NEO-6M GPS模块

NEO—6M/7M GPS模块，具有高灵敏度、低功耗、小型化、高追踪灵敏度，大大扩大了其定位的覆盖面，在普通GPS接收模块不能定位的地方，如狭窄都市天空下、密集的丛林环境，NEO-6M都能高精度定位。模块的高灵敏度、小静态漂移、低功耗及轻巧的体积,适用于车载、手持设备如PDA，车辆监控、手机、摄像机及其他移动定位系统的应用，是GPS产品应用的好选择。

模块来源

采购链接：

资料下载：

https://pan.baidu.com/s/1QvwMg9JbkzFauYmwExWcnQ

提取码: 8888

规格参数

工作电压：3.3V-5V

工作电流：10-26mA

控制方式：SPI

移植过程

我们的目标是在天空星GD32F407上能够获取到定位信息的功能。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现，再移植至我们的工程。

查看资料

注:在主电源断开后，后备电池可以维持半小时左右的GPS星历数据的保存，以支持温启动或热启动，从而实现快速定位。 首次定位时间较长，请确保是在室外进行定位。

引脚选择

移植至工程

移植步骤中的导入.c和.h文件与【2.1 DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_gps.c与bsp_gps.h。见2.1.3.3 移植至工程。这里不再过多讲述。移植完成后面修改相关代码。

将bsp_uart.h文件，替换成下方的代码：

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*/

#ifndef __BSP_UART_H__
#define __BSP_UART_H__

#include "board.h"

#define BSP_USART_TX_RCU  RCU_GPIOA   // 串口TX的端口时钟
#define BSP_USART_RX_RCU  RCU_GPIOA   // 串口RX的端口时钟
#define BSP_USART_RCU     RCU_USART0  // 串口0的时钟

#define BSP_USART_TX_PORT GPIOA                                // 串口TX的端口
#define BSP_USART_RX_PORT GPIOA                                // 串口RX的端口
#define BSP_USART_AF                         GPIO_AF_7   // 串口0的复用功能
#define BSP_USART_TX_PIN  GPIO_PIN_9  // 串口TX的引脚
#define BSP_USART_RX_PIN  GPIO_PIN_10 // 串口RX的引脚

#define BSP_USART                                                 USART0                                                                      // 串口0
#define BSP_USART_IRQ                     USART0_IRQn                                                                 // 串口0中断
#define BSP_USART_IRQHandler  USART0_IRQHandler                                                // 串口0中断服务函数

/* 串口缓冲区的数据长度 */
#define USART_RECEIVE_LENGTH  1024

extern uint8_t  g_recv_buff[]; // 接收缓冲区
extern uint16_t g_recv_length;                                                                                 // 接收数据长度
extern uint8_t  g_recv_complete_flag;                                                  // 接收完成标志位

void usart_gpio_config(uint32_t band_rate);                           // 配置串口
void usart_send_data(uint8_t ucch);                                   // 发送一个字符
void usart_send_string(uint8_t *ucstr);                               // 发送一个字符串
void  usart_receive_clear(void);

#endif /* __BSP_UART_H__ */

将bsp_uart.c文件，替换成下方的代码：

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*/

#include "bsp_uart.h"
#include <stdio.h>

uint8_t         g_recv_buff[];   // 接收缓冲区
uint16_t         g_recv_length = 0;                                                                         // 接收数据长度
uint8_t                g_recv_complete_flag = 0;                                          // 接收数据完成标志位

/************************************************
函数名称 ： usart_gpio_config
功    能 ： 串口配置GPIO
参    数 ： band_rate:波特率
返 回 值 ： 无
作    者 ： LC
*************************************************/
void usart_gpio_config(uint32_t band_rate)
{
        /* 开启时钟 */
        rcu_periph_clock_enable(BSP_USART_TX_RCU);   // 开启串口时钟
        rcu_periph_clock_enable(BSP_USART_RX_RCU);   // 开启端口时钟
        rcu_periph_clock_enable(BSP_USART_RCU);      // 开启端口时钟

        /* 配置GPIO复用功能 */
  gpio_af_set(BSP_USART_TX_PORT,BSP_USART_AF,BSP_USART_TX_PIN);
        gpio_af_set(BSP_USART_RX_PORT,BSP_USART_AF,BSP_USART_RX_PIN);

        /* 配置GPIO的模式 */
        /* 配置TX为复用模式 上拉模式 */
        gpio_mode_set(BSP_USART_TX_PORT,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_PULLUP,BSP_USART_TX_PIN);
        /* 配置RX为复用模式 上拉模式 */
        gpio_mode_set(BSP_USART_RX_PORT, GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_PULLUP,BSP_USART_RX_PIN);

