,M,0.0,M,,0000*77
$GNGGA,120646.000,0000.0000,N,00000.0000,E,0,00,0.0,0.0,M,0.0,M,,0000*74
$GNGGA,120647.000,0000.0000,N,00000.0000,E,0,00,0.0,0.0,M,0.0,M,,0000*75
$GNGGA,120648.000,0000.0000,N,00000.0000,E,0,00,0.0,0.0,M,0.0,M,,0000*7A
$GNGGA,120649.000,0000.0000,N,00000.0000,E,0,00,0.0,0.0,M,0.0,M,,0000*7B

处理GPS数据

GNGGA数据的解析如下图所示：

要想解析数据，首先是要把GNGGA字符串分割。Arduino没有Java等语言自带的字符串分割函数，所以只能自己写程序进行分割。

编写程序：

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial ss(4, 3); // RX,TX

String gpgga = "";

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  ss.begin(9600);
}
 
void loop(){
  gpgga = "";
  while (ss.available() > 0){
    gpgga += char(ss.read());  
    delay(10);  // 延时,不延时的话就会跳出while循环，因为Arduino处理速度比串口传输快多了
  }
  
  if(gpgga.length() >0){
    //Serial.println(gpgga);
    //在这里进行数据的解析
    for (int i = 0; i < 15; i++) {
      commaPosition = gngga.indexOf(',');
      if (commaPosition != -1)
      {
        Serial.println(gngga.substring(0, commaPosition));
        gngga = gngga.substring(commaPosition + 1, gngga.length());
      }
      else {
        if (gngga.length() > 0) {  // 最后一个会执行这个
          Serial.println(gngga);
        }
      }
  }
}

分割字符串如下：

$GNGGA,115955.000,0000.0000,N,00000.0000,E,0,00,0.0,0.0,M,0.0,M,,0000*F
$GNGGA
115955.000
0000.0000
N
00000.0000
E
0
00
0.0
0.0
M
0.0
M

0000*F

本想在Arduino做数据解析的，但是Arduino的类型转换真是麻烦，所以还是传出经纬度等数据再用其他语言转换吧。

最终程序如下：

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial ss(4, 3);  // RX,TX

// 变量声明
String gngga = "";  // 读取到的GNGGA信息
String info[15];  // 用字符数组存储
int commaPosition = -1;

//函数声明
String getTime(); // 获取北京时间
String getLat(); // 获取纬度dd.mmssss
String getLng(); // 获取经度dd.mmssss
String getStatus(); // 获取当前定位状态，0=未定位，1 = 非差分定位，2=差分定位

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  ss.begin(9600);
}

void loop() {
  gngga = "";
  while (ss.available() > 0) {
    gngga += char(ss.read());
    delay(10);  // 延时,不延时的话就会跳出while循环
  }

  if (gngga.length() > 0) {
    //Serial.println(gngga);
    //在这里进行数据的解析
    for (int i = 0; i < 15; i++) {
      commaPosition = gngga.indexOf(',');
      if (commaPosition != -1)
      {
        //Serial.println(gngga.substring(0, commaPosition));
        info[i] = gngga.substring(0, commaPosition);
        gngga = gngga.substring(commaPosition + 1, gngga.length());
      }
      else {
        if (gngga.length() > 0) {  // 最后一个会执行这个
          info[i] = gngga.substring(0, commaPosition);
          //Serial.println(gngga);
        }
      }
    }
    Serial.println("time: " + getTime());
    Serial.println("lat: " + getLat());
    Serial.println("lng: " + getLng());
    Serial.println("status: " + getStatus());
  }
}

String getTime(){
   return info[1];
}

String getLat(){
   return info[2];  
}

String getLng(){
   return info[4];  
}

String getStatus(){
   return info[6]; 
}