/********************************************************************************************************************* * CH32V307VCT6 Opensourec Library 即（CH32V307VCT6 开源库）是一个基于官方 SDK 接口的第三方开源库 * Copyright (c) 2022 SEEKFREE 逐飞科技 * * 本文件是CH32V307VCT6 开源库的一部分 * * CH32V307VCT6 开源库 是免费软件 * 您可以根据自由软件基金会发布的 GPL（GNU General Public License，即 GNU通用公共许可证）的条款 * 即 GPL 的第3版（即 GPL3.0）或（您选择的）任何后来的版本，重新发布和/或修改它 * * 本开源库的发布是希望它能发挥作用，但并未对其作任何的保证 * 甚至没有隐含的适销性或适合特定用途的保证 * 更多细节请参见 GPL * * 您应该在收到本开源库的同时收到一份 GPL 的副本 * 如果没有，请参阅 * * 额外注明： * 本开源库使用 GPL3.0 开源许可证协议 以上许可申明为译文版本 * 许可申明英文版在 libraries/doc 文件夹下的 GPL3_permission_statement.txt 文件中 * 许可证副本在 libraries 文件夹下 即该文件夹下的 LICENSE 文件 * 欢迎各位使用并传播本程序 但修改内容时必须保留逐飞科技的版权声明（即本声明） * * 文件名称 isr * 公司名称 成都逐飞科技有限公司 * 版本信息 查看 libraries/doc 文件夹内 version 文件 版本说明 * 开发环境 MounRiver Studio V1.8.1 * 适用平台 CH32V307VCT6 * 店铺链接 https://seekfree.taobao.com/ * * 修改记录 * 日期 作者 备注 * 2022-08-10 Teternal first version * 2022-09-21 SeekFree 修改了处理结构 使得指令区分存放 解决了随机解析时丢失指令的问题 ********************************************************************************************************************/ /********************************************************************************************************************* * 接线定义： * ------------------------------------ * 模块管脚 单片机管脚 * RX 查看 zf_device_gps_tau1201.h 中 GPS_TAU1201_RX 宏定义 * TX 查看 zf_device_gps_tau1201.h 中 GPS_TAU1201_TX 宏定义 * VCC 3.3V电源 * GND 电源地 * ------------------------------------ ********************************************************************************************************************/ #include "math.h" #include "zf_common_function.h" #include "zf_common_fifo.h" #include "zf_driver_delay.h" #include "zf_driver_uart.h" #include "zf_device_gps_tau1201.h" #define GPS_TAU1201_BUFFER_SIZE ( 128 ) uint8 gps_tau1201_flag = 0; // 1：采集完成等待处理数据 0：没有采集完成 gps_info_struct gps_tau1201; // GPS解析之后的数据 static uint8 gps_tau1201_state = 0; // 1：GPS初始化完成 static fifo_struct gps_tau1201_receiver_fifo; // static uint8 gps_tau1201_receiver_buffer[GPS_TAU1201_BUFFER_SIZE]; // 数据存放数组 gps_state_enum gps_gga_state = GPS_STATE_RECEIVING; // gga 语句状态 gps_state_enum gps_rmc_state = GPS_STATE_RECEIVING; // rmc 语句状态 static uint8 gps_gga_buffer[GPS_TAU1201_BUFFER_SIZE]; static uint8 gps_rmc_buffer[GPS_TAU1201_BUFFER_SIZE]; //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 获取指定 ',' 后面的索引 // 参数说明 num 第几个逗号 // 参数说明 *str 字符串 // 返回参数 uint8 返回索引 // 使用示例 get_parameter_index(1, s); // 备注信息 内部使用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static uint8 get_parameter_index (uint8 num, char *str) { uint8 i = 0, j = 0; char *temp = strchr(str, '\n'); uint8 len = 0, len1 = 0; if(NULL != temp) { len = (uint8)((uint32)temp - (uint32)str + 1); } for(i = 0; i < len; i ++) { if(',' == str[i]) { j ++; } if(j == num) { len1 = i + 1; break; } } return len1; } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 给定字符串第一个 ',' 之前的数据转换为int // 参数说明 *s 字符串 // 返回参数 float 返回数值 // 使用示例 get_int_number(&buf[get_parameter_index(7, buf)]); // 备注信息 内部使用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static int get_int_number (char *s) { char buf[10]; uint8 i = 0; int return_value = 0; i = get_parameter_index(1, s); i = i - 1; strncpy(buf, s, i); buf[i] = 0; return_value = func_str_to_int(buf); return return_value; } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 给定字符串第一个 ',' 之前的数据转换为float // 参数说明 *s 字符串 // 返回参数 float 返回数值 // 使用示例 get_float_number(&buf[get_parameter_index(8, buf)]); // 备注信息 内部使用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static float get_float_number (char *s) { uint8 i = 0; char buf[15]; float return_value = 0; i = get_parameter_index(1, s); i = i - 1; strncpy(buf, s, i); buf[i] = 0; return_value = (float)func_str_to_double(buf); return return_value; } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 给定字符串第一个 ',' 之前的数据转换为double // 参数说明 *s 字符串 // 返回参数 double 返回数值 // 使用示例 get_double_number(&buf[get_parameter_index(3, buf)]); // 备注信息 内部使用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static double get_double_number (char *s) { uint8 i = 0; char buf[15]; double return_value = 0; i = get_parameter_index(1, s); i = i - 1; strncpy(buf, s, i); buf[i] = 0; return_value = func_str_to_double(buf); return return_value; } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 世界时间转换为北京时间 // 参数说明 *time 保存的时间 // 返回参数 void // 使用示例 utc_to_btc(&gps->time); // 备注信息 内部使用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static void utc_to_btc (gps_time_struct *time) { uint8 day_num = 0; time->hour = time->hour + 8; if(23 < time->hour) { time->hour -= 24; time->day += 1; if(2 == time->month) { day_num = 28; if((0 == time->year % 4 && 0 != time->year % 100) || 0 == time->year % 400) // 判断是否为闰年 { day_num ++; // 闰月 2月为29天 } } else { day_num = 31; // 1 3 5 7 8 10 12这些月份为31天 if(4 == time->month || 6 == time->month || 9 == time->month || 11 == time->month ) { day_num = 30; } } if(time->day > day_num) { time->day = 1; time->month ++; if(12 < time->month) { time->month -= 12; time->year ++; } } } } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 RMC语句解析 // 参数说明 *line 接收到的语句信息 // 参数说明 *gps 保存解析后的数据 // 返回参数 uint8 1：解析成功 0：数据有问题不能解析 // 使用示例 gps_gnrmc_parse((char *)data_buffer, &gps_tau1201); // 备注信息 内部使用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static uint8 gps_gnrmc_parse (char *line, gps_info_struct *gps) { uint8 state = 0, temp = 0; double latitude = 0; // 纬度 double longitude = 0; // 经度 float lati_cent_tmp = 0, lati_second_tmp = 0; float long_cent_tmp = 0, long_second_tmp = 0; float speed_tmp = 0; char *buf = line; uint8 return_state = 0; state = buf[get_parameter_index(2, buf)]; gps->state = 0; if('A' == state) // 如果数据有效 则解析数据 { return_state = 1; gps->state = 1; gps -> ns = buf[get_parameter_index(4, buf)]; gps -> ew = buf[get_parameter_index(6, buf)]; latitude = get_double_number(&buf[get_parameter_index(3, buf)]); longitude = get_double_number(&buf[get_parameter_index(5, buf)]); gps->latitude_degree = (int)latitude / 100; // 纬度转换为度分秒 lati_cent_tmp = (latitude - gps->latitude_degree * 100); gps->latitude_cent = (int)lati_cent_tmp; lati_second_tmp = (lati_cent_tmp - gps->latitude_cent) * 10000; gps->latitude_second = (int)lati_second_tmp; gps->longitude_degree = (int)longitude / 100; // 经度转换为度分秒 long_cent_tmp = (longitude - gps->longitude_degree * 100); gps->longitude_cent = (int)long_cent_tmp; long_second_tmp = (long_cent_tmp - gps->longitude_cent) * 10000; gps->longitude_second = (int)long_second_tmp; gps->latitude = gps->latitude_degree + (double)gps->latitude_cent / 60 + (double)gps->latitude_second / 600000; gps->longitude = gps->longitude_degree + (double)gps->longitude_cent / 60 + (double)gps->longitude_second / 600000; speed_tmp = get_float_number(&buf[get_parameter_index(7, buf)]); // 速度(海里/小时) gps->speed = speed_tmp * 1.85f; // 转换为公里/小时 gps->direction = get_float_number(&buf[get_parameter_index(8, buf)]); // 角度 } // 在定位没有生效前也是有时间数据的，可以直接解析 gps->time.hour = (buf[7] - '0') * 10 + (buf[8] - '0'); // 时间 gps->time.minute = (buf[9] - '0') * 10 + (buf[10] - '0'); gps->time.second = (buf[11] - '0') * 10 + (buf[12] - '0'); temp = get_parameter_index(9, buf); gps->time.day = (buf[temp + 0] - '0') * 10 + (buf[temp + 1] - '0'); // 日期 gps->time.month = (buf[temp + 2] - '0') * 10 + (buf[temp + 3] - '0'); gps->time.year = (buf[temp + 4] - '0') * 10 + (buf[temp + 5] - '0') + 2000; utc_to_btc(&gps->time); return return_state; } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 GGA语句解析 // 参数说明 *line 接收到的语句信息 // 参数说明 *gps 保存解析后的数据 // 返回参数 uint8 1：解析成功 0：数据有问题不能解析 // 使用示例 gps_gngga_parse((char *)data_buffer, &gps_tau1201); // 备注信息 内部使用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- static uint8 gps_gngga_parse (char *line, gps_info_struct *gps) { uint8 state = 0; char *buf = line; uint8 return_state = 0; state = buf[get_parameter_index(2, buf)]; if(',' != state) { gps->satellite_used = (uint8)get_int_number(&buf[get_parameter_index(7, buf)]); gps->height = get_float_number(&buf[get_parameter_index(9, buf)]) + get_float_number(&buf[get_parameter_index(11, buf)]); // 高度 = 海拔高度 + 地球椭球面相对大地水准面的高度 return_state = 1; } return return_state; } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 计算从第一个点到第二个点的距离 // 参数说明 latitude1 第一个点的纬度 // 参数说明 longitude1 第一个点的经度 // 参数说明 latitude2 第二个点的纬度 // 参数说明 longitude2 第二个点的经度 // 返回参数 double 返回两点距离 // 使用示例 get_two_points_distance(latitude1_1, longitude1, latitude2, longitude2); // 备注信息 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- double get_two_points_distance (double latitude1, double longitude1, double latitude2, double longitude2) { const double EARTH_RADIUS = 6378137; // 地球半径(单位：m) double rad_latitude1 = 0; double rad_latitude2 = 0; double rad_longitude1 = 0; double rad_longitude2 = 0; double distance = 0; double a = 0; double b = 0; rad_latitude1 = ANGLE_TO_RAD(latitude1); // 根据角度计算弧度 rad_latitude2 = ANGLE_TO_RAD(latitude2); rad_longitude1 = ANGLE_TO_RAD(longitude1); rad_longitude2 = ANGLE_TO_RAD(longitude2); a = rad_latitude1 - rad_latitude2; b = rad_longitude1 - rad_longitude2; distance = 2 * asin(sqrt(pow(sin(a / 2), 2) + cos(rad_latitude1) * cos(rad_latitude2) * pow(sin(b / 2), 2))); // google maps 里面实现的算法 distance = distance * EARTH_RADIUS; return distance; } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 计算从第一个点到第二个点的方位角 // 参数说明 latitude1 第一个点的纬度 // 参数说明 longitude1 第一个点的经度 // 参数说明 latitude2 第二个点的纬度 // 参数说明 longitude2 第二个点的经度 // 返回参数 double 返回方位角（0至360） // 使用示例 get_two_points_azimuth(latitude1_1, longitude1, latitude2, longitude2); // 