        /* 配置TX为推挽输出 50MHZ */
        gpio_output_options_set(BSP_USART_TX_PORT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,BSP_USART_TX_PIN);
        /* 配置RX为推挽输出 50MHZ */
        gpio_output_options_set(BSP_USART_RX_PORT,GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, BSP_USART_RX_PIN);

        /* 配置串口的参数 */
        usart_deinit(BSP_USART);                                 // 复位串口
        usart_baudrate_set(BSP_USART,band_rate);                 // 设置波特率
        usart_parity_config(BSP_USART,USART_PM_NONE);            // 没有校验位
        usart_word_length_set(BSP_USART,USART_WL_8BIT);          // 8位数据位
        usart_stop_bit_set(BSP_USART,USART_STB_1BIT);                              // 1位停止位

  /* 使能串口 */
        usart_enable(BSP_USART);                                 // 使能串口
        usart_transmit_config(BSP_USART,USART_TRANSMIT_ENABLE);  // 使能串口发送
        usart_receive_config(BSP_USART,USART_RECEIVE_ENABLE);    // 使能串口接收

        /* 中断配置 */
        nvic_irq_enable(BSP_USART_IRQ, 2, 2);                                                                          // 配置中断优先级
        usart_interrupt_enable(BSP_USART,USART_INT_RBNE);                                 // 读数据缓冲区非空中断和溢出错误中断
        usart_interrupt_enable(BSP_USART,USART_INT_IDLE);                                 // 空闲检测中断
}

/************************************************
函数名称 ： usart_send_data
功    能 ： 串口重发送一个字节
参    数 ： ucch：要发送的字节
返 回 值 ：
作    者 ： LC
*************************************************/
void usart_send_data(uint8_t ucch)
{
        usart_data_transmit(BSP_USART,(uint8_t)ucch);                                                         // 发送数据
        while(RESET == usart_flag_get(BSP_USART,USART_FLAG_TBE));  // 等待发送数据缓冲区标志置位
}


/************************************************
函数名称 ： usart_send_String
功    能 ： 串口发送字符串
参    数 ： ucstr:要发送的字符串
返 回 值 ：
作    者 ： LC
*************************************************/
void usart_send_string(uint8_t *ucstr)
{
        while(ucstr && *ucstr)        // 地址为空或者值为空跳出
        {
          usart_send_data(*ucstr++);  // 发送单个字符
        }
}
void  usart_receive_clear(void)
{
    unsigned int i = 0;
    for( i = 0; i < USART_RECEIVE_LENGTH; i++ )
    {
        g_recv_buff[] = 0;
    }
    g_recv_length = 0;
}

#if !defined(__MICROLIB)
//不使用微库的话就需要添加下面的函数
#if (__ARMCLIB_VERSION <= 6000000)
//如果编译器是AC5  就定义下面这个结构体
struct __FILE
{
        int handle;
};
#endif

FILE __stdout;

//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
void _sys_exit(int x)
{
        x = x;
}
#endif

/* retarget the C library printf function to the USART */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
    usart_data_transmit(BSP_USART, (uint8_t)ch);
    while(RESET == usart_flag_get(BSP_USART, USART_FLAG_TBE));
    return ch;
}

/************************************************
函数名称 ： BSP_USART_IRQHandler
功    能 ： 串口接收中断服务函数
参    数 ： 无
返 回 值 ： 无
作    者 ： LC
*************************************************/
void BSP_USART_IRQHandler(void)
{
        if(usart_interrupt_flag_get(BSP_USART,USART_INT_FLAG_RBNE) == SET)   // 接收缓冲区不为空
        {
                g_recv_buff[] = usart_data_receive(BSP_USART);      // 把接收到的数据放到缓冲区中
        }

        if(usart_interrupt_flag_get(BSP_USART,USART_INT_FLAG_IDLE) == SET)   // 检测到帧中断
        {
                usart_data_receive(BSP_USART);                                     // 必须要读，读出来的值不能要
                g_recv_buff[] = '\0';                                                                                                                                 // 数据接收完毕，数组结束标志
                g_recv_complete_flag = 1;                                          // 接收完成
                usart_interrupt_flag_clear(BSP_USART, USART_INT_FLAG_IDLE);
        }

}

在文件bsp_gps.c中，编写如下代码。

/*
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 */
#include "bsp_gps.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"

#define GPSRX_LEN_MAX 255

unsigned char GPSRX_BUFF[];
unsigned char GPSRX_LEN = 0;

