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[讨论] ESP8266 和 Ai-GP-02-Kit 实现 GPS 时钟

本帖最后由无垠的广袤于 2025-4-14 14:33 编辑

ESP8266 和 Ai-GP-02-Kit 实现 GPS 时钟

本文介绍了安信可 GP-02-Kit 开发板结合 Arduino IDE 实现 GPS 时钟的项目设计流程。

硬件连接

OLED_SCL -> 14
OLED_SDA -> 02
GP-02-Kit_RX -> 04
GP-02-Kit_TX -> 05
复制代码

示意图

代码

#include <TinyGPSPlus.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <ESP8266WiFi.h>

// I2C款接线说明
// NodeMCU开发板         0.96寸OLED 引脚连接对应关系
// GND                  GND
// 3V3                  VCC
// SCL                  D1 （GPIO 5）
// SDA                  D2 （GPIO 4）
#define SCREEN_WIDTH 128                                                   // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64                                                   // OLED display height, in pixels
#define OLED_SDA 02                       // SDA引脚，gpio2(D4)
#define OLED_SCL 14                       // SCL引脚，gpio14(D5)
#define OLED_RESET 13                                                      // 重置引脚
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C                                                // OLED 显示屏的地址，固化在芯片上
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);  // 创建实例

// gps模块引脚定义
#define RXPin 4  // GPIO 12 对应nodemcu D6
#define TXPin 5  // GPIO 14 对应nodemcu D5

// The serial connection to the GPS device
SoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);

// The TinyGPSPlus object
TinyGPSPlus gps;

// 一些需要使用的变量
int Year, Month, Date, Hour, Minute, Second, Yea, Mon, Dat, Hou;
double Lat, Lng;
String sMonth, sDate, sHour, sMinute, sSecond;


void setup() {
  Wire.begin(OLED_SDA, OLED_SCL);
  Serial.begin(9600);

  WiFi.mode(WIFI_OFF);  //关闭WIFI模块省电
  WiFi.forceSleepBegin();

  ss.begin(9600);  //GPS模块虚拟串口

  // SSD1306_SWITCHCAPVCC = generate display voltage from 3.3V internally
  if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
    for (;;)
      ;  // Don't proceed, loop forever
  }

  display.clearDisplay();       // 清屏
  display.setTextColor(WHITE);  // 设置字体颜色为白色
  display.display();            // 显示
  //OLED屏初始化代码
}

void loop() {

  boolean newData = false;
  for (unsigned long start = millis(); millis() - start < 300;) {
    while (ss.available()) {
      if (gps.encode(ss.read())) {
        newData = true;
      }
    }
  }  //上面是GPS数据接收的固定代码

  Yea = gps.date.year();       //年
  Mon = gps.date.month();      //月
  Dat = gps.date.day();        //日
  Hou = gps.time.hour();       //时
  Minute = gps.time.minute();  //分
  Second = gps.time.second();  //秒
  Lng = gps.location.lng();    //经度
  Lat = gps.location.lat();    //纬度

  //年月日时转换部分，将UTC时间转换为北京时间，并消除错误
  Hour = Hou + 8;  //修正时区

  if (Hour >= 24) {
    Hour = Hour - 24;  //修正小时超程
  }

  if (Hou + 8 >= 24) {
    Date = Dat + 1;
    if ((Mon == 1 || Mon == 3 || Mon == 5 || Mon == 7 || Mon == 8 || Mon == 10 || Mon == 12) && (Date > 31)) {
      Date = Date - 30;
      Month = Mon + 1;  //大月进位
    } else {
      Month = Mon;
      Year = Yea;
    }
    if ((Mon == 4 || Mon == 6 || Mon == 9 || Mon == 11) && (Date > 30)) {
      Date = Date - 29;
      Month = Mon + 1;  //小月进位
    } else {
      Month = Mon;
      Year = Yea;
    }
    if ((Yea % 4 == 0) && (Date > 29)) {
      Date = Date - 28;
      Month = Mon + 1;  //闰月判定并进位
    } else {
      Month = Mon;
      Year = Yea;
    }
    if ((Yea % 4 != 0) && (Date > 28)) {
      Date = Date - 27;
      Month = Mon + 1;  //非闰月判定并进位
    } else {
      Month = Mon;
      Year = Yea;
    }
    if (Month > 12) {
      Month = Month - 12;
      Year = Yea + 1;  //年超程进位
    }
  } else {
    Date = Dat;
    Month = Mon;
    Year = Yea;
  }

  //结果显示部分
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);
  display.setCursor(38, 0);
  display.setTextSize(1);
  display.print(Year);

  display.setCursor(63, 0);
  display.setTextSize(1);
  display.print("-");
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(71, 0);
  sMonth = formatNumber(Month, 2);
  display.print(sMonth);

  display.setCursor(83, 0);
  display.setTextSize(1);
  display.print("-");
  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(91, 0);
  sDate = formatNumber(Date, 2);
  display.print(sDate);

  display.setTextSize(2);
  display.setCursor(26, 13);
  sHour = formatNumber(Hour, 2);
  display.print(sHour);

  display.setCursor(46, 13);
  display.setTextSize(2);
  display.print(":");

  display.setTextSize(2);
  display.setCursor(56, 13);
  sMinute = formatNumber(Minute, 2);
  display.print(sMinute);

  display.setCursor(76, 13);
  display.setTextSize(2);
  display.print(":");

  display.setTextSize(2);
  display.setCursor(86, 13);
  sSecond = formatNumber(Second, 2);
  display.print(sSecond);

  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(35, 33);
  display.print(gps.location.lng(), 8);


  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(35, 43);
  display.print(gps.location.lat(), 8);

  display.setCursor(105, 53);
  display.setTextSize(1);
  display.print("m");

  display.setCursor(50, 53);
  display.setTextSize(1);
  display.print("km/h");

  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(80, 53);
  display.print(gps.speed.mps());

  display.setTextSize(1);
  display.setCursor(25, 53);
  display.print(gps.speed.kmph());

  display.display();
  delay(500);
  display.clearDisplay();
}

// 格式化数字的函数
String formatNumber(int number, int digits) {
  String formatted = "";
  if (number < pow(10, digits - 1)) {
    formatted = String(number, DEC);
    while (formatted.length() < digits) {
      formatted = "0" + formatted;
    }
  } else {
    formatted = String(number, DEC);
  }
  return formatted;
}
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