我们的多频段 RTK GNSS 解决方案在复杂的多路径环境中是精度的灯塔。它专为在其他方案失败的地方表现出色而设计,是现代自主机器人应用的理想导航伙伴。
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硬件概览
它是如何工作的?
GNSS RTK 2 Click 基于 ZED-F9R,这是一个专业级多频段 GNSS 定位模块,采用 u-blox F9 接收器平台,为工业应用提供可靠的多频段 GNSS 传感器融合解决方案。得益于多频段射频前端架构,所有四大 GNSS 星座(GPS、GLONASS、Galileo 和 BeiDou)加上 SBAS 和 QZSS 卫星可以同时接收。ZED-F9R 高性能传感器融合模块还集成了惯性测量单元 (IMU),实现厘米级精度的 RTK 定位 (RTK 流动站功能)。ZED-F9R 的内置算法融合了 IMU 数据、GNSS 测量、车轮刻度、校正数据和车辆动力学模型,以在仅 GNSS 失效的情况下提供最佳定位精度。该模块在开阔天空、林木繁茂的乡村、苛刻的多路径环境,甚至在如城市等复杂环境中都能正常工作。专为工业应用设计,ZED-F9R 是数据驱动经济中控制和位置可用性至关重要的最终解决方案。该模块代表一个即插即用的独立解决方案,消除了选择和集成 RF 组件及第三方库(如精确定位引擎)的技术风险和努力。它还支持一系列校正服务,RTCM 或 SPARTN 格式的校正,通过板中未连接的 UART 接头使用互联网或卫星数据启用高精度导航。该接口允许每个应用根据应
用的独特需求优化性能。GNSS RTK 2 Click 使用 UART 接口以 115200bps 作为默认通信协议与 MCU 通信。用户可以使用其他接口,如 SPI 和 I2C,来配置模块并自行编写库。接口选择可以通过将标记为 COMM SEL 的 SMD 跳线定位在适当位置来完成。当选择 SPI 通信时,除了正确选择 COMM SEL 跳线外,还需要填充 DSEL 跳线以将接口引脚配置为 SPI。在默认状态下,标记为 DSEL 的跳线未连接。接收器还可以进入安全启动模式。当标记为 SFBT 的跳线连接时,接收器以安全启动模式启动,GNSS 操作被禁用。USB 接口兼容 USB 2.0 版本(全速,12 Mbit/s),可以作为 UART 的替代通信方式使用。如果 Click board™ 需要作为独立设备,USB 端口可以用作额外的电源。在市电供应故障的情况下,模块可以使用来自连接电池的备用电源电压。备用电压为实时时钟和电池备份 RAM 供电,并将所有相关数据保存在备份 RAM 中,以便以后进行热启动或温启动。除此之外,此板还使用了几个 mikroBUS™ 插座引脚。连接到 mikroBUS™ 插座的 AN 引脚的 RDY 引脚在字节准备传输时用作通信指示器。连接到 mikroBUS™ 插
座的 PWM 引脚的 RST 引脚提供了通用复位功能,而连接到 mikroBUS™ 插座的 INT 引脚的 TMP 引脚及其 LED 指示灯提供每秒一次脉冲,具有可配置的持续时间和频率。连接到 mikroBUS™ 插座的 RST 引脚的 RTK 引脚及标记为 RTK 的 LED 指示灯指示 RTK 定位状态。当 LED 闪烁时,表示收到有效的 RTCM 消息流,但未实现 RTK 固定模式。当 LED 常亮时,表示已实现 RTK 模式。它还具有另一个标记为 GDC 的 LED 指示灯,显示当前的地理围栏状态,即接收器是否在任何活动区域内。例如,当达到定义的地理围栏条件时,该功能可以唤醒休眠主机。GNSS RTK 2 Click 具有一个 SMA 天线连接器,用于连接适当的天线,如 Mikroe 提供的 GPS 有源外部天线。此天线是支持 L1 和 L2 频段频率的所有 GSM/GPRS 应用的理想选择。此 Click board™ 只能在 5V 逻辑电压水平下操作。在使用不同逻辑电平的 MCU 之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。但是,此 Click board™ 配备了一个包含函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何
时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以
太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

类型
8th Generation
建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
1024
硅供应商
Texas Instruments
引脚数
128
RAM (字节)
262144
你完善了我!
配件
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图

