[22.1] STM32F7 - Moduł GPS FGPMMOP6, zapis danych na kartę SD

Ten post jest kontynuacją wcześniejszego. W nim przedstawię zapis danych z GPS do pliku oraz wprowadzę kilka modyfikacji w stosunku do poprzedniego programu.

[Źródło: http://www.st.com/en/evaluation-tools/32f746gdiscovery.html]

Zapis na kartę SD:

Poniżej przedstawię zestaw funkcji potrzebnych do zapisu danych na kartę SD.

Na samym początku należy uruchomić biblioteki potrzebne do uzyskania dostępu do karty SD. Sama karta, jak i przygotowanie projektu zostało opisane w tym poście.

1. MX_SDMMC1_SD_Init();
2. MX_FATFS_Init();
3. HAL_SD_MspInit(&hsd1);

Następnym krokiem będzie zamontowanie karty oraz sprawdzenie czy plik istnieje. Jeśli nie jest on umieszczony na karcie to jest tworzony nowy plik.

Montaż karty SD w układzie:

1. static uint8_t mountSDCard()
2. {
3.     if(f_mount(&SDFatFs, "", 1) == FR_OK)
4.     {
5.         return 0;
6.     }
7.     return 1;
8. }

Wszystkie dane są przechowywane w pliku csv. Na samym początku tworze, bądź otwieram pliki z możliwością zapisu oraz odczytu. Gdy pliki są puste to wprowadzam dane do nagłówków:

1. uint8_t prepareFilesSdCard(void)
2. {
3.     uint8_t operationStatus = mountSDCard();
4.     uint32_t prim;
6.     prim = __get_PRIMASK();
7.     __disable_irq();
9.     if(operationStatus != 0)
10.     {
11.         return 0x01;
12.     }
14.     /* Set data for GPGGA */
15.     if(f_open(&FileSDCard, GPGGA_FILE_NAME , FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_WRITE) == FR_OK)
16.     {
17.         /* When file was succesfully created check if contains any data */
18.         if(f_size(&FileSDCard) == 0)
19.         {
20.             /* If no data create header */
21.             f_puts("ReadTime;Latitude;LatitudeDirection;Longitude;LongitudeDirection;FixValue;Satellites;HdopValue;Altitude;GeoidAboveWGS84\n",&FileSDCard);
22.         }
23.     }
24.     f_close(&FileSDCard);
26.     /* Set data for GPGSA */
27.     if(f_open(&FileSDCard, GPGSA_FILE_NAME , FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_WRITE) == FR_OK)
28.     {
29.         /* When file was succesfully created check if contains any data */
30.         if(f_size(&FileSDCard) == 0)
31.         {
32.             /* If no data create header */
33.             f_puts("WorkMode;FixValue;Satelites;PdopValue;HdopValue;VdopValue\n", &FileSDCard);
34.         }
35.     }
36.     f_close(&FileSDCard);
38.     /* Set data for GPRMC */
39.     if(f_open(&FileSDCard, GPRMC_FILE_NAME , FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_WRITE) == FR_OK)
40.     {
41.         /* When file was succesfully created check if contains any data */
42.         if(f_size(&FileSDCard) == 0)
43.         {
44.             /* If no data create header */
45.             f_puts("ReadTime;DataValidInfo;Latitude;LatitudeDirection;Longitude;LongitudeDirection;SpeedInKnots;RealCourse;ReadDate;Direction;WorkMode\n",&FileSDCard);
46.         }
47.     }
48.     f_close(&FileSDCard);
50.     /* Set data for GPVTG */
51.     if(f_open(&FileSDCard, GPVTG_FILE_NAME , FA_CREATE_ALWAYS | FA_READ | FA_WRITE) == FR_OK)
52.     {
53.         /* When file was succesfully created check if contains any data */
54.         if(f_size(&FileSDCard) == 0)
55.         {
56.             /* If no data create header */
57.             f_puts("RealCourse;DataValidInfo_1;DataValidInfo_2;SpeedInKnots;SpeedInKm;WorkMode\n", &FileSDCard);
58.         }
59.     }
60.     f_close(&FileSDCard);
62.     f_mount(0, "", 1);
64.     if (!prim) { __enable_irq(); }
66.     return 0x00;
67. }

