如何使用STM32F103C8的GPS模块获取位置坐标
gps代表全球定位系统，用于检测地球上任何位置的纬度和经度，具有精确的utc时间（协调世界时）。该设备每秒接收来自卫星的坐标，包括时间和日期。gps 提供了很高的准确性，并且除了位置坐标之外还提供其他数据。
我们都知道 gps 是一个非常有用的设备，在手机和其他便携式设备中非常常用来跟踪位置。它在各个领域都有非常广泛的应用，从在家中叫出租车到跟踪飞机的高度。
在本教程中，我们将gps 模块与 stm32f103c8 微控制器连接，以查找位置坐标并将其显示在16x2 lcd 显示屏上。
所需组件
stm32f103c8微控制器
gps模块
16x2 液晶显示器
面包板
连接电线
gps模块
这是一个 gy-neo6mv2 xm37-1612 gps 模块。该 gps 模块有四个引脚 +5v、gnd、txd 和 rxd。它使用串行引脚进行通信，并且可以轻松地与 stm32f103c8 的串行端口连接。
gps 模块 以 nmea 格式发送数据（参见下面的屏幕截图）。nmea 格式由几个句子组成，其中我们只需要一个句子。这句话从 $gpgga开始 ，包含坐标、时间和其他有用的信息。此 gpgga 称为 全球定位系统修复数据。
下面是一个示例 $gpgga 字符串及其描述：
$gpgga，104534.000，7791.0381，n，06727.4434，e，1，08，0.9，510.4，m，43.9，m，，*47
$gpgga，hhmmss.sss，latitude，n，longitude，e，fq，nos，hdp，altitude，m，height，m，，校验和数据
但是在本教程中，我们使用了一个tinygpsplus gps 库，它从 nmea 语句中提取所有需要的信息，我们只需要编写一行简单的代码来获取纬度和经度，我们将在本教程后面看到。
stm32f103c8 的引脚输出
stm32f103c8 （blue pill） usart 串行通信端口如下图所示。这些是蓝色的（pa9-tx1、pa10-rx1、pa2-tx2、pa3-rx2、pb10-tx3、pb11-rx3）。它有三个这样的沟通渠道。
电路图和连接
gps模块和stm32f103c8之间的电路连接
16x2 lcd 和 stm32f103c8 之间的连接
整个设置如下所示：
为 gps 模块接口编程 stm32f103c8
本项目末尾给出了使用 stm32 使用 gps 模块查找位置的完整程序。stm32f103c8 可以使用 arduino ide 进行编程，只需通过 usb 端口将其连接到 pc。确保在上传代码时移除引脚 tx 和 rx，并在上传后连接。
要将 gps 与 stm32 连接，首先我们必须从 github 链接tinygpsplus下载一个库。下载库后，可以通过sketch -》 include library -》 add .zip library 将其包含在 arduino ide 中。相同的库可用于将gps 与 arduino 接口。
所以首先包含必要的库文件并为 16x2 lcd 定义引脚：
#include #include const int rs = pb11, en = pb10, d4 = pb0, d5 = pb1, d6 = pc13, d7 = pc14; liquidcrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
然后创建一个名为tinygpsplus 类的gps对象。
tinygpsplus 全球定位系统；
接下来在void setup中，使用serial1.begin(9600)开始与 gps 模块的串行通信。serial1 用作 stm32f103c8 的 serial 1 端口（pins-pa9、pa10）。
serial1.开始（9600）；
然后显示一段时间的欢迎信息。
lcd.开始（16,2）； lcd.print(电路文摘); lcd.setcursor(0,1); lcd.print(stm32 带 gps); 延迟（4000）； lcd.clear();
接下来在void loop() 中，我们从 gps 接收经纬度，并检查接收到的数据是否有效，并在串行监视器和 lcd 中显示信息。
检查可用的位置数据是否有效
loc_valid = gps.location.isvalid();
接收纬度数据
lat_val = gps.location.lat();
接收经度数据
lng_val = gps.location.lng();
如果接收到无效数据，则串行监视器显示“*****”，lcd 显示“等待”。
if (!loc_valid) { lcd.print(waiting); serial.print(纬度：); serial.println(*****); serial.print(经度：); serial.println(*****); 延迟（4000）； lcd.clear(); }
如果接收到有效数据，则纬度和经度将显示在串行监视器以及 lcd 显示屏上。
lcd.clear(); serial.println(gps 读数：); serial.print(纬度：); serial.println(lat_val, 6); lcd.setcursor(0,0); lcd.print(纬度：); lcd.print(lat_val,6); serial.print(经度：); serial.println(lng_val, 6); lcd.setcursor(0,1); lcd.print(长：); lcd.print(lng_val,6); 延迟（4000）；
以下函数提供读取数据的延迟。它一直在寻找串行端口上的数据。
静态无效 gpsdelay(unsigned long ms) { unsigned long start = millis(); do { while (serial1.available()) gps.encode(serial1.read()); } while (millis() - start < ms); }
使用 gps 和 stm32 查找纬度和经度