备注信息 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- double get_two_points_azimuth (double latitude1, double longitude1, double latitude2, double longitude2) { latitude1 = ANGLE_TO_RAD(latitude1); latitude2 = ANGLE_TO_RAD(latitude2); longitude1 = ANGLE_TO_RAD(longitude1); longitude2 = ANGLE_TO_RAD(longitude2); double x = sin(longitude2 - longitude1) * cos(latitude2); double y = cos(latitude1) * sin(latitude2) - sin(latitude1) * cos(latitude2) * cos(longitude2 - longitude1); double angle = RAD_TO_ANGLE(atan2(x, y)); return ((0 < angle) ? angle : (angle + 360)); } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 解析GPS数据 // 参数说明 void // 返回参数 uint8 0-解析成功 1-解析失败 可能数据包错误 // 使用示例 gps_data_parse(); // 备注信息 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- uint8 gps_data_parse (void) { uint8 return_state = 0; uint8 check_buffer[5] = {'0', 'x', 0x00, 0x00, 0x00}; uint8 bbc_xor_origin = 0; uint8 bbc_xor_calculation = 0; uint32 data_len = 0; do { if(GPS_STATE_RECEIVED == gps_rmc_state) { gps_rmc_state = GPS_STATE_PARSING; strncpy((char *)&check_buffer[2], strchr((const char *)gps_rmc_buffer, '*') + 1, 2); bbc_xor_origin = (uint8)func_str_to_hex((char *)check_buffer); for(bbc_xor_calculation = gps_rmc_buffer[1], data_len = 2; '*' != gps_rmc_buffer[data_len]; data_len ++) { bbc_xor_calculation ^= gps_rmc_buffer[data_len]; } if(bbc_xor_calculation != bbc_xor_origin) { // 数据校验失败 return_state = 1; break; } gps_gnrmc_parse((char *)gps_rmc_buffer, &gps_tau1201); } gps_rmc_state = GPS_STATE_RECEIVING; if(GPS_STATE_RECEIVED == gps_gga_state) { gps_gga_state = GPS_STATE_PARSING; strncpy((char *)&check_buffer[2], strchr((const char *)gps_gga_buffer, '*') + 1, 2); bbc_xor_origin = (uint8)func_str_to_hex((char *)check_buffer); for(bbc_xor_calculation = gps_gga_buffer[1], data_len = 2; '*' != gps_gga_buffer[data_len]; data_len ++) { bbc_xor_calculation ^= gps_gga_buffer[data_len]; } if(bbc_xor_calculation != bbc_xor_origin) { // 数据校验失败 return_state = 1; break; } gps_gngga_parse((char *)gps_gga_buffer, &gps_tau1201); } gps_gga_state = GPS_STATE_RECEIVING; }while(0); return return_state; } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 GPS串口回调函数 // 参数说明 void // 返回参数 void // 使用示例 gps_uart_callback(); // 备注信息 此函数需要在串口接收中断内进行调用 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- void gps_uart_callback (void) { uint8 temp_gps[6]; uint32 temp_length = 0; if(gps_tau1201_state) { uint8 dat; while(uart_query_byte(GPS_TAU1201_UART, &dat)) { fifo_write_buffer(&gps_tau1201_receiver_fifo, &dat, 1); } if('\n' == dat) { // 读取前6个数据 用于判断语句类型 temp_length = 6; fifo_read_buffer(&gps_tau1201_receiver_fifo, temp_gps, &temp_length, FIFO_READ_ONLY); // 根据不同类型将数据拷贝到不同的缓冲区 if(0 == strncmp((char *)&temp_gps[3], "RMC", 3)) { // 如果没有在解析数据则更新缓冲区的数据 if(GPS_STATE_PARSING != gps_rmc_state) { gps_rmc_state = GPS_STATE_RECEIVED; temp_length = fifo_used(&gps_tau1201_receiver_fifo); fifo_read_buffer(&gps_tau1201_receiver_fifo, gps_rmc_buffer, &temp_length, FIFO_READ_AND_CLEAN); } } else if(0 == strncmp((char *)&temp_gps[3], "GGA", 3)) { // 如果没有在解析数据则更新缓冲区的数据 if(GPS_STATE_PARSING != gps_gga_state) { gps_gga_state = GPS_STATE_RECEIVED; temp_length = fifo_used(&gps_tau1201_receiver_fifo); fifo_read_buffer(&gps_tau1201_receiver_fifo, gps_gga_buffer, &temp_length, FIFO_READ_AND_CLEAN); } } // 统一将FIFO清空 fifo_clear(&gps_tau1201_receiver_fifo); gps_tau1201_flag = 1; } } } //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 函数简介 GPS初始化 // 参数说明 void // 返回参数 void // 使用示例 gps_init(); // 备注信息 //------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- void gps_init (void) { const uint8 set_rate[] = {0xF1, 0xD9, 0x06, 0x42, 0x14, 0x00, 0x00, 0x0A, 0x05, 0x00, 0x64, 0x00, 0x00, 0x00, 0x60, 0xEA, 0x00, 0x00, 0xD0, 0x07, 0x00, 0x00, 0xC8, 0x00, 0x00, 0x00, 0xB8, 0xED}; const uint8 open_gga[] = {0xF1, 0xD9, 0x06, 0x01, 0x03, 0x00, 0xF0, 0x00, 0x01, 0xFB, 0x10}; const uint8 open_rmc[] = {0xF1, 0xD9, 0x06, 0x01, 0x03, 0x00, 0xF0, 0x05, 0x01, 0x00, 0x1A}; const uint8 close_gll[] = {0xF1, 0xD9, 0x06, 0x01, 0x03, 0x00, 0xF0, 0x01, 0x00, 0xFB, 0x11}; const uint8 close_gsa[] = {0xF1, 0xD9, 0x06, 0x01, 0x03, 0x00, 0xF0, 0x02, 0x00, 0xFC, 0x13}; const uint8 close_grs[] = {0xF1, 0xD9, 0x06, 0x01, 0x03, 0x00, 0xF0, 0x03, 0x00, 0xFD, 0x15}; const uint8 close_gsv[] = {0xF1, 0xD9, 0x06, 0x01, 0x03, 0x00, 0xF0, 0x04, 0x00, 0xFE, 0x17}; const uint8 close_vtg[] = {0xF1, 0xD9, 0x06, 0x01, 0x03, 0x00, 0xF0, 0x06, 0x00, 0x00, 0x1B}; const uint8 close_zda[] = {0xF1, 0xD9, 0x06, 0x01, 0x03, 0x00, 0xF0, 0x07, 0x00, 0x01, 0x1D}; const uint8 close_gst[] = {0xF1, 0xD9, 0x06, 0x01, 0x03, 0x00, 0xF0, 0x08, 0x00, 0x02, 0x1F}; const uint8 close_txt[] = {0xF1, 0xD9, 0x06, 0x01, 0x03, 0x00, 0xF0, 0x40, 0x00, 0x3A, 0x8F}; const uint8 close_txt_ant[] = {0xF1, 0xD9, 0x06, 0x01, 0x03, 0x00, 0xF0, 0x20, 0x00, 0x1A, 0x4F}; fifo_init(&gps_tau1201_receiver_fifo, FIFO_DATA_8BIT, gps_tau1201_receiver_buffer, GPS_TAU1201_BUFFER_SIZE); system_delay_ms(500); // 等待GPS启动后开始初始化 uart_init(GPS_TAU1201_UART, 115200, GPS_TAU1201_RX, GPS_TAU1201_TX); uart_write_buffer(GPS_TAU1201_UART, (uint8 *)set_rate, sizeof(set_rate)); // 设置GPS更新速率为10hz 如果不调用此语句则默认为1hz system_delay_ms(200); uart_write_buffer(GPS_TAU1201_UART, (uint8 *)open_rmc, sizeof(open_rmc)); // 开启rmc语句 system_delay_ms(50); uart_write_buffer(GPS_TAU1201_UART, (uint8 *)open_gga, sizeof(open_gga)); // 开启gga语句 system_delay_ms(50); uart_write_buffer(GPS_TAU1201_UART, (uint8 *)close_gll, sizeof(close_gll)); system_delay_ms(50); uart_write_buffer(GPS_TAU1201_UART, (uint8 *)close_gsa, sizeof(close_gsa)); system_delay_ms(50); uart_write_buffer(GPS_TAU1201_UART, (uint8 *)close_grs, sizeof(close_grs)); system_delay_ms(50); uart_write_buffer(GPS_TAU1201_UART, (uint8 *)close_gsv, sizeof(close_gsv)); system_delay_ms(50); uart_write_buffer(GPS_TAU1201_UART, (uint8 *)close_vtg, sizeof(close_vtg)); system_delay_ms(50); uart_write_buffer(GPS_TAU1201_UART, (uint8 *)close_zda, sizeof(close_zda)); system_delay_ms(50); uart_write_buffer(GPS_TAU1201_UART, (uint8 *)close_gst, sizeof(close_gst)); system_delay_ms(50); uart_write_buffer(GPS_TAU1201_UART, (uint8 *)close_txt, sizeof(close_txt)); system_delay_ms(50); uart_write_buffer(GPS_TAU1201_UART, (uint8 *)close_txt_ant, sizeof(close_txt_ant)); system_delay_ms(50); gps_tau1201_state = 1; uart_rx_interrupt(GPS_TAU1201_UART, 1); }