_SaveData Save_Data;

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：GPS_GPIO_Init
 * 函 数 说 明：GPS引脚初始化
 * 函 数 形 参：band_rate GPS通信波特率
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：默认波特率为9600
******************************************************************/
void GPS_GPIO_Init(uint32_t band_rate)
{
    /* 开启时钟 */
        rcu_periph_clock_enable(BSP_GPS_TX_RCU);   // 开启串口时钟
        rcu_periph_clock_enable(BSP_GPS_RX_RCU);   // 开启端口时钟
        rcu_periph_clock_enable(BSP_GPS_RCU);      // 开启端口时钟

        /* 配置GPIO复用功能 */
    gpio_af_set(BSP_GPS_TX_PORT,BSP_GPS_AF,BSP_GPS_TX_PIN);
        gpio_af_set(BSP_GPS_RX_PORT,BSP_GPS_AF,BSP_GPS_RX_PIN);

        /* 配置GPIO的模式 */
        /* 配置TX为复用模式 上拉模式 */
        gpio_mode_set(BSP_GPS_TX_PORT,GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_PULLUP,BSP_GPS_TX_PIN);
        /* 配置RX为复用模式 上拉模式 */
        gpio_mode_set(BSP_GPS_RX_PORT, GPIO_MODE_AF,GPIO_PUPD_PULLUP,BSP_GPS_RX_PIN);

        /* 配置TX为推挽输出 50MHZ */
        gpio_output_options_set(BSP_GPS_TX_PORT,GPIO_OTYPE_PP,GPIO_OSPEED_50MHZ,BSP_GPS_TX_PIN);
        /* 配置RX为推挽输出 50MHZ */
        gpio_output_options_set(BSP_GPS_RX_PORT,GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, BSP_GPS_RX_PIN);

        /* 配置串口的参数 */
        usart_deinit(BSP_GPS_USART);                                 // 复位串口
        usart_baudrate_set(BSP_GPS_USART,band_rate);                 // 设置波特率
        usart_parity_config(BSP_GPS_USART,USART_PM_NONE);            // 没有校验位
        usart_word_length_set(BSP_GPS_USART,USART_WL_8BIT);          // 8位数据位
        usart_stop_bit_set(BSP_GPS_USART,USART_STB_1BIT);                              // 1位停止位

    /* 使能串口 */
        usart_enable(BSP_GPS_USART);                                                   // 使能串口
        usart_transmit_config(BSP_GPS_USART,USART_TRANSMIT_ENABLE);  // 使能串口发送
        usart_receive_config(BSP_GPS_USART, USART_RECEIVE_ENABLE);//使能UART4接收

    /*        使能UART接收中断标志位 */
        usart_interrupt_enable(BSP_GPS_USART, USART_INT_RBNE);
        /* 配置中断优先级 */
        nvic_irq_enable(BSP_GPS_IRQn, 2, 2); // 配置中断优先级
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：GPS_Send_Bit
 * 函 数 说 明：向GPS发送单个字符
 * 函 数 形 参：ch发送的字符
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void GPS_Send_Bit(unsigned char ch)
{
        //发送字符
        usart_data_transmit(UART4, ch);
        // 等待发送数据缓冲区标志自动置位
        while(RESET == usart_flag_get(UART4, USART_FLAG_TBE) );
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：GPS_send_String
 * 函 数 说 明：GPS发送字符串
 * 函 数 形 参：str要发送的字符串
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void GPS_send_String(unsigned char *str)
{
        while( str && *str ) // 地址为空或者值为空跳出
        {
                GPS_Send_Bit(*str++);
        }
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：Hand
 * 函 数 说 明：在GPS数据中，识别是否有想要的串口命令
 * 函 数 形 参：需要识别的命令
 * 函 数 返 回：1识别成功  0识别失败
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
uint8_t Hand(char *a)
{
    if(strstr((const char*)GPSRX_BUFF,a)!=NULL)
            return 1;
        else
                return 0;
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称：CLR_Buf
 * 函 数 说 明：清除串口接收的数据
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void CLR_Buf(void)
{
        memset(GPSRX_BUFF, 0, GPSRX_LEN_MAX);      //清空
    GPSRX_LEN = 0;
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：clrStruct
 * 函 数 说 明：清除GPS结构体数据
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void clrStruct(void)
{
        Save_Data.isGetData = 0;
        Save_Data.isParseData = 0;
        Save_Data.isUsefull = 0;
        memset(Save_Data.GPS_Buffer, 0, GPS_Buffer_Length);      //清空
        memset(Save_Data.UTCTime,    0, UTCTime_Length);
        memset(Save_Data.latitude,   0, latitude_Length);
        memset(Save_Data.N_S,        0, N_S_Length);
        memset(Save_Data.longitude,  0, longitude_Length);
        memset(Save_Data.E_W,        0, E_W_Length);