Funkcje wykonujące zapis do pliku wykonywane są po odebraniu i przetworzeniu danych. Na samym początku wprowadzenie danych z ramki GPGGA:

1. uint8_t writeGpggaDataToFile(gps_GPGGA_TypeDef *gpggaData_St)
2. {
3.     if(gpggaData_St->Latitude == 0.0 || gpggaData_St->Longitude == 0.0)
4.     {
5.         return 0xFF;
6.     }
7.    
8.     uint8_t operationStatus = mountSDCard();
9.    
10.     if(operationStatus != 0) { return 0xFF; }
11.    
12.     uint32_t prim;
14.     prim = __get_PRIMASK();
15.     __disable_irq();
17.     char dataToWrite[255] = {0x00};
18.     char tmpBuffer[20] = {0x00};
20.     /* Prepare frame to write ----- */
21.     sprintf(dataToWrite, "%u:%u:%u;",   gpggaData_St->ReadTime.Hour,
22.                                         gpggaData_St->ReadTime.Minute,
23.                                         gpggaData_St->ReadTime.Second);
24.     //-----
25.     floatConversionStruct convertedData;
26.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gpggaData_St->Latitude, &convertedData, 3);
28.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;%c;", convertedData.valueBeforDecimal,
29.                                         convertedData.valueAfterDecimal,
30.                                         gpggaData_St->LatitudeDirection);
32.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
33.     //-----
34.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gpggaData_St->Longitude, &convertedData, 3);
36.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;%c;", convertedData.valueBeforDecimal,
37.                                     convertedData.valueAfterDecimal,
38.                                     gpggaData_St->LongitudeDirection);
39.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
40.     //-----
41.     sprintf(tmpBuffer, "%u;", gpggaData_St->FixValue);
42.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
43.     //-----
44.     sprintf(tmpBuffer, "%u;", gpggaData_St->Satellites);
45.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
46.     //-----
47.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gpggaData_St->HdopValue, &convertedData, 3);
49.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;", convertedData.valueBeforDecimal,
50.                                     convertedData.valueAfterDecimal);
51.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
52.     //-----
53.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gpggaData_St->Altitude, &convertedData, 3);
54.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;", convertedData.valueBeforDecimal,
55.                                     convertedData.valueAfterDecimal);
56.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
57.     //-----
58.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gpggaData_St->GeoidAboveWGS84, &convertedData, 3);
59.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;\n", convertedData.valueBeforDecimal,
60.                                     convertedData.valueAfterDecimal);
61.     //-----
62.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
63.     /* ---------------------------- */
65.     if(f_open(&FileSDCard, GPGGA_FILE_NAME , FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_WRITE) == FR_OK)
66.     {
67.         f_lseek(&FileSDCard, f_size(&FileSDCard));  /* Go to the end of file */
68.         f_printf(&FileSDCard, "%s", dataToWrite);
69.     }
70.     f_close(&FileSDCard);
71.     f_mount(0, "", 1);
73.     if (!prim) { __enable_irq(); }
75.     return 0;
76. }

Na samym początku sprawdzamy czy dane umieszczone w strukturze zawierają jakieś informacje. Gdy tak jest następuje montaż karty SD. Po poprawnej operacji wyłączane są przerwania i przygotowywany jest bufor do wpisania do pliku. Gdy te operacje dobiegną końca następuje otwarcie pliku i wyszukanie ostatniej wpisanej informacji. Następnie dane są wprowadzane, plik zamykany, karta od montowana i na końcu ponowne włączenie przerwań. Włączanie i wyłączanie przerwań pozwala na zminimalizowanie ilości błędów podczas obsługi plików na karcie.

Pozostałe pliki przygotowywane są w ten sam sposób.

