准确定位并实时监控设备、车辆或人员的移动,以实现精确的定位感知
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硬件概览
它是如何工作的?
GNSS 18 Click基于u-blox的高精度GNSS天线模块SAM-M10Q。该模块使用u-blox M10标准精度GNSS平台,以其出色的灵敏度和快速获取时间闻名,支持所有L1 GNSS信号。M10平台支持同时接收四个GNSS系统的信号。默认情况下,SAM-M10Q-00B配置为同时接收GPS、Galileo、GLONASS和BeiDou B1C的信号,并额外支持QZSS和SBAS。其单RF前端架构使其能够同时捕捉多个GNSS星座,提供灵活性以配置GNSS星座子集以优化功耗。访问许多可见卫星确保接收器可以选择最强信号,即使在深城市峡谷等挑战性环境中也能最大化位置可用性。u-blox的Super-S(超级信号)技术增强了SAM-M10Q模块的RF灵敏度,大大提高了非视距场景中的动态位置精度。假设Airborne 4g平台,该模块的操作限制包括高达80,000米的高度和每秒500米的速度。在同时跟踪
四个GNSS的情况下,持续跟踪模式下功耗仅为37mW,该模块确保了卓越的能效,非常适合电池供电的设备如资产追踪器,同时不牺牲GNSS性能。SAM-M10Q模块集成了GNSS贴片天线,确保最佳