Arduino模块学习笔记（一）——GSP模块的使用

文章目录

Arduino模块学习笔记（一）——GSP模块的使用
- 所需组件
- 一、模块使用介绍
- - 1.GPS模块（在室内时，一般获取不到位置信息）
  - 2.接线
  - 3.NMEA协议
- 二、示例演示
- - 1.示例1：简单通讯，获取NMEA协议信息
  - 2.示例2：导入TinyGPSPlus库，获取解码信息
  - 3.示例3：获取指定解码信息

所需组件

Arduino UNO开发板
Arduino IDE环境
数据线
NEO-6M GPS模块（+配套的陶瓷天线可选）

一、模块使用介绍

1.GPS模块（在室内时，一般获取不到位置信息）

常见的GPS模块的参数都差不多，除了有些个别输出格式不同。
● 接口：RS232 TTL
● 电源：3.3V至5V均可（内置降压模块）
● 默认波特率：9600 bps（有些可能是4800）
● 支持标准的NMEA

本实验也是第一次使用，购买的是维特智能的ATK-NEO-6M GPS模块以及配套的陶瓷天线

2.接线

这里使用了Arduino自带的SoftwareSerial库，把引脚7，8定义为一组软串口来使用

GPS模块	Arduino UNO
RX	8
TX	7
VCC	5V / 3.3V
GND	GND

3.NMEA协议

需要了解可参考 GPS NMEA-0183标准详解（常用的精度以及经纬度坐标），非常详细

二、示例演示

1.示例1：简单通讯，获取NMEA协议信息

源码展示——示例1：

#include<SoftwareSerial.h>
#define gpsTX 7
#define gpsRX 8
#define gpsBand 9600SoftwareSerial gpsSerial(gpsRX,gpsTX);void setup(){Serial.begin(9600);gpsSerial.begin(gpsBand);
}void loop(){if(gpsSerial.available()){char c =gpsSerial.read();Serial.write(c);}
}

