Samples_UART_GPS_programming - gfd-dennou-club/mrubyc-esp32 GitHub Wiki
GPS プログラミング (step by step)
プログラム例と実行 (1)
GPS のデフォルトの出力の確認
# GPSの電源を入れる (高専ボードの場合に必要)
gps_pw = GPIO.new(5, GPIO::OUT)
gps_pw.write(0)
# GPS初期化 txPin = 17, rxPin = 16 のため uart_num = 2 とする
gps = UART.new(2, 9600)
# 出力をデフォルトに戻す
gps.write("$PMTK314,-1*04\r\n")
# 入力データをclear_tx_bufferで消去する
puts "> gps.clear_tx_buffer"
gps.clear_tx_buffer
# 入力データが来るのを待つ
sleep 2
# nonblock で到着している分のデータを取得する (デフォルトでは出力もされる)
lines = gps.read_nonblock(4096)
# 以下、到着したデータを 1 行ずつ読み込んで表示
while true
puts gps.gets()
sleep 1
end
実行すると，大量のセンテンスが表示されることがわかる.
...(前略)......
UART: driver was successfully installed
> gps.clear_tx_buffer
)?38
$GPZDA,032458.000,19,06,2021,,*51
$GPGGA,032459.000,3529.8110,N,13301.4898,E,1,6,4.45,40.2,M,28.6,M,,*64
$GPGLL,3529.8110,N,13301.4898,E,032459.000,A,A*58
$GPGSA,A,3,28,21,01,14,17,19,,,,,,,4.54,4.45,0.93*0B
$GPGSV,4,1,15,14,62,296,28,01,60,029,14,22,54,084,,03,53,135,*78
$GPGSV,4,2,15,28,45,312,30,21,39,046,20,17,38,307,31,08,22,095,*75
$GPGSV,4,3,15,30,19,235,,19,14,293,21,07,05,201,,06,03,240,*71
$GPGSV,4,4,15,193,,,,194,,,,195,,,*47
$GPRMC,032459.000,A,3529.8110,N,13301.4898,E,0.18,217.89,190621,,,A*6E
$GPVTG,217.89,T,,M,0.18,N,0.33,K,A*31
$GPZDA,032459.000,19,06,2021,,*50
$GPGGA,032500.000,3529.8107,N,13301.4903,E,1,6,4.45,40.3,M,28.6,M,,*6D
$GPGLL,3529.8107,N,13301.4903,E,032500.000,A,A*50
$GPGSA,A,3,28,21,01,14,17,19,,,,,,,4.54,4.45,0.93*0B
$GPGSV,4,1,15,14,62,296,28,01,60,029,13,22,54,084,,03,53,135,*7F
$GPGSV,4,2,15,28,45,312,30,21,39,046,20,17,38,307,31,08,22,095,*75
$GPGSV,4,3,15,30,19,235,,19,14,293,21,07,05,201,,06,03,240,*71
.....(以下, 略).....
プログラム例と実行 (2)
上記の src/master.rb の 9 行目を修正し，RMC のセンテンスのみ表示する． GPS に送信するコマンド (UART.write の引数) の詳細は， ((<GPS のデータシート|URL:https://akizukidenshi.com/download/ds/taiyouyuden/GYSFDMAXB_spec_ae.pdf>)) を参照すること．
# GPSの電源を入れる (高専ボードの場合に必要)
gps_pw = GPIO.new(5, GPIO::OUT)
gps_pw.write(0)
# GPS初期化 txPin = 17, rxPin = 16 のため uart_num = 2 とする
gps = UART.new(2, 9600)
# 出力を RMS のみに
sleep 1
gps.write("$PMTK314,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0*29\r\n")
# 入力データをclear_tx_bufferで消去する
puts "> gps.clear_tx_buffer"
gps.clear_tx_buffer
# 入力データが来るのを待つ
sleep 2
# nonblock で到着している分のデータを取得する (デフォルトでは出力もされる)
lines = gps.read_nonblock(4096)
# 以下、到着したデータを 1 行ずつ読み込んで表示
while true
puts gps.gets()
sleep 1
end
実行すると RMS のセンテンスのみ出力されるようになったことが確認できる. タイミングの問題で欠損が生じる (取り出したデータサイズがゼロ) の場合も見られる．
...(前略)......
