第十二课python来写串口助手-gps数据解析(一)

1、串口程序的基本功能我们已经完成了，我们来完成一个串口解析的功能，GPS的定位解析是一个比较常用的功能，这节课我们来解析GPS数据。

2、GPS数据格式为NEMA-0183数据格式，一般判断是否已经定位都是选择推荐定位信息也就是$GPRMC,,我们来看下一条GPS数据的内容：

$GPRMC,121252.000,A,3958.3032,N,11629.6046,E,15.15,359.95,070306,,,A*54

根据推荐定位信息的定义：

$GPRMC,1,2,3,4,5,6,7,8,910,11,12*hh<CR><LF>

1）UTC时间，hhmmss（时分秒）格式

2） 定位状态，A=有效定位，V=无效定位

3） 纬度

4） N（北半球）或S（南半球）

5） 经度

6） E（东经）或W（西经）

7） 地面速率

12） 模式指示（A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）

我们所需要的数据已经列出，我们实际的使用的北京时间是等于utc时间+8小时。

我们来看下GPS数据的格式，以$符号为开头，以\r\n来结尾，所以来写一个基本的语句判断函数。

串口读到的数据是bytes，我们在pythonwork目录新增一个文件gps.py,如下所示：

新增如下代码：

#coding:utf-8

class gps():

def __init__(self):

self.realdata=b''

self.fb=False

def Get_gps_data(self,sdata):

sl=[]

for e in sdata:

if e==0x24 and self.fb==False:

self.fb=True

if self.fb:

self.realdata+=bytes([e])

if e==0x0a and self.fb:

data=self.realdata.decode('utf-8','replace')

sl.append(data)

self.fb=False

self.realdata=b''

print(sl)

return sl

我们来调用验证一下：

g=gps()

sdata="$GPRMC,121252.000,A,3958.3032,N,11629.6046,E,15.15,359.95,070306,,,A*54\r\n".encode('utf-8')

g.Get_gps_data(sdata)

运行一下：

运行结果能判断以0x24开头以及0xa结尾的数据格式,当然在实际的串口数据读取中，有可能会出现0x0d 0x0a丢失的情况，所以我们增加一种情况的判定：

def Get_gps_data(self,sdata):

sl=[]

for e in sdata:

if e==0x24 and self.fb==False:

self.fb=True

self.realdata+=bytes([e])

if self.fb and e==0x0a:

self.realdata+=bytes([e])

data=self.realdata.decode('utf-8','replace')

sl.append(data)

self.fb=False

self.realdata=b''

elif e!=0x24 and self.fb:

self.realdata+=bytes([e])

elif e==0x24 and self.fb and len(self.realdata)>5:

data=self.realdata.decode('utf-8','replace')

sl.append(data)

self.realdata=b''

self.realdata+=bytes([e])

print(sl)

return sl

输入测试代码：

g=gps()

sdata="$GPRMC,121252.000,A,3958.3032,N,11629.6046,E,15.15,359.95,070306,,,A*54$GPRMC,121252.000,A,3958.3032,N,11629.6046,E,15.15,359.95,070306,,,A*54\r\n".encode('utf-8')

g.Get_gps_data(sdata)

运行一下：

3、校验GPS数据是否正确，以上面的函数确实可以将GPS数据判断出来，但是非GPS数据只要满足格式的也会筛选出来，所以我们需要校验GPS的数据格式是否正确，我们查看NEMA数据信息，在数据段*号后面的为校验值：

$GPRMC,121252.000,A,3958.3032,N,11629.6046,E,15.15,359.95,070306,,,A*54

比如上面数据，54就是从$后面的数据，*前面的数据通过异或校验而得到的数据值，增加函数如下：

def CheckGpsBuff(self,buff):

buff=buff.replace("\r","").replace("\n","")

isok = False

if len(buff)==(buff.find('*')+2):

pass

else:

crc=0

for ch in buff:

if ch=='$':

pass

elif ch=='*':

break

else:

if crc==0:

crc=ord(ch)

else:

crc=crc^ord(ch)

try:

if buff.find('*')+3==len(buff):

length=buff.find('*')

s=buff[length+1]+buff[length+2]

scode=(str(hex(crc))[2:]).upper()

if len(scode)==2:

pass

else:

scode="0"+scode

if s==scode:

isok=True

except Exception as e:

print("gpsErr:",str(e))

return isok

调用代码：

g=gps()

sdata="$GPRMC,121252.000,A,3958.3032,N,11629.6046,E,15.15,359.95,070306,,,A*54$GPRMC,121252.000,A,3958.3032,N,11629.6046,E,15.15,359.95,070306,,,A*54\r\n".encode('utf-8')

sl=g.Get_gps_data(sdata)

for e in sl:

print(g.CheckGpsBuff(e))

运行一下：

我们今天已经实现了GPS数据的格式校验，明天完成数据解析。