建立设置并上传代码后，请确保将 gps 模块放置在空旷区域以快速接收信号。有时需要几分钟才能收到信号，所以请等待一段时间。当 gps 模块开始接收信号时，led 将开始闪烁，并且 lcd 显示屏上会显示位置坐标。
您可以使用谷歌地图验证位置的纬度和经度。只需打开 gps 转到 google 地图，然后单击蓝点。它将显示带有纬度和经度的地址，如下图所示
#include //lcd显示函数库
#include //gps函数库
const int rs = pb11, en = pb10, d4 = pb0, d5 = pb1, d6 = pc13, d7 = pc14; //lcd引脚与stm32
liquidcrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
tinygpsplus 全球定位系统；//类tinygpsplus的对象gps
无效设置（）
{
serial1.begin（9600）；//在串行端口 1 以 9600 波特率开始串行通信
lcd.begin(16,2); //设置显示为 16x2 模式
lcd.print(circuit digest);
lcd.setcursor(0,1);
lcd.print(stm32 带 gps);
延迟（4000）；
lcd.clear();
}
无效循环（）
{
gpsdelay（1000）；
无符号长开始；
双纬度，lng_val；
布尔 loc_valid;
lat_val = gps.location.lat(); //获取纬度
loc_valid = gps.location.isvalid();
lng_val = gps.location.lng(); //获取经度
if (!loc_valid) //从 gps 接收到无效数据时执行
{
lcd.print(waiting);
serial.print(纬度：);
serial.println(*****);
serial.print(经度：);
serial.println(*****);
延迟（4000）；
lcd.clear();
}
else //从 gps 接收到有效数据时执行
{
lcd.clear();
serial.println(gps 读数：);
serial.print(纬度：);
serial.println(lat_val, 6); //在串行监视器打印纬度
lcd.setcursor(0,0);
lcd.print(纬度：);
lcd.print(lat_val,6); //在lcd显示屏上打印纬度
serial.print(经度：);
serial.println(lng_val, 6); //在串口监视器上打印经度
lcd.setcursor(0,1);
lcd.print(长：);
lcd.print(lng_val,6); //在液晶显示屏上打印经度
延迟（4000）；
}
}
static void gpsdelay(unsigned long ms) //从 gps 接收数据的延迟
{
unsigned long start = millis();
do
{
while (serial1.available())
gps.encode(serial1.read());
} while (millis() - start < ms);
}
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所需组件
stm32f103c8微控制器
gps模块
16x2 液晶显示器
面包板
连接电线
gps模块
这是一个 gy-neo6mv2 xm37-1612 gps 模块。该 gps 模块有四个引脚 +5v、gnd、txd 和 rxd。它使用串行引脚进行通信，并且可以轻松地与 stm32f103c8 的串行端口连接。
gps 模块 以 nmea 格式发送数据（参见下面的屏幕截图）。nmea 格式由几个句子组成，其中我们只需要一个句子。这句话从 $gpgga开始 ，包含坐标、时间和其他有用的信息。此 gpgga 称为 全球定位系统修复数据。
下面是一个示例 $gpgga 字符串及其描述：
$gpgga，104534.000，7791.0381，n，06727.4434，e，1，08，0.9，510.4，m，43.9，m，，*47
$gpgga，hhmmss.sss，latitude，n，longitude，e，fq，nos，hdp，altitude，m，height，m，，校验和数据
但是在本教程中，我们使用了一个tinygpsplus gps 库，它从 nmea 语句中提取所有需要的信息，我们只需要编写一行简单的代码来获取纬度和经度，我们将在本教程后面看到。
stm32f103c8 的引脚输出
stm32f103c8 （blue pill） usart 串行通信端口如下图所示。这些是蓝色的（pa9-tx1、pa10-rx1、pa2-tx2、pa3-rx2、pb10-tx3、pb11-rx3）。它有三个这样的沟通渠道。
电路图和连接
gps模块和stm32f103c8之间的电路连接
16x2 lcd 和 stm32f103c8 之间的连接
整个设置如下所示：
为 gps 模块接口编程 stm32f103c8
本项目末尾给出了使用 stm32 使用 gps 模块查找位置的完整程序。stm32f103c8 可以使用 arduino ide 进行编程，只需通过 usb 端口将其连接到 pc。确保在上传代码时移除引脚 tx 和 rx，并在上传后连接。
要将 gps 与 stm32 连接，首先我们必须从 github 链接tinygpsplus下载一个库。下载库后，可以通过sketch -》 include library -》 add .zip library 将其包含在 arduino ide 中。相同的库可用于将gps 与 arduino 接口。
所以首先包含必要的库文件并为 16x2 lcd 定义引脚：
#include #include const int rs = pb11, en = pb10, d4 = pb0, d5 = pb1, d6 = pc13, d7 = pc14; liquidcrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
