标题: 从串口获得并分析GPS数据 [打印本页]

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作者: 51黑apple    时间: 2016-6-21 17:20
标题: 从串口获得并分析GPS数据
目前GPS（全球定位系统）定位应用市场日趋成熟，正在进入应用的高速发展时期。看到论坛里不断有人提问关于GPS的问题。现将个人对GPS的了解写出来跟大家一块探讨。
1、 GPS应用简介
近年来GPS系统，已经在大地测绘、海上渔用、车辆定位监控、建筑、农业等各个领域得到广泛应用。从九十年代我国引进GPS定位技术开始，经过十多年的市场培育，GPS定位应用进入了发展的最好时机，未来十年基于GPS的应用将会改变我们的生活和工作方式。
目前市场上的大部分GPS接受模块都是通过RS232串口与MCU进行数据传输的。这些数据包括经度、纬度、海拔高度、时间、卫星使用情况等基本信息。开发人员再依据这些基本数据，进行数据处理来完成整套的定位系统软件。
2、 数据格式
在进行数据接受编程之前，先介绍一下该模块的数据格式。它支持NMEA-0183输出格式。信息如下：
GGA位置测定系统定位资料（Global Positioning System Fix Data）
    GSV 导航卫星资料（GNSS Satellites in View）
    RMC导航卫星特定精简资料（Recommended Minimum Specific GNSS Data）
    VTG 方向及速度等相关资料（Course Over Ground and Ground Speed）
    由于文章篇幅问题，笔者在这里只以接收GGA数据为例，格式如下：
    $GPGGA,hhmmss,dddmm.mmmm,a,dddmm.mmmm,a,x,xx,x.x,x.x,M,,M,x.x,xxxx*CS
    例：$GPGGA,033744,2446.5241,N,12100.1536,E,1,10,0.8,133.4,M,,,,*1F
说明见表：


上面例子中，我们可读出位置信息：北纬24度46.5241分，西经121度00.1536分
                                格林威治时间：3点37分44秒

3   部分程序代码（c++）

1. //初始化串口
   
2. //入口:strComm(串口名)
   
3. //返回:TRUE(成功);FALSE(失败)
   
4. BOOL CGPSDlg::InitComm(CString strComm)
   
5. {
   
6.     int i;
   
7.     DCB dcb;
   
8.     COMMTIMEOUTS TimeOuts;
   
9. 
   
10.     for (i=0; i<3; i++)                                         //串口最多初始化3次
    
11.     {
    
12.         m_hComm = CreateFile(strComm, GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING, 0, NULL);
    
13.         if (m_hComm != INVALID_HANDLE_VALUE)
    
14.             break;
    
15.     }
    
16.     if (i == 3)                                                 //串口初始化失败
    
17.     {
    
18.         AfxMessageBox("串口初始化失败...");
    
19.         return FALSE;
    
20.     }
    
21.    
    
22.     SetupComm(m_hComm, MAXLENGTH, MAXLENGTH);                   //设置发送接收缓冲区大小
    
23.    
    
24.     TimeOuts.ReadIntervalTimeout = 0;                           //设定5个超时参数
    
25.     TimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier = 0;
    
26.     TimeOuts.ReadTotalTimeoutConstant = 500;
    
27.     TimeOuts.WriteTotalTimeoutMultiplier = 0;
    
28.     TimeOuts.WriteTotalTimeoutConstant = 500;
    
29.     SetCommTimeouts(m_hComm, &TimeOuts);                        //设置超时参数
    
30.    
    
31.     GetCommState(m_hComm, &dcb);                                //获得通信状态
    
32.     dcb.fAbortOnError = FALSE;                                  //有错误不停止
    
33.     dcb.BaudRate = CBR_4800;                                    //波特率4800
    
34.     dcb.ByteSize = 8;                                           //8位
    
35.     dcb.Parity = NOPARITY;                                      //奇校验
    
36.     dcb.StopBits = ONESTOPBIT;                                  //1位停止位
    
37.     SetCommState(m_hComm, &dcb);                                //设置通信状态
    
38.     PurgeComm(m_hComm, PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);            //清空发送和接收缓冲区   
    
39.    
    
40.     return TRUE;
    
41. }
    
42. 
    
43. //获得GPS参数
    
44. //注意:从GPS接收到的字符串已经在m_strRecv中,由于是定时接收,所以在这个字符串的头和尾都可能存在
    
45. //     不完整的NMEA输出字符串,在处理时要特别注意
    
46. //返回:TRUE(格式正确);FALSE(格式错误)
    
47. BOOL CGPSDlg::GetGPSParam()
    
48. {
    
49.     int i,j;
    
50.     CString str,strNEMA;
    
51.         
    
52.     //先判断是否接收到数据
    
53.     if (m_strRecv.IsEmpty())
    
54.         return FALSE;
    
55. 
    
56.     //若字符串不是以'
    
57. 
    
58. [/color][i][/i]
    
59. 开头的,必须删掉这部分不完整的
    
60.     if (m_strRecv[0] != '
    
61. 
    