}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：BSP_GPS_IRQHandler
 * 函 数 说 明：串口中断服务函数
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void BSP_GPS_IRQHandler(void)
{
    uint8_t Res;
        if(usart_interrupt_flag_get(BSP_GPS_USART,USART_INT_FLAG_RBNE) != RESET) // 接收缓冲区不为空
        {
                Res = usart_data_receive(BSP_GPS_USART);

        if(Res == '$')
        {
            GPSRX_LEN = 0;
        }

        GPSRX_BUFF[] = Res;

        if(GPSRX_BUFF[] == '$' && GPSRX_BUFF[] == 'M' && GPSRX_BUFF[] == 'C')//确定是否收到"GPRMC/GNRMC"这一帧数据
        {
            if(Res == '\n')
            {
                memset(Save_Data.GPS_Buffer, 0, GPS_Buffer_Length);      //清空
                memcpy(Save_Data.GPS_Buffer, GPSRX_BUFF, GPSRX_LEN);         //保存数据
                Save_Data.isGetData = 1;
                GPSRX_LEN = 0;
                memset(GPSRX_BUFF, 0, GPSRX_LEN_MAX);      //清空
            }
        }

        if(GPSRX_LEN >= GPSRX_LEN_MAX)
        {
            GPSRX_LEN = GPSRX_LEN_MAX;
        }
        }

}

在文件bsp_gps.h中，编写如下代码。

/*
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 */
#ifndef _BSP_GPS_H
#define _BSP_GPS_H

#include "gd32f4xx.h"
#include "board.h"

#define BSP_GPS_TX_RCU      RCU_GPIOA   // 串口TX的端口时钟
#define BSP_GPS_RX_RCU      RCU_GPIOA   // 串口RX的端口时钟
#define BSP_GPS_RCU         RCU_USART1  // 串口1的时钟

#define BSP_GPS_TX_PORT     GPIOA                                // 串口TX的端口
#define BSP_GPS_RX_PORT     GPIOA                                // 串口RX的端口
#define BSP_GPS_AF                         GPIO_AF_7   // 串口0的复用功能
#define BSP_GPS_TX_PIN      GPIO_PIN_2  // 串口TX的引脚
#define BSP_GPS_RX_PIN      GPIO_PIN_3 // 串口RX的引脚

#define BSP_GPS_USART                 USART1      // 串口1
#define BSP_GPS_IRQn                 USART1_IRQn
#define BSP_GPS_IRQHandler         USART1_IRQHandler


//定义数组长度
#define GPS_Buffer_Length 80
#define UTCTime_Length 11
#define latitude_Length 11
#define N_S_Length 2
#define longitude_Length 12
#define E_W_Length 2

typedef struct SaveData
{
        char GPS_Buffer[];
        char isGetData;                //是否获取到GPS数据
        char isParseData;        //是否解析完成
        char UTCTime[];                //UTC时间
        char latitude[];                //纬度
        char N_S[];                //N/S
        char longitude[];                //经度
        char E_W[];                //E/W
        char isUsefull;                //定位信息是否有效
} _SaveData;

extern _SaveData Save_Data;

void GPS_GPIO_Init(uint32_t band_rate);
void CLR_Buf(void);
uint8_t Hand(char *a);
void clrStruct(void);

#endif

移植验证

在自己工程中的main主函数中，编写如下。

/*
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 * 技术支持常驻论坛，任何技术问题欢迎随时交流学习
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 * Date           Author       Notes
 * 2023-11-02     LCKFB-yzh    first version
 */
#include "board.h"
#include "oled.h"
#include "bsp_gps.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"

void parseGpsBuffer(void);
void printGpsBuffer(void);

int main(void)
{
    board_init();
        usart_gpio_config(9600);

        GPS_GPIO_Init(9600);
        clrStruct();

