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30 分钟

使用ZOE-M8和PIC32MZ1024EFH064利用多个卫星星座的信号

精准到每个方向

GNSS ZOE Click with PIC32MZ clicker

已发布 6月 24, 2024

点击板

GNSS ZOE Click

开发板

PIC32MZ clicker

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ1024EFH064

利用我们的前沿导航解决方案,提高精度和准确性,改进您的工程项目。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

GNSS ZOE Click基于ZOE-M8Q,是u-blox的超小型、高度集成的GNSS SiP(System in Package)模块,基于高性能的u-blox M8并发定位引擎。超小型的外形集成了完整的GNSS接收器,包括SAW滤波器、低噪声放大器(LNA)和TCXO。由于完全集成的设计、单一电压供应、低功耗、简单接口和先进的干扰抑制,将ZOE-M8纳入客户设计中变得简单而直接,即使在GNSS不利环境下也能确保最大性能。ZOE-M8 GNSS SiP是并发GNSS接收器,可以接收和跟踪多个GNSS系统:GPS、伽利略、GLONASS和北斗。由于双频RF前端架构,GLONASS或北斗可以与

GPS和伽利略信号同时处理,从而实现三个GNSS系统的接收。默认情况下,M8接收器配置为并发GPS和GLONASS,包括SBAS和QZSS接收。如果功耗是关键因素,接收器应配置为使用GPS、伽利略、GLONASS或北斗的单一GNSS操作,并禁用QZSS和SBAS。由于板载64 Mbit SQI闪存存储器,GNSS ZOE click也可以用于数据记录应用。数据记录功能可以连续存储闪存存储器中的位置、速度和时间信息。稍后可以从接收器下载信息,以进行进一步分析或转换为映射工具。除了数据记录功能外,闪存存储器还可以用于AssistNow离线服务。它允许用户通过互联网

方便地下载长期轨道数据,并将其存储在板载64 Mbit SQI闪存存储器中。ZOE-M8 SiP支持SPI和I2C/UART通信协议配置。因此,这个Click board™具有通信接口选择跳线,命名为COMM SEL,允许用户设置是否使用SPI通信或I2C/UART组合。请注意,有五个SMD跳线,所有跳线都应处于相同位置。此Click board™只能使用3.3V逻辑电压电平操作。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板上必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,它还配备了一个包含功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

GNSS ZOE 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

你完善了我!

配件

GNSS Active External Antenna是来自u-Blox的独特的多频段天线类型,是高精度GNSS应用的理想选择,这些应用需要高度精确的定位能力,例如RTK。ANN-MB-00是一款多频段(L1、L2/E5b/B2I)的主动GNSS天线,配备了5米长的电缆和SMA连接器。该天线支持GPS、GLONASS、伽利略和北斗,包括高性能的多频段RHCP双馈源贴片天线元件、内置的高增益LNA和SAW预过滤器,以及5米长的天线电缆和SMA连接器,并且防水。

GNSS ZOE Click accessories image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
RE5
RST
SPI Chip Select
RG9
CS
SPI Clock
RG6
SCK
SPI Data OUT
RG7
MISO
SPI Data IN
RG8
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
External Interrupt
RB3
PWM
NC
NC
INT
UART TX
RB2
TX
UART RX
RB0
RX
I2C Clock
RD10
SCL
I2C Data
RD9
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

GNSS ZOE 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
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Micro B Connector Clicker Access - 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

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 ZOE Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • gnsszoe_reset_device - 通过切换RST引脚来重置设备的功能

  • gnsszoe_generic_read - 从模块中读取所需数量的数据字节的功能

  • gnsszoe_parse_gngga - 从读取响应缓冲区中解析GNGGA数据的功能

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 ZOE Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of GNSS ZOE 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 gnsszoe_clear_app_buf ( void )
 * - static err_t gnsszoe_process ( gnsszoe_t *ctx )
 * - static void gnsszoe_parser_application ( char *rsp )
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "gnsszoe.h"

#define PROCESS_BUFFER_SIZE 300

static gnsszoe_t gnsszoe;
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 ZOE clearing application buffer.
 * @details This function clears memory of application buffer and reset its length and counter.
 * @return None.
 * @note None.
 */
static void gnsszoe_clear_app_buf ( void );

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

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

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    gnsszoe_cfg_t gnsszoe_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.
    gnsszoe_cfg_setup( &gnsszoe_cfg );
    GNSSZOE_MAP_MIKROBUS( gnsszoe_cfg, MIKROBUS_1 );
    err_t init_flag = gnsszoe_init( &gnsszoe, &gnsszoe_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 )
{
    gnsszoe_process( &gnsszoe );
    if ( app_buf_len > ( sizeof ( GNSSZOE_RSP_GNGGA ) + GNSSZOE_GNGGA_ELEMENT_SIZE ) ) 
    {
        gnsszoe_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 gnsszoe_clear_app_buf ( void ) 
{
    memset( app_buf, 0, app_buf_len );
    app_buf_len = 0;
    app_buf_cnt = 0;
}

static err_t gnsszoe_process ( gnsszoe_t *ctx ) 
{
    int32_t rx_size = 0;
    char rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    if ( GNSSZOE_DRV_SEL_UART == ctx->drv_sel )
    {
        rx_size = gnsszoe_generic_read( ctx, rx_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
    }
    else if ( ( GNSSZOE_DRV_SEL_I2C == ctx->drv_sel ) || ( GNSSZOE_DRV_SEL_SPI == ctx->drv_sel ) )
    {
        if ( GNSSZOE_OK == gnsszoe_generic_read( ctx, rx_buf, 1 ) )
        {
            if ( GNSSZOE_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 ) 
        {
            gnsszoe_clear_app_buf(  );
            return GNSSZOE_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 GNSSZOE_OK;
    }
    return GNSSZOE_ERROR;
}

static void gnsszoe_parser_application ( char *rsp )
{
    char element_buf[ 100 ] = { 0 };
    if ( GNSSZOE_OK == gnsszoe_parse_gngga( rsp, GNSSZOE_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 ] );
            gnsszoe_parse_gngga( rsp, GNSSZOE_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 ) );
            gnsszoe_parse_gngga( rsp, GNSSZOE_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++;
        }
        gnsszoe_clear_app_buf(  );
    }
}

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

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