start UART (mruby/c class)
start AQM0802A (mruby/c class)
start RC8035SA (mruby/c class)
UART: driver was successfully installed
> gps.clear_tx_buffer
???b*?1,6,3.71,48.0,M,28.6,M,,*6B
$GPGLL,3529.8205,N,13301.5026,E,033250.000,A,A*5D
$GPGSA,A,3,28,01,14,17,21,19,,,,,,,3.83,3.71,0.94*01
$GPGSV,4,1,15,14,64,290,24,01,57,032,18,03,56,129,,22,53,078,13*78
$GPGSV,4,2,15,28,48,309,31,17,40,310,25,21,37,048,19,08,20,098,*7A
$GPGSV,4,3,15,19,17,295,30,30,16,232,,06,05,242,,07,03,199,*7C
$GPGSV,4,4,15,193,,,,194,,,,195,,,*47
$GPRMC,033250.000,A,3529.8205,N,13301.5026,E,0.92,196.34,190621,,,A*65
$GPVTG,196.34,T,,M,0.92,N,1.71,K,A*38
$GPZDA,033250.000,19,06,2021,,*5E
$PMTK001,314,3*36
$GPRMC,033251.000,A,3529.8199,N,13301.5026,E,1.17,198.50,190621,,,A*62
欠損
$GPRMC,033252.000,A,3529.8198,N,13301.5029,E,0.60,189.15,190621,,,A*6F
$GPRMC,033253.000,A,3529.8198,N,13301.5027,E,0.59,189.15,190621,,,A*6A
$GPRMC,033254.000,A,3529.8201,N,13301.5026,E,0.13,189.15,190621,,,A*61
$GPRMC,033255.000,A,3529.8202,N,13301.5023,E,0.38,189.15,190621,,,A*6F
$GPRMC,033256.000,A,3529.8204,N,13301.5021,E,0.11,189.15,190621,,,A*63
$GPRMC,033257.000,A,3529.8204,N,13301.5021,E,0.30,189.15,190621,,,A*61
$GPRMC,033258.000,A,3529.8204,N,13301.5020,E,0.35,189.15,190621,,,A*6A
$GPRMC,033259.000,A,3529.8204,N,13301.5019,E,0.51,189.15,190621,,,A*63
$GPRMC,033300.000,A,3529.8204,N,13301.5017,E,0.65,222.88,190621,,,A*61
.....(以下, 略).....
プログラム例と実行 (3)
上記の src/master.rb を修正し，10 秒間隔で UART.get してみる．
# GPSの電源を入れる (高専ボードの場合に必要)
gps_pw = GPIO.new(5, GPIO::OUT)
gps_pw.write(0)
# GPS初期化 txPin = 17, rxPin = 16 のため uart_num = 2 とする
gps = UART.new(2, 9600)
# 出力を RMS のみに
sleep 1
gps.write("$PMTK314,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0*29\r\n")
# 入力データをclear_tx_bufferで消去する
puts "> gps.clear_tx_buffer"
gps.clear_tx_buffer
# 入力データが来るのを待つ
sleep 2
# nonblock で到着している分のデータを取得する (デフォルトでは出力もされる)
lines = gps.read_nonblock(4096)
# 以下、到着したデータを 1 行ずつ読み込んで表示
while true
puts gps.gets()
sleep 10
end
実行結果の第 2 引数 (時刻) を見ると 033932, 033933, 033934, 033935, 033936, ... というように 1 秒間隔で表示されていることがわかる．10秒間隔ではない． これは GPS から受け取ったセンテンスはバッファに溜まっており，UART.get はバッファの最初の 1 行を読み出しているためである．
...(前略)......