62. [/color][i][/i]
    
63. )
    
64.     {
    
65.         i = m_strRecv.Find('\n', 0);
    
66.         if (i == -1)
    
67.             return FALSE;                                       //尾部未接收完整,必须等接收完后才能删除
    
68.         m_strRecv.Delete(0, i+1);                               //尾部已接收完整(尾部为\r\n结束),删除不完整的部分
    
69.     }
    
70.    
    
71.     //截取完整的NMEA-0183输出语句(m_strRecv中可能有多条语句,每条间以\r\n分隔)
    
72.     for (;;)
    
73.     {
    
74.         i = m_strRecv.Find('\n', 0);
    
75.         if (i == -1)
    
76.             break;                                              //所有的完整输出语句都已经处理完毕,退出循环
    
77.         
    
78.         //截取完整的NMEA-0183输出语句
    
79.         strNEMA = m_strRecv.Left(i+1);                          
    
80.         m_strRecv.Delete(0, i+1);
    
81.         //下面对各种输出语句进行分别处理
    
82.         if (strNEMA.Find("$GPRMC",0) == 0)
    
83.         {
    
84.             //该输出语句中的各项以','分隔
    
85.             for (i=j=0; strNEMA[i]!='\r'; i++)                  //j为逗号的计数器
    
86.             {
    
87.                 if (strNEMA[i] == ',')
    
88.                 {
    
89.                     j++;
    
90.                     str = "";
    
91.                     for (i++; strNEMA[i]!=','&&strNEMA[i]!='\r'; i++)
    
92.                         str += strNEMA[i];                      //str为某项的值
    
93.                     i--;
    
94.                     
    
95.                     //对各项数据分别处理
    
96.                     switch (j)
    
97.                     {
    
98.                     case 1:                                     //时间(UTC)                  
    
99.                         m_strTime = str.Left(6);
    
100.                         m_strTime.Insert(2, ':');
     
101.                         m_strTime.Insert(5, ':');
     
102.                         break;
     
103.                     case 2:                                     //状态(A-数据有效;V-数据无效,还未定位)
     
104.                         if (str == "A")
     
105.                             m_strStatus = "有效数据";
     
106.                         else if(str == "V")
     
107.                             m_strStatus = "正在定位...";
     
108.                         else
     
109.                             m_strStatus = "非法数据格式";
     
110.                         break;
     
111.                     case 3:                                     //纬度(ddmm.mmmm)
     
112.                         str.Insert(2, "度");
     
113.                         str += "分";
     
114.                         m_strLatitude = str;
     
115.                         break;
     
116.                     case 4:                                     //纬度指示(N-北纬;S-南纬)
     
117.                         if (str == "N")
     
118.                             m_strLatitude.Insert(0, "北纬");
     
119.                         else
     
120.                             m_strLatitude.Insert(0, "南纬");
     
121.                         break;
     
122.                     case 5:                                     //经度(dddmm.mmmm)
     
123.                         str.Insert(3, "度");
     
124.                         str += "分";
     
125.                         m_strLongitude = str;
     
126.                         break;
     
127.                     case 6:                                     //经度指示(E-东经;W-西经)
     
128.                         if (str == "E")
     
129.                             m_strLongitude.Insert(0, "东经");
     
130.                         else
     
131.                             m_strLongitude.Insert(0, "西经");
     
132.                         break;
     
133.                     case 7:                                     //速度(单位:节)
     
134.                         m_strSpeed = str;
     
135.                         break;
     
136.                     case 8:                                     //航向(单位:度)
     
137.                         m_strCourse = str;
     
138.                         break;
     
139.                     case 9:                                     //日期(UTC)
     
140.                         m_strDate = "";
     
141.                         m_strDate += "20";
     
142.                         m_strDate += str[4];
     
143.                         m_strDate += str[5];
     
144.                         m_strDate += "-";
     
145.                         m_strDate += str[2];
     
146.                         m_strDate += str[3];
     
147.                         m_strDate += "-";
     
148.                         m_strDate += str[0];
     
149.                         m_strDate += str[1];
     
150.                         break;
     
151.                     default:
     
152.                         break;
     
153.                     }
     
154.                 }
     
155.             }
     
156.         }
     
157.         else if (strNEMA.Find("$GPGGA",0) == 0)
     
158.         {
     
159.         
     
160.         }
     
161.         else if (strNEMA.Find("$GPGSA",0) == 0)
     
162.         {
     
163.         
     
164.         }
     
165.         else if (strNEMA.Find("$GPGSV",0) == 0)
     
166.         {
     
167.         
     
168.         }
     
169.         else if (strNEMA.Find("$GPGLL",0) == 0)
     
170.         {
     
171.         
     
172.         }
     
173.         else if (strNEMA.Find("$GPVTG",0) == 0)
     
174.         {
     
175.         
     
176.         }
     
177.         else
     
178.             return FALSE;                                       //格式错误
     
179.     }
     
180.     return TRUE;
     
181. }

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