Przygotowywanie ramki GPGSA:

1. uint8_t writeGpgsaDataToFile(gps_GPGSA_TypeDef *gpgsaData_St)
2. {
3.     if(gpgsaData_St->HdopValue == 0.0 || gpgsaData_St->PdopValue == 0.0)
4.     {
5.         return 0xFF;
6.     }
8.     uint8_t operationStatus = mountSDCard();
9.    
10.     if(operationStatus != 0)
11.     {
12.         return 0xFF;
13.     }
15.     uint32_t prim;
17.     prim = __get_PRIMASK();
18.     __disable_irq();
20.     char dataToWrite[255] = {0x00};
21.     char tmpBuffer[40] = {0x00};
22.     floatConversionStruct convertedData;
24.     /* Prepare frame to write ----- */
25.     sprintf(dataToWrite, "%c;",   gpgsaData_St->WorkMode);
26.     //----------
27.     sprintf(tmpBuffer, "%u;", gpgsaData_St->FixValue);
28.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
29.     //----------
30.     sprintf(tmpBuffer, "%u,%u,%u,%u,%u,%u,%u,%u,%u,%u,%u,%u;", gpgsaData_St->Satelites[0],
31.                                                            gpgsaData_St->Satelites[1],
32.                                                            gpgsaData_St->Satelites[2],
33.                                                            gpgsaData_St->Satelites[3],
34.                                                            gpgsaData_St->Satelites[4],
35.                                                            gpgsaData_St->Satelites[5],
36.                                                            gpgsaData_St->Satelites[6],
37.                                                            gpgsaData_St->Satelites[7],
38.                                                            gpgsaData_St->Satelites[8],
39.                                                            gpgsaData_St->Satelites[9],
40.                                                            gpgsaData_St->Satelites[10],
41.                                                            gpgsaData_St->Satelites[11]);
43.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
44.     //----------
45.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gpgsaData_St->PdopValue, &convertedData, 3);
47.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;", convertedData.valueBeforDecimal,
48.                                     convertedData.valueAfterDecimal);
49.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
50.     //----------
51.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gpgsaData_St->HdopValue, &convertedData, 3);
53.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;", convertedData.valueBeforDecimal,
54.                                     convertedData.valueAfterDecimal);
55.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
56.     //----------
57.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gpgsaData_St->VdopValue, &convertedData, 3);
59.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;\n", convertedData.valueBeforDecimal,
60.                                     convertedData.valueAfterDecimal);
61.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
62.     /* ---------------------------- */
63.     if(f_open(&FileSDCard, GPGSA_FILE_NAME , FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_WRITE) == FR_OK)
64.     {
65.         f_lseek(&FileSDCard, f_size(&FileSDCard));  /* Go to the end of file */
66.         f_printf(&FileSDCard, "%s", dataToWrite);
67.     }
68.     f_close(&FileSDCard);
69.     f_mount(0, "", 1);
71.     if (!prim) { __enable_irq(); }
73.     return 0;
74. }

Przygotowywanie ramki GPRMC:

1. uint8_t writeGprmcDataToFile(gps_GPRMC_TypeDef *gprmcData_St)
2. {
3.     if(gprmcData_St->DataValidInfo == 'V')        { return 0xFF; }
5.     if(gprmcData_St->Latitude == 0.0 || gprmcData_St->Longitude == 0.0) {
6.         return 0xFF;
7.     }
9.     uint8_t operationStatus = mountSDCard();
11.     if(operationStatus != 0)
12.     {
13.         return 0xFF;
14.     }
16.     uint32_t prim;
18.     prim = __get_PRIMASK();
19.     __disable_irq();
21.     char dataToWrite[255] = {0x00};
22.     char tmpBuffer[40] = {0x00};
23.     floatConversionStruct convertedData;
24.     /* ---------------------------- */
25.     sprintf(dataToWrite, "%u:%u:%u;",   gprmcData_St->ReadTime.Hour,
26.                                         gprmcData_St->ReadTime.Minute,
27.                                         gprmcData_St->ReadTime.Second);
28.     //----------
29.     sprintf(tmpBuffer, "%c;", gprmcData_St->DataValidInfo);
30.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
31.     //----------
32.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gprmcData_St->Latitude, &convertedData, 3);
34.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;%c;", convertedData.valueBeforDecimal,
35.                                         convertedData.valueAfterDecimal,
36.                                         gprmcData_St->LatitudeDirection);
38.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
39.     //-----
40.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gprmcData_St->Longitude, &convertedData, 3);
42.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;%c;", convertedData.valueBeforDecimal,
43.                                         convertedData.valueAfterDecimal,
44.                                         gprmcData_St->LongitudeDirection);
45.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
46.     //-----
47.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gprmcData_St->SpeedInKnots, &convertedData, 3);
49.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;", convertedData.valueBeforDecimal,
50.                                         convertedData.valueAfterDecimal);
51.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
52.     //-----
53.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gprmcData_St->RealCourse, &convertedData, 3);
55.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;", convertedData.valueBeforDecimal,
56.                                         convertedData.valueAfterDecimal);
57.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
58.     //-----
59.     sprintf(tmpBuffer, "%u/%u/%u;",   gprmcData_St->ReadDate.Day,
60.                                         gprmcData_St->ReadDate.Month,
61.                                         gprmcData_St->ReadDate.Year);
62.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
63.     //-----
64.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gprmcData_St->Direction, &convertedData, 3);
66.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;", convertedData.valueBeforDecimal,
67.                                         convertedData.valueAfterDecimal);
68.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
69.     //-----
70.     sprintf(tmpBuffer, "%c;\n", gprmcData_St->WorkMode);
71.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
72.     /* ---------------------------- */
73.     if(f_open(&FileSDCard, GPRMC_FILE_NAME , FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_WRITE) == FR_OK)
74.     {
75.         f_lseek(&FileSDCard, f_size(&FileSDCard));  /* Go to the end of file */
76.         f_printf(&FileSDCard, "%s", dataToWrite);
77.     }
78.     f_close(&FileSDCard);
79.     f_mount(0, "", 1);
81.     if (!prim) { __enable_irq(); }
83.     return 0;
84. }