        OLED_Init();                                //初始化OLED
        OLED_Clear();
        printf("start\r\n");
        while(1)
        {
                parseGpsBuffer();
                printGpsBuffer();
        }
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：errorLog
 * 函 数 说 明：错误日志打印
 * 函 数 形 参：num 要输出的错误码
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void errorLog(int num)
{
        while (1)
        {
                  printf("ERROR%d\r\n",num);
        }
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：parseGpsBuffer
 * 函 数 说 明：解析GPS发送过来的数据
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void parseGpsBuffer(void)
{
        char *subString;
        char *subStringNext;
        char i = 0;
        if (Save_Data.isGetData)
        {
                Save_Data.isGetData = 0;
                printf("**************\r\n");
                printf("%s\r\n",Save_Data.GPS_Buffer);


                for (i = 0 ; i <= 6 ; i++)
                {
                        if (i == 0)
                        {
                                if ((subString = strstr(Save_Data.GPS_Buffer, ",")) == NULL)
                                        errorLog(1);        //解析错误
                        }
                        else
                        {
                                subString++;
                                if ((subStringNext = strstr(subString, ",")) != NULL)
                                {
                                        char usefullBuffer[];
                                        switch(i)
                                        {
                                                case 1:memcpy(Save_Data.UTCTime, subString, subStringNext - subString);break;        //获取UTC时间
                                                case 2:memcpy(usefullBuffer, subString, subStringNext - subString);break;        //获取UTC时间
                                                case 3:memcpy(Save_Data.latitude, subString, subStringNext - subString);break;        //获取纬度信息
                                                case 4:memcpy(Save_Data.N_S, subString, subStringNext - subString);break;        //获取N/S
                                                case 5:memcpy(Save_Data.longitude, subString, subStringNext - subString);break;        //获取经度信息
                                                case 6:memcpy(Save_Data.E_W, subString, subStringNext - subString);break;        //获取E/W

                                                default:break;
                                        }

                                        subString = subStringNext;
                                        Save_Data.isParseData = 1;
                                        if(usefullBuffer[] == 'A')
                                                Save_Data.isUsefull = 1;
                                        else if(usefullBuffer[] == 'V')
                                                Save_Data.isUsefull = 0;

                                }
                                else
                                {
                                        errorLog(2);        //解析错误
                                }
                        }
                }
        }
}

/******************************************************************
 * 函 数 名 称：printGpsBuffer
 * 函 数 说 明：输出解析后的数据
 * 函 数 形 参：无
 * 函 数 返 回：无
 * 作       者：LC
 * 备       注：无
******************************************************************/
void printGpsBuffer(void)
{
    uint8_t buff[]={0};
        if (Save_Data.isParseData)
        {
                Save_Data.isParseData = 0;

            //在广东深圳进行测量，发现UTC时间存在8小时误差
            printf("Save_Data.UTCTime = ");
            printf("%s",Save_Data.UTCTime);
            printf("\r\n");
            sprintf(buff,"T=\"%s\"",Save_Data.UTCTime);
            OLED_ShowString(0,2,buff,8,1);
            OLED_Refresh();

                if(Save_Data.isUsefull)
                {
                        Save_Data.isUsefull = 0;
            //串口显示纬度
                        printf("Save_Data.latitude = ");
                        printf("%s",Save_Data.latitude);
                        //屏幕显示纬度
            sprintf(buff,"lat=\"%s\"",Save_Data.latitude);
            OLED_ShowString(0,2+(8*1),buff,8,1);
            OLED_Refresh();

            //串口显示
                        printf("Save_Data.N_S = ");
                        printf("%s\r\n",Save_Data.N_S);
            //屏幕显示
            sprintf(buff,"NS=\"%s\"",Save_Data.N_S);
            OLED_ShowString(0,2+(8*2),buff,8,1);
            OLED_Refresh();

            //串口显示经度
                        printf("Save_Data.longitude = ");
                        printf("%s",Save_Data.longitude);
                        printf("\r\n");
            //屏幕显示经度
            sprintf(buff,"lon=\"%s\"",Save_Data.longitude);
            OLED_ShowString(0,2+(8*3),buff,8,1);
            OLED_Refresh();

            //串口显示
            printf("Save_Data.E_W = ");
                        printf("%s",Save_Data.E_W);
                        printf("\r\n");
            //屏幕显示
            sprintf(buff,"EW=\"%s\"",Save_Data.E_W);
            OLED_ShowString(0,2+(8*4),buff,8,1);
            OLED_Refresh();
            //覆盖之前的 not usefull 内容
            OLED_ShowString(0,64-8,"           ",8,1);
            OLED_Refresh();

                }
                else
                {
            OLED_ShowString(0,64-8,"not usefull",8,1);
            OLED_Refresh();

                        printf("GPS DATA is not usefull!\r\n");
                }

        }
}

移植现象：因为室内无法定位，所以将GPS放置在室外，使用0.96寸IIC屏幕显示定位信息。

代码下载

链接在资料下载章节的模块移植手册资料那里！！