初学者
10 分钟

使用SIM33ELA和PIC32MZ1024EFH064自信导航

迷失在冒险中,而不是方向

GNSS 3 Click with PIC32MZ clicker

已发布 6月 24, 2024

点击板

GNSS 3 Click

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

我们先进的GNSS解决方案通过提供实时定位数据,支持导航、地图绘制和地理分析,增强了决策制定和生产力。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

GNSS 3 Click基于SIMCom的SIM33ELA模块,这是一个独立或A-GPS接收器,带有内置的芯片天线。SIM33ELA仅支持L1频段,具有33个跟踪和99个获取通道。该模块提供从天线输入到主机端口的完整信号处理,可以通过NMEA消息传输,最大更新速率为10Hz。该模块是一款超低功耗跟踪设备,跟踪时灵敏度高达-165dBm,获取模式下为-147dBm,并具有快速重新获取时间。可见卫星数量的增加提高了定位精度(<2.5m CEP),减少了获取时间(<1.5s TTFF,热启动)。GNSS 3 Click支持抗干扰,在信号弱的条件下通过板载LNA和12个多音调主动干扰抵消器实现更好的定位。SIM33ELA支持EPO(扩展预测轨道)数据服务,可以向客户提供7/14/31天的轨道预

测,定期从EPO服务器下载。诸如星历、 星历、粗略的上次位置和时间、卫星状态以及可选的时间同步等信息将减少TTFF。它可以通过主机端上传到SIM33ELA模块。EASY(嵌入式助手系统)模式从接收到的星历预测卫星导航消息。该模块还支持DGPS SBAS(卫星增强系统)和RTCM,一次只能使用一种模式。SBAS取决于用户所在的大陆。SIM33ELA使用UART接口,常用的UART RX和TX引脚作为主机微控制器的默认通信协议。默认配置下,它以115200bps的速率进行操作以传输和交换数据。此外,这款Click board™还具有通过mikroBUS™信号可访问的其他功能,例如用于重置设备的复位(RST)和INT引脚,可以控制模块进入或从睡眠模式唤醒。除了

可以使用内置的芯片天线之外,这款Click board™还可以使用Mikroe提供的外部有源天线,这要归功于板载的n.FL连接器和将ANT SEL焊接跳线设置为INT或EXT位置。除了精确定位外,GNSS 3 Click还通过红色LED指示器(标记为PPS)指示准确的定时信号,黄色LED指示器(标记为FIX)指示成功的定位,以及绿色PWR LED,用作唤醒指示器。此Click board™只能使用3.3V逻辑电压级别进行操作。在使用具有不同逻辑电压级别的MCU之前,必须对板执行适当的逻辑电压级别转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可供进一步开发参考。

GNSS 3 Click hardware overview image

功能概述

开发板

PIC32MZ Clicker 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位带有浮点单元的 Microchip PIC32MZ 微控制器,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 mikroProg 连接器,以及一个用于与外部电子设备接口的头部。得益于其紧凑的设计和清晰易识别的丝网标记,它提供了流畅且沉浸式的工作体验,允许在任

何情况下、任何地方都能访问。PIC32MZ Clicker 开 发套件的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 PIC32MZ Clicker 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或通过外部 mikroProg 连接器为 PIC,dsPIC 或 PIC32 编程外,Clicker 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。USB Micro-B 连接可以提供多达 500mA 的电流,这足以操作所有板载和附加模块。所有 

mikroBUS™ 本身支持的通信方法都在这块板上,包 括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮以及若干按钮和 LED 指示灯。PIC32MZ Clicker 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。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,它涵盖了原型制作的许多方面。

PIC32MZ clicker double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

Microchip

引脚数

64

RAM (字节)

524288

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
RE5
RST
Wake Up Interrupt
RG9
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
UART TX
RB2
TX
UART RX
RB0
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

原理图

GNSS 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

PIC32MZ clicker front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以PIC32MZ clicker作为您的开发板开始。

PIC32MZ clicker front image hardware assembly
Thermo 26 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Micro B Connector clicker - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

通过调试模式的应用程序输出

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。

2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。

DEBUG_Application_Output

软件支持

库描述

这个库包含了GNSS 3 Click驱动程序的API。

关键功能:

  • gnss3_parse_gngga - GNSS 3解析GNGGA函数

  • gnss3_generic_read - 通用读取函数

  • gnss3_module_wakeup - 唤醒模块函数

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * \file 
 * \brief Gnss3 Click example
 * 
 * # Description
 * This example demonstrates the use of GNSS 3 click by reading and displaying
 * the GPS 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 gnss3_clear_app_buf ( void )
 * - static err_t gnss3_process ( gnss3_t *ctx )
 * - static void gnss3_parser_application ( char *rsp )
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "gnss3.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE 200

static gnss3_t gnss3;
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 3 clearing application buffer.
 * @details This function clears memory of application buffer and reset its length and counter.
 * @return None.
 * @note None.
 */
static void gnss3_clear_app_buf ( void );

/**
 * @brief GNSS 3 data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
 * @param[in] ctx : Click context object.
 * See #gnss3_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 gnss3_process ( gnss3_t *ctx );

/**
 * @brief GNSS 3 parser application.
 * @param[in] rsp Response buffer.
 * @details This function logs GNSS data on the USB UART.
 * @return None.
 * @note None.
 */
static void gnss3_parser_application ( char *rsp );

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    gnss3_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    gnss3_cfg_setup( &cfg );
    GNSS3_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    gnss3_init( &gnss3, &cfg );

    gnss3_module_wakeup( &gnss3 );
    Delay_ms( 1000 );
}

void application_task ( void )
{
    gnss3_process( &gnss3 );
    if ( app_buf_len > ( sizeof ( ( char * ) GNSS3_RSP_GNGGA ) + GNSS3_GNGGA_ELEMENT_SIZE ) ) 
    {
        gnss3_parser_application( app_buf );
    }
}

void main ( void )
{
    application_init( );

    for ( ; ; )
    {
        application_task( );
    }
}

static void gnss3_clear_app_buf ( void ) 
{
    memset( app_buf, 0, app_buf_len );
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;
}

static err_t gnss3_process ( gnss3_t *ctx ) 
{
    int32_t rx_size = 0;
    char rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    rx_size = gnss3_generic_read( ctx, rx_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
    if ( rx_size > 0 ) 
    {
        int32_t buf_cnt = 0;
        if ( ( app_buf_len + rx_size ) > PROCESS_BUFFER_SIZE ) 
        {
            gnss3_clear_app_buf(  );
            return GNSS3_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 GNSS3_OK;
    }
    return GNSS3_ERROR;
}

static void gnss3_parser_application ( char *rsp )
{
    char element_buf[ 100 ] = { 0 };
    if ( GNSS3_OK == gnss3_parse_gngga( rsp, GNSS3_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 ] );
            gnss3_parse_gngga( rsp, GNSS3_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 ) );
            gnss3_parse_gngga( rsp, GNSS3_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++;
        }
        gnss3_clear_app_buf(  );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

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