Przygotowywanie ramki GPVTG:

1. uint8_t writeGpvtgDataToFile(gps_GPVTG_TypeDef *gpvtgData_St)
2. {
3.     if(gpvtgData_St->RealCourse == 0.0 || gpvtgData_St->SpeedInKm == 0.0){
4.         return 0xFF;
5.     }
7.     uint8_t operationStatus = mountSDCard();
9.     if(operationStatus != 0) { return 0xFF; }
11.     uint32_t prim;
13.     prim = __get_PRIMASK();
14.     __disable_irq();
16.     char dataToWrite[255] = {0x00};
17.     char tmpBuffer[40] = {0x00};
18.     floatConversionStruct convertedData;
19.     /* ---------------------------- */
20.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gpvtgData_St->RealCourse, &convertedData, 3);
22.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;", convertedData.valueBeforDecimal,
23.                                         convertedData.valueAfterDecimal);
24.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
25.     //-----
26.     sprintf(tmpBuffer, "%c;", gpvtgData_St->DataValidInfo_1);
27.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
28.     //-----
29.     sprintf(tmpBuffer, "%c;", gpvtgData_St->DataValidInfo_2);
30.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
31.     //-----
32.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gpvtgData_St->SpeedInKnots, &convertedData, 3);
34.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;", convertedData.valueBeforDecimal,
35.                                         convertedData.valueAfterDecimal);
36.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
37.     //-----
38.     gps_ConvertFloatToTwoValues(gpvtgData_St->SpeedInKm, &convertedData, 3);
40.     sprintf(tmpBuffer, "%ld.%lu;", convertedData.valueBeforDecimal,
41.                                     convertedData.valueAfterDecimal);
42.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
43.     //-----
44.     sprintf(tmpBuffer, "%c;\n", gpvtgData_St->WorkMode);
45.     strcat(dataToWrite, tmpBuffer);
46.     /* ---------------------------- */
47.     if(f_open(&FileSDCard, GPVTG_FILE_NAME , FA_OPEN_EXISTING | FA_READ | FA_WRITE) == FR_OK)
48.     {
49.         f_lseek(&FileSDCard, f_size(&FileSDCard));  /* Go to the end of file */
50.         f_printf(&FileSDCard, "%s", dataToWrite);
51.     }
52.     f_close(&FileSDCard);
53.     f_mount(0, "", 1);
55.     if (!prim) { __enable_irq(); }
57.     return 0;
58. }

Czas potrzebny na zdekodowanie ramki razem z wpisaniem danych do pliku i wyświetleniem danych na ekranie:

Czas pomiędzy kolejnym dekodowaniem wynosi:

Cały kod można pobrać z dysku Google pod tym linkiem.