然后创建一个名为tinygpsplus 类的gps对象。
tinygpsplus 全球定位系统；
接下来在void setup中，使用serial1.begin(9600)开始与 gps 模块的串行通信。serial1 用作 stm32f103c8 的 serial 1 端口（pins-pa9、pa10）。
serial1.开始（9600）；
然后显示一段时间的欢迎信息。
lcd.开始（16,2）； lcd.print(电路文摘); lcd.setcursor(0,1); lcd.print(stm32 带 gps); 延迟（4000）； lcd.clear();
接下来在void loop() 中，我们从 gps 接收经纬度，并检查接收到的数据是否有效，并在串行监视器和 lcd 中显示信息。
检查可用的位置数据是否有效
loc_valid = gps.location.isvalid();
接收纬度数据
lat_val = gps.location.lat();
接收经度数据
lng_val = gps.location.lng();
如果接收到无效数据，则串行监视器显示“*****”，lcd 显示“等待”。
if (!loc_valid) { lcd.print(waiting); serial.print(纬度：); serial.println(*****); serial.print(经度：); serial.println(*****); 延迟（4000）； lcd.clear(); }
如果接收到有效数据，则纬度和经度将显示在串行监视器以及 lcd 显示屏上。
lcd.clear(); serial.println(gps 读数：); serial.print(纬度：); serial.println(lat_val, 6); lcd.setcursor(0,0); lcd.print(纬度：); lcd.print(lat_val,6); serial.print(经度：); serial.println(lng_val, 6); lcd.setcursor(0,1); lcd.print(长：); lcd.print(lng_val,6); 延迟（4000）；
以下函数提供读取数据的延迟。它一直在寻找串行端口上的数据。
静态无效 gpsdelay(unsigned long ms) { unsigned long start = millis(); do { while (serial1.available()) gps.encode(serial1.read()); } while (millis() - start < ms); }
使用 gps 和 stm32 查找纬度和经度
建立设置并上传代码后，请确保将 gps 模块放置在空旷区域以快速接收信号。有时需要几分钟才能收到信号，所以请等待一段时间。当 gps 模块开始接收信号时，led 将开始闪烁，并且 lcd 显示屏上会显示位置坐标。
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#include //lcd显示函数库
#include //gps函数库
const int rs = pb11, en = pb10, d4 = pb0, d5 = pb1, d6 = pc13, d7 = pc14; //lcd引脚与stm32
liquidcrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
tinygpsplus 全球定位系统；//类tinygpsplus的对象gps
无效设置（）
{
serial1.begin（9600）；//在串行端口 1 以 9600 波特率开始串行通信
lcd.begin(16,2); //设置显示为 16x2 模式
lcd.print(circuit digest);
lcd.setcursor(0,1);
lcd.print(stm32 带 gps);
延迟（4000）；
lcd.clear();
}
无效循环（）
{
gpsdelay（1000）；
无符号长开始；
双纬度，lng_val；
布尔 loc_valid;
lat_val = gps.location.lat(); //获取纬度
loc_valid = gps.location.isvalid();
lng_val = gps.location.lng(); //获取经度
if (!loc_valid) //从 gps 接收到无效数据时执行
{
lcd.print(waiting);
serial.print(纬度：);
serial.println(*****);
serial.print(经度：);
serial.println(*****);
延迟（4000）；
lcd.clear();
}
else //从 gps 接收到有效数据时执行
{
lcd.clear();
serial.println(gps 读数：);
serial.print(纬度：);
serial.println(lat_val, 6); //在串行监视器打印纬度
lcd.setcursor(0,0);
lcd.print(纬度：);
lcd.print(lat_val,6); //在lcd显示屏上打印纬度
serial.print(经度：);
serial.println(lng_val, 6); //在串口监视器上打印经度
lcd.setcursor(0,1);
lcd.print(长：);
lcd.print(lng_val,6); //在液晶显示屏上打印经度
延迟（4000）；
}
}
static void gpsdelay(unsigned long ms) //从 gps 接收数据的延迟
{
unsigned long start = millis();
do
{
while (serial1.available())
gps.encode(serial1.read());
} while (millis() - start < ms);
}
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