UART: driver was successfully installed
> gps.clear_tx_buffer
$PMTK001,314,3*36
$GPRMC,033932.000,A,3529.8222,N,13301.5116,E,0.14,162.49,190621,,,A*62
$GPRMC,033933.000,A,3529.8221,N,13301.5116,E,0.32,162.49,190621,,,A*64
$GPRMC,033934.000,A,3529.8220,N,13301.5117,E,0.62,165.37,190621,,,A*68
$GPRMC,033935.000,A,3529.8210,N,13301.5114,E,0.63,166.90,190621,,,A*66
$GPRMC,033936.000,A,3529.8201,N,13301.5112,E,0.83,188.62,190621,,,A*60
.....(以下, 略).....
プログラム例と実行 (4)
バッファに溜まったセンテンスの最後の行を取り出して表示する. 具体的には，UART.read_nonblock でバッファに入っているデータを全部取り出し， $ 区切りで配列化し，配列の最後の要素だけを pop メソッドで取り出すようにしている.
# GPSの電源を入れる (高専ボードの場合に必要)
gps_pw = GPIO.new(5, GPIO::OUT)
gps_pw.write(0)
# GPS初期化 txPin = 17, rxPin = 16 のため uart_num = 2 とする
gps = UART.new(2, 9600)
# 出力を RMS のみに
sleep 1
gps.write("$PMTK314,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0*29\r\n")
while true
# 入力データをclear_tx_bufferで消去する
gps.clear_tx_buffer
# 入力データが来るのを待つ
sleep 2
# データ取得・表示
lines = gps.read_nonblock(4096).split('$').pop
puts "*** #{lines} ***"
# 待ち
sleep 8
end
実行すると，UART.read_nonblock を用いると読み込んだデータが標準出力に表示され， さらに puts コマンドの出力が表示される． 今度は先の例と異なり，10 秒間隔でデータが出力されていることが確認できる． なお, 先の例で示したように，GPS は 1 秒単位でデータを出力するが， タイミングの問題でマイコン側でデータの欠損が生じることがある． そのため，上記プログラムでは GPS からのデータの受け取りに 2 秒間費やしている．
$ make spiffs spiffs-monitor
...(前略)......
start RC8035SA (mruby/c class)
UART: driver was successfully installed
$GPRMC,040618.000,A,3529.8208,N,13301.5070,E,0.70,217.33,190621,,,A*66
$GPRMC,040619.000,A,3529.8205,N,13301.5070,E,0.62,217.33,190621,,,A*69
***GPRMC,040619.000,A,3529.8205,N,13301.5070,E,0.62,217.33,190621,,,A*69
$GPRMC,040628.000,A,3529.8207,N,13301.5068,E,0.38,217.33,190621,,,A*6F
$GPRMC,040629.000,A,3529.8206,N,13301.5069,E,0.44,217.33,190621,,,A*65
***GPRMC,040629.000,A,3529.8206,N,13301.5069,E,0.44,217.33,190621,,,A*65
0638.000,A,3529.8192,N,13301.5068,E,0.07,186.15,190621,,,A*62 データ欠損
$GPRMC,040639.000,A,3529.8192,N,13301.5068,E,0.28,186.15,190621,,,A*6E
***GPRMC,040639.000,A,3529.8192,N,13301.5068,E,0.28,186.15,190621,,,A*6E
,3529.8191,N,13301.5072,E,0.17,186.20,190621,,,A*6A データ欠損
$GPRMC,040649.000,A,3529.8191,N,13301.5073,E,0.52,186.20,190621,,,A*6B
***GPRMC,040649.000,A,3529.8191,N,13301.5073,E,0.52,186.20,190621,,,A*6B
090,E,0.27,66.62,190621,,,A*52 データ欠損
$GPRMC,040659.000,A,3529.8205,N,13301.5091,E,0.11,66.62,190621,,,A*56
***GPRMC,040659.000,A,3529.8205,N,13301.5091,E,0.11,66.62,190621,,,A*56
190621,,,A*62 データ欠損
$GPRMC,040709.000,A,3529.8206,N,13301.5109,E,0.39,107.08,190621,,,A*61
***GPRMC,040709.000,A,3529.8206,N,13301.5109,E,0.39,107.08,190621,,,A*61
.....(以下, 略).....