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树莓派连接GPS模块过程分享

最近当初买树莓派时的那个梦想又萦绕心头,决定抽空完成一下当年的计划~ GPS模块是其中很重要的一环,于是在某宝上搜索,找了一家相对便宜也很轻巧的GPS模块,而且这个模块和天线是合体的,非常省空间。几天后快递来啦,今天有空来鼓捣一下 o(^▽^)o 先来看看这个模块,这是天线的一面
这是组装好之后的效果
我给树莓派安装的是 Raspbian,基于Debian;像 Pidora 的话应该大同小异吧,以下操作均为 Raspbian。下面来简述一下吧。树莓派串口通信网上有很多教程了,我也是搜索着一步步摸索出来的。要想连接上这个GPS模块,先得知道模块和树莓派的针脚定义,然后要对树莓派进行一些设置。
树莓派配置修改
树莓派的串口据了解,默认是用于SSH调试的,如果需要使用串口连接其他设备需要进行两步修改:
1. 修改 /etc/inittab
sudo vi /etc/inittab
(如果用不惯vi,又是用图形界面,可以选择用leafpad)
注释掉文件中的这一行,以关闭串口登录
T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100
这一行一般位于文件最后一行,注释的方式是在前面加一个“#”
#T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyAMA0 115200 vt100
2. 修改 /boot/cmdline.txt
sudo vi /boot/cmdline.txt
将下面高亮的部分删除
dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200 kgdboc=ttyAMA0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait
最后变成了:
dwc_otg.lpm_enable=0 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline rootwait
修改好这两部分之后,需要重启树莓派
sudo reboot
串口连接
现在要对GPS模块和树莓派进行连接,根据GPS模块的文档和树莓派的针脚定义一共需要连接4根线:VCC 5V、GND 接地、TXD和RXD。树莓派上所谓的TOP和BOTTOM,指的是GPIO针脚的两排,BOTTOM是靠近SD卡的一侧。对硬件我也是小白哈,连错了,大家千万要注意模块上的TXD连接树莓派的RXD,模块的RXD连接树莓派的TXD!我的连接方式如下图:

通过minicom获取串口数据
经过上面两步的操作树莓派就和GPS模块连接好了~ 那如何获取GPS模块发出的内容呢,就要通过 minicom 这个工具,来获取串口的数据。
sudo apt-get install minicom
安装好之后通过minicom命令获取串口上的数据:
minicom -b 9600 -o -D /dev/ttyAMA0
-b 设定的是波特率,是模块参数而定;-o 是不初始化Modem且不锁定文件;-D 设定的是接口如果一切顺利的话,应该能看到这样的画面(Press CTRL-A Z for help on special keys 下面哗哗的出现内容):
这就说明一切 ok 啦,根据GPS模块的文档,知道了这是一种叫NMEA-0183的协议,包括 GSA 当前卫星信息、GSV 可见卫星信息、GGA GPS定位信息、RMC 推荐定位信息和 VTG 地面速度信息等内容。在 minicom 界面里,可以按Ctrl+A,然后按Z获取帮助;Ctrl+A、然后按Q来退出(据说如果minicom里没有显示,可以试试按一下Ctrl+A、然后按E,启用或关闭回显,没有试过)。如果没有出现上面的内容,除了刚刚说的Ctrl+A、E外,还应该好好检查一下针脚有没有插错、看一下GPS模块的指示灯工作情况怎么样。
编程获取串口数据
通过 minicom 测试后,说明串口和GPS模块工作正常,我们就应该用编程的方式来获取串口数据了,以Python为例,要获取串口的数据需要安装Python serial模块
sudo apt-get install python-serial
安装好后先通过python命令,进入python命令行进行测试
python
首先,导入serial模块
import serial
然后打开串口,存放到 ser 中,方法接收一个端口名,和一个波特率
ser = serial.Serial(“/dev/ttyAMA0”, 9600)
通过ser的read()方法只能获取一个字符,但read()方法有一个接收字符长度的重载,首先通过ser.inWaiting()方法获取总长度,再通过ser.read()读取
ser.read(ser.inWaiting())
这样就能获取数据了!我们只需要对read到的数据进行分析、处理即可,写成 .py 脚本即可。
NMEA-0183 一些数据的计算方式
需要说两个关于NMEA-0183协议返回内容的计算方式,一个是时间,另一个是经纬度。
1. GGA和RMC的时间
来看一下GGA和RMC返回的格式:
<p>$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<CR><LF></p><p>$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF></p>
GGA和RMC都会返回时间,他们的第一个参数<1>就是UTC时间,即协调世界时,格式为hhmmss,要换算成北京时间只需要加上8小时即可;RMC的<9>为UTC日期,格式为ddmmyy(日月年)。下面列一条RMC返回的数据:
$GPRMC,125315.00,A,3853.70120,N,12133.61898,E,1.710,,081114,,,A*7E
好,我们可以数一下,<1>对应的是 125315.00 也就是UTC时间 12:53:15,换算成北京时间就是 20:53:15;参数<9>为 081114,根据 dd/mm/yy 来算就是14年11月08日~看,如果我们要做一个根据GPS授时的功能,是不是so easy!
2. 经纬度计算
同样的,GGA和RMC都会返回经纬度;GGA的<2>~<5>和RMC的<3>~<6>含义及格式相同,下面还是以RMC来做示范(看看上一点的RMC数据)。找到RMC参数<3>~<6>,分别是
注意看经纬度的格式啊,这都是个啥,GPS坏了么,3853度?当然不是,纬度和经度都是“度分”格式,dd代表度,m代表分,那么显而易见:
纬度信息:3853.70120,就是38度和53.70120分。分换算成度只需要除以60,也就是 53.70120 / 60 = 0.89502,那么3853.70120的含义就是38.89502° (OMG 把自己住处位置暴露了,欢迎来串门)。
算好经纬度之后可以用 ditu.google.cn 输入 纬度N 经度E 来看看你所在位置哈。
好啦,总结了一些网上已经有的东西,分享给大家~ 大家请轻喷哈 o(* ̄▽ ̄*)ブ

本文作者 呼呼小笼包转载自博客园

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