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• 序
• 應用外設
• • Gps 模塊
  • WiFi 模塊
  • 藍牙模塊
  • 低功耗

序

在無比漫長寒假中接取的 STM32L0 任務使我對 STM32 開發流程有了大致認識。
（重點吐槽下億百特家的模塊手冊中居然一點例程代碼都不給！）

應用外設

Gps 模塊、WiFi 模塊、藍牙模塊都是通過串口與 MCU 相連接，對于串口收發數據與分析思路顯得尤為重要。
(苦惱了 3 天的 Gps 數據分析被實驗室老大一語道破，兩小時就完成了 QAQ)

Gps 模塊

GPS 模塊是集成了 RF 射頻芯片、基帶芯片和核心 CPU，并加上相關外圍電路而組成的一個集成電路。

目前GPS模塊的GPS芯片大部分采用全球市占率第一的SiRFIII系列為主。由于GPS模塊采用的芯片組不一樣，性能和價格也有區別，采用SIRF三代芯片組的GPS模塊性能最優，價格也要比采用MTK或者MSTAR等GPS芯片組的貴很多。現階段也持續在芯片升級，比方sirf4，然后又是sirf5，總體靈敏度提高了不少，縮短了定位時間，同時也幫助了客戶快速的進入了定位應用狀態。

學長幫我購買的是 E108-GN01-TB
拿到模塊的第一時間肯定是確定模塊是否正常工作（怪硬件！怪元器件！）

首先拿 naviTrack 上位機連接 Gps 模塊的外置串口，收到的數據如圖所示。在 Gps NMEA 數據介紹 這篇博客中可以得知相關數據的含義。

找到自己“心儀”的數據后，接下來就是接受她并展示出來辣。
開始我苦于沒有思緒，跟著 某火 某點 的思路，一次接收上百上千條字符串逐條按數據頭用strstr()與查找逗號解析，后在測試接收 Gps 數據并通過串口打印時發現芯片在工作一段時間后會跑飛（至今未破案，但我認為是在 Gps 串口接收 Usb 串口轉發時不同步與中斷過程中處理數據時間過久導致的），后在老大指點下想出新的解析思路。

狀態圖

從校驗 $ 狀態開始，若接收到 $ 代表接下來的數據是一幀完整數據，進入校驗數據頭狀態。
若接收到的數據頭 為 目標數據頭，那么就進入接收狀態，反之退回到校驗 $ 狀態。
若在接收狀態得到了 $ 則說明這一數據幀已結束，則回到校驗數據頭狀態，繼續校驗數據頭。
而數據處理的過程應該接收完完整一幀數據后，也就是接收狀態轉移到校驗數據頭狀態之中。
(在此先上流程圖與狀態轉移圖，相關代碼考完試補全)
單幀解析思路按逗號開始與結束
例如：我的需求是得到經緯度與日期時間，所以我選擇了 GPRMC這幀數據

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh
<1> UTC時間，hhmmss（時分秒）格式
<2> 定位狀態，A=有效定位，V=無效定位
<3> 緯度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）
<4> 緯度半球N（北半球）或S（南半球）
<5> 經度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）
<6> 經度半球E（東經）或W（西經）
<7> 地面速率（000.0~999.9節，前面的0也將被傳輸）
<8> 地面航向（000.0~359.9度，以真北為參考基準，前面的0也將被傳輸）
<9> UTC日期，ddmmyy（日月年）格式
<10> 磁偏角（000.0~180.0度，前面的0也將被傳輸）
<11> 磁偏角方向，E（東）或W（西）
<12> 模式指示（僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數據無效）

在去掉 $ 與 GPRMC 后遍歷 Gps 數據數組提取出逗號之間的數據依次放入結構，即可得到自己想要的信息。

UTC時間需要通過小時位 +8 得到北京時間

經緯度數據需要轉換成dd.mmmmmm才可正常使用（親測不轉換相差幾公里）

WiFi 模塊

WiFi 模塊部分選擇的是比較常見的ESP8266系列
這部分原理也是比較簡單的，拿到模塊的第一時間先外接串口，拿電腦端的串口軟件測試模塊功能（我使用的是億百特自己編寫的上位機，只是把相關指令都集成在按鈕中了，XCOM+AT 指令集也可達到同樣效果）。模塊調通后，對于模塊使用者來說只需要初始化好對應引腳與串口，并正確發送指令。
TCP連接大致流程為

AT+RST //上電重啟模塊，確保處于初始狀態

AT+CWMODE=1 //進入station模式

AT+CWJAP_DEF=“Account”,“Password” //輸入賬號密碼

AT+CIPSTART=“TCP”,“IP 地址”,端口號 //建立連接

AT+CIPMODE=1 //進入透傳模式

AT+CIPSEND //透傳開始

AT+CIPMODE=0 //退出透傳模式
這里推薦一個 在線 TCP/IP 調試工具 ，提供IP與端口方便大家調試。

藍牙模塊

藍牙模塊選擇的是 E104-BT40。
藍牙在這三個通信模塊中比較好配置，上電自動進入 SPP 模式，拿藍牙調試軟件可直接連接通信。
發送數據只需要通過串口 Transmit 即可。
而接收數據則又是一個痛點，在這里藍牙模塊用來接收 WiFi 的賬號密碼，我為其設置了 3 個標志。

藍牙狀態轉移相對于Gps接收就簡單了很多（畢竟是自己設計狀態），而狀態之間利用不常用的ASCII碼字符，例如 0x7B-“{” 0x7C-"|" 0x7D-"}"來作為狀態轉移的標志。
默認處于等待狀態，接收到 7B 進入賬號狀態，收到的字符都存于賬號數組中。
在賬號狀態中，接收到 7C 進入密碼狀態，接收到的字符都存于密碼數組。
在密碼狀態時，接收 7D ，表明一次接收過程完畢，發送 WiFi 連接指令，然后回到等待狀態。
（不要在中斷中連接 WiFi 不要在中斷中連接 WiFi！在中斷函數中貌似不允許 delay 過久。不知原因，有沒有大佬在評論解釋下）

低功耗

關于低功耗的資料還是比較少的，參考了某火代碼進入低功耗的方式。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【实验室乱记】从 0 开始的 STM32L0 的 Gps WiFi 蓝牙模块物联网开发的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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