【歪门邪道】用Arduino从卫星上获取时间

诸位好久不见啊，这几天我绝对不是去摸鱼了 2333

虽然其他年级已经进入寒假，但是我们苦逼的高三现在仍然还在补课，课余之时折腾一下新入坑的 Arduino，现在将 Hello World 发上来。

我记得最早碰这些东西，是小学五年级入坑单片机，但是还记得杜洋那个面包板入门单片机，套件买的那个黑啊。。。后来呢，一下子跳到树莓派，感觉 GPIO 好像也是有那么一些别扭，毕竟我喜欢 Java，不太喜欢 Python 的写法。于是呢，最近在同学的摇唇鼓舌之下，我买了个 Mega2560，刚刚又在淘宝上入了两个 nano 和一个 2560，争取在快递停运前买好东西，不让自己春节无聊。

那么接下来言归正传。通常来说入门一个什么东西都要写一个 Hello World，但是我觉得这个太简单了，于是上来就准备做一个 GPS 授时的钟，为我将来打算要做的辉光钟做个铺垫。就 GPS 模块而言，我用的是国产中科微的 ATGM336H-5N 主控芯片，号称是能够支持 GPS、北斗和格洛纳斯，但是实际来看，GPS 的信号更强，北斗的卫星只连上过一颗，而老毛子的格洛纳斯？不存在的。不过谁家的星都无所谓，能够接收到信号获取到 UTC 时间就行了，我用的是外接的陶瓷天线，在室内效果不错，有时候人品好甚至还能连上 4 颗卫星进行定位，但是即便没有四颗卫星，在一定条件下也能获取到时间的。

TIM图片20180202194049.jpg

目前使用 LCD1602 作为显示，使用 I2C 连接的 LCD2004 已经在路上了，个人感觉 1602 这个屏幕很鸡肋啊，基本上显示不了什么东西，而相比之下 2004 就有很大的富裕了。不过对于显示时间的工作，足够了。

我是用的 GPS 模块使用串口发送 NMEA-0183 语句。用惯了 Java 的 Split 之后再使用 C 进行字符处理就令我很头疼了。但是好在是描述时间的 ZDA 语句的格式是固定的，因此将 String 转化为 char 数组之后直接选取第几位进行显示就好了。

TIM截图20180202194502.png

顺带一提，关于 IDE，我用不惯 Arduino 官方给的 IDE。平时写程序喜欢用 IDEA 家的，前些日子在 Clion 上尝试了一下。Windows 上完败。我用的 Cygwin，而 avr-gcc 的编译器不在 linux 环境中，因此 clion 在编译时将 Cygwin 中的虚拟地址丢给 avr 编译器，编译器丈二和尚摸不着头脑，就报错了。后来我转战 linux，发现写代码时要引用正确的头文件才能做到自动补全函数，而 arduino 的语法和标准 C 又有不一样，因此 Clion 会经常报错，然而编译还是正常的。这就很难受了。因此我想到了很久前用的 sublime Text3，我买了正版，装了插件，一气呵成，妙哉妙哉。

关于代码，原本打算放在 github 上的，但是考虑到只有一个文件，我就贴在下面吧。写的不好，大佬们别喷 qwq

#include <avr/wdt.h>
#include <LiquidCrystal.h>
#include <Adafruit_GPS.h>
#include <Arduino.h>

Adafruit_GPS GPS(&Serial3); //Create GPS object
LiquidCrystal lcd(12,11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2);

boolean flag = false;

void setup() {
    wdt_enable(WDTO_2S);
    pinMode(13,OUTPUT);
    lcd.begin(16,2);
    GPS.begin(9600);       //Turn GPS on at baud rate of 9600
      lcd.begin(16,2);              // columns, rows.  use 16,2 for a 16x2 LCD, etc.
      lcd.clear();                  // start with a blank screen
      lcd.setCursor(0,0);           // set cursor to column 0, row 0 (the first row)
      lcd.print("Waiting for the");    // change this text to whatever you like. keep it clean.
      lcd.setCursor(0,1);           // set cursor to column 0, row 1
      lcd.print("     satellites!");
}

char NMEA2[30];//30 is enough for time

void loop() {
    while(!GPS.newNMEAreceived()) { //Keep reading characters in this loop until a good NMEA sentence is received
          GPS.read(); //read a character from the GPS
      }
      GPS.parse(GPS.lastNMEA());  //Once you get a good NMEA, parse it
      String NMEA1 = GPS.lastNMEA();      //Once parsed, save NMEA sentence into NMEA1
      NMEA1.trim();
      if(!flag)    //if interruput not acitive, then write new value.
          NMEA1.toCharArray(NMEA2,30);
      light();
      delay(250);
}
void show(){
    lcd.clear();                  
      lcd.setCursor(0,0);  
      lcd.print("  ");
      lcd.print(NMEA2[24]);//print year
      lcd.print(NMEA2[25]);
      lcd.print(NMEA2[26]);
      lcd.print(NMEA2[27]);
      lcd.print(".");
      lcd.print(NMEA2[21]);//print month
      lcd.print(NMEA2[22]);
      lcd.print(".");
      lcd.print(NMEA2[18]);//print day
      lcd.print(NMEA2[19]);

      lcd.setCursor(0,1);  
      lcd.print("   ");
      lcd.print(NMEA2[7]);//print hour
      lcd.print(NMEA2[8]);
      lcd.print(":");
      lcd.print(NMEA2[9]);//print minute
      lcd.print(NMEA2[10]);
      lcd.print(":");
      lcd.print(NMEA2[11]);//print second
      lcd.print(NMEA2[12]);
      lcd.print("  UTC");
}

void light(){
    wdt_reset(); 
    flag = true;
    digitalWrite(13, HIGH);

    if(NMEA2[0] == '$' && NMEA2[3]=='Z' && NMEA2[4]=='D' && NMEA2[5] == 'A' ){//if ZDA sentence
        if(NMEA2[7] == ','){ //this means gps haven't get the time
            lcd.clear();
            lcd.setCursor(0,0);           // set cursor to column 0, row 0 (the first row)
              lcd.print("Waiting for the");    // change this text to whatever you like. keep it clean.
              lcd.setCursor(0,1);           // set cursor to column 0, row 1
              lcd.print("      satellite!");  //little change to show gps is working but not get time yet 
              flag = false;
            return;
        }
              show();
      }
      digitalWrite(13, LOW);
      flag = false;
}

嗯，那么就是这样了。

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