一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程。

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持
库描述
该库包含 GNSS RTK 2 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
gnssrtk2_reset_device
- 此函数通过切换 RST 引脚来重置设备gnssrtk2_generic_read
- 此函数从模块中读取所需数量的数据字节gnssrtk2_parse_gngga
- 此函数从读取的响应缓冲区中解析 GNGGA 数据
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief GNSS RTK 2 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of GNSS RTK 2 Click by reading and displaying
* the GNSS coordinates.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and resets the Click board.
*
* ## Application Task
* Reads the received data, parses the GNGGA info from it, and once it receives the position fix
* it will start displaying the coordinates on the USB UART.
*
* ## Additional Function
* - static void gnssrtk2_clear_app_buf ( void )
* - static err_t gnssrtk2_process ( gnssrtk2_t *ctx )
* - static void gnssrtk2_parser_application ( char *rsp )
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "gnssrtk2.h"
#define PROCESS_BUFFER_SIZE 300
static gnssrtk2_t gnssrtk2;
static log_t logger;
static char app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;
static int32_t app_buf_cnt = 0;
/**
* @brief GNSS RTK 2 clearing application buffer.
* @details This function clears memory of application buffer and reset its length and counter.
* @return None.
* @note None.
*/
static void gnssrtk2_clear_app_buf ( void );
/**
* @brief GNSS RTK 2 data reading function.
* @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
* @param[in] ctx : Click context object.
* See #gnssrtk2_t object definition for detailed explanation.
* @return @li @c 0 - Read some data.
* @li @c -1 - Nothing is read or Application buffer overflow.
* See #err_t definition for detailed explanation.
* @note None.
*/
static err_t gnssrtk2_process ( gnssrtk2_t *ctx );
/**
* @brief GNSS RTK 2 parser application.
* @param[in] rsp Response buffer.
* @details This function logs GNSS data on the USB UART.
* @return None.
* @note None.
*/
static void gnssrtk2_parser_application ( char *rsp );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
gnssrtk2_cfg_t gnssrtk2_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
gnssrtk2_cfg_setup( &gnssrtk2_cfg );
GNSSRTK2_MAP_MIKROBUS( gnssrtk2_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = gnssrtk2_init( &gnssrtk2, &gnssrtk2_cfg );
if ( ( UART_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) || ( SPI_MASTER_ERROR == init_flag ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
gnssrtk2_process( &gnssrtk2 );
if ( app_buf_len > ( sizeof ( GNSSRTK2_RSP_GNGGA ) + GNSSRTK2_GNGGA_ELEMENT_SIZE ) )
{
gnssrtk2_parser_application( app_buf );
}
}
int main ( void )
{
/* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
#ifdef PREINIT_SUPPORTED
preinit();
#endif
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
static void gnssrtk2_clear_app_buf ( void )
{
memset( app_buf, 0, app_buf_len );
app_buf_len = 0;
app_buf_cnt = 0;
}
static err_t gnssrtk2_process ( gnssrtk2_t *ctx )
{
int32_t rx_size = 0;
char rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
if ( GNSSRTK2_DRV_SEL_UART == ctx->drv_sel )
{
rx_size = gnssrtk2_generic_read( ctx, rx_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
}
else if ( ( GNSSRTK2_DRV_SEL_I2C == ctx->drv_sel ) || ( GNSSRTK2_DRV_SEL_SPI == ctx->drv_sel ) )
{
if ( GNSSRTK2_OK == gnssrtk2_generic_read( ctx, rx_buf, 1 ) )
{
if ( GNSSRTK2_DUMMY != rx_buf[ 0 ] )
{
rx_size = 1;
}
}
}
if ( rx_size > 0 )
{
int32_t buf_cnt = 0;
if ( ( app_buf_len + rx_size ) > PROCESS_BUFFER_SIZE )
{
gnssrtk2_clear_app_buf( );
return GNSSRTK2_ERROR;
}
else
{
buf_cnt = app_buf_len;
app_buf_len += rx_size;
}
for ( int32_t rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ )
{
if ( rx_buf[ rx_cnt ] )
{
app_buf[ ( buf_cnt + rx_cnt ) ] = rx_buf[ rx_cnt ];
}
else
{
app_buf_len--;
buf_cnt--;
}
}
return GNSSRTK2_OK;
}
return GNSSRTK2_ERROR;
}
static void gnssrtk2_parser_application ( char *rsp )
{
char element_buf[ 100 ] = { 0 };
if ( GNSSRTK2_OK == gnssrtk2_parse_gngga( rsp, GNSSRTK2_GNGGA_LATITUDE, element_buf ) )
{
static uint8_t wait_for_fix_cnt = 0;
if ( strlen( element_buf ) > 0 )
{
log_printf( &logger, "\r\n Latitude: %.2s degrees, %s minutes \r\n", element_buf, &element_buf[ 2 ] );
gnssrtk2_parse_gngga( rsp, GNSSRTK2_GNGGA_LONGITUDE, element_buf );
log_printf( &logger, " Longitude: %.3s degrees, %s minutes \r\n", element_buf, &element_buf[ 3 ] );
memset( element_buf, 0, sizeof( element_buf ) );
gnssrtk2_parse_gngga( rsp, GNSSRTK2_GNGGA_ALTITUDE, element_buf );
log_printf( &logger, " Altitude: %s m \r\n", element_buf );
wait_for_fix_cnt = 0;
}
else
{
if ( wait_for_fix_cnt % 5 == 0 )
{
log_printf( &logger, " Waiting for the position fix...\r\n\n" );
wait_for_fix_cnt = 0;
}
wait_for_fix_cnt++;
}
gnssrtk2_clear_app_buf( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END