2.示例2：导入TinyGPSPlus库，获取解码信息

导入TinyGPSPlus库

使用TinyGPSPlus库的示例FullExample

接线保持不变，修改软串口定义和波特率

上传即得到如下效果（因为目前在室内，所以没有位置信息）

源码展示——示例2：

#include <TinyGPSPlus.h>
#include <SoftwareSerial.h>
/*This sample code demonstrates the normal use of a TinyGPSPlus (TinyGPSPlus) object.It requires the use of SoftwareSerial, and assumes that you have a4800-baud serial GPS device hooked up on pins 4(rx) and 3(tx).
*/
static const int RXPin = 8, TXPin = 7;
static const uint32_t GPSBaud = 9600;// The TinyGPSPlus object
TinyGPSPlus gps;// The serial connection to the GPS device
SoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);void setup()
{Serial.begin(9600);ss.begin(GPSBaud);Serial.println(F("FullExample.ino"));Serial.println(F("An extensive example of many interesting TinyGPSPlus features"));Serial.print(F("Testing TinyGPSPlus library v. ")); Serial.println(TinyGPSPlus::libraryVersion());Serial.println(F("by Mikal Hart"));Serial.println();Serial.println(F("Sats HDOP  Latitude   Longitude   Fix  Date       Time     Date Alt    Course Speed Card  Distance Course Card  Chars Sentences Checksum"));Serial.println(F("           (deg)      (deg)       Age                      Age  (m)    --- from GPS ----  ---- to London  ----  RX    RX        Fail"));Serial.println(F("----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------"));
}void loop()
{static const double LONDON_LAT = 51.508131, LONDON_LON = -0.128002;printInt(gps.satellites.value(), gps.satellites.isValid(), 5);printFloat(gps.hdop.hdop(), gps.hdop.isValid(), 6, 1);printFloat(gps.location.lat(), gps.location.isValid(), 11, 6);printFloat(gps.location.lng(), gps.location.isValid(), 12, 6);printInt(gps.location.age(), gps.location.isValid(), 5);printDateTime(gps.date, gps.time);printFloat(gps.altitude.meters(), gps.altitude.isValid(), 7, 2);printFloat(gps.course.deg(), gps.course.isValid(), 7, 2);printFloat(gps.speed.kmph(), gps.speed.isValid(), 6, 2);printStr(gps.course.isValid() ? TinyGPSPlus::cardinal(gps.course.deg()) : "*** ", 6);unsigned long distanceKmToLondon =(unsigned long)TinyGPSPlus::distanceBetween(gps.location.lat(),gps.location.lng(),LONDON_LAT, LONDON_LON) / 1000;printInt(distanceKmToLondon, gps.location.isValid(), 9);double courseToLondon =TinyGPSPlus::courseTo(gps.location.lat(),gps.location.lng(),LONDON_LAT, LONDON_LON);printFloat(courseToLondon, gps.location.isValid(), 7, 2);const char *cardinalToLondon = TinyGPSPlus::cardinal(courseToLondon);printStr(gps.location.isValid() ? cardinalToLondon : "*** ", 6);printInt(gps.charsProcessed(), true, 6);printInt(gps.sentencesWithFix(), true, 10);printInt(gps.failedChecksum(), true, 9);Serial.println();smartDelay(1000);if (millis() > 5000 && gps.charsProcessed() < 10)Serial.println(F("No GPS data received: check wiring"));
}// This custom version of delay() ensures that the gps object
// is being "fed".
static void smartDelay(unsigned long ms)
{unsigned long start = millis();do {while (ss.available())gps.encode(ss.read());} while (millis() - start < ms);
}static void printFloat(float val, bool valid, int len, int prec)
{if (!valid){while (len-- > 1)Serial.print('*');Serial.print(' ');}else{Serial.print(val, prec);int vi = abs((int)val);int flen = prec + (val < 0.0 ? 2 : 1); // . and -flen += vi >= 1000 ? 4 : vi >= 100 ? 3 : vi >= 10 ? 2 : 1;for (int i=flen; i<len; ++i)Serial.print(' ');}smartDelay(0);
}static void printInt(unsigned long val, bool valid, int len)
{char sz[32] = "*****************";if (valid)sprintf(sz, "%ld", val);sz[len] = 0;for (int i=strlen(sz); i<len; ++i)sz[i] = ' ';if (len > 0) sz[len-1] = ' ';Serial.print(sz);smartDelay(0);
}static void printDateTime(TinyGPSDate &d, TinyGPSTime &t)
{if (!d.isValid()){Serial.print(F("********** "));}else{char sz[32];sprintf(sz, "%02d/%02d/%02d ", d.month(), d.day(), d.year());Serial.print(sz);}if (!t.isValid()){Serial.print(F("******** "));}else{char sz[32];sprintf(sz, "%02d:%02d:%02d ", t.hour(), t.minute(), t.second());Serial.print(sz);}printInt(d.age(), d.isValid(), 5);smartDelay(0);
}static void printStr(const char *str, int len)
{int slen = strlen(str);for (int i=0; i<len; ++i)Serial.print(i<slen ? str[i] : ' ');smartDelay(0);
}

3.示例3：获取指定解码信息

源码展示——示例3：

#include <TinyGPSPlus.h>
#include <SoftwareSerial.h>static const int RXPin = 8, TXPin = 7;
static const uint32_t GPSBaud = 9600;// The TinyGPS++ object
TinyGPSPlus gps;// The serial connection to the GPS device
SoftwareSerial gpsSerial(RXPin, TXPin);void setup(){Serial.begin(9600);gpsSerial.begin(GPSBaud);
}void loop(){// This sketch displays information every time a new sentence is correctly encoded.while (gpsSerial.available() > 0){if (gps.encode(gpsSerial.read())){displayInfo();}if(millis() > 5000 && gps.charsProcessed() < 10){Serial.println("No GPS detected:check wiring.");while(true);}}
}void displayInfo(){Serial.print("Location:");if(gps.location.isValid()){Serial.print(gps.location.lat(),6);Serial.print(",");Serial.print(gps.location.lng(),6);}else{Serial.print("INVALID");}Serial.print("  Date");if(gps.date.isValid()){Serial.print(gps.date.month());Serial.print("/");Serial.print(gps.date.day());Serial.print("/");Serial.print(gps.date.year());}else{Serial.print("INVALID");}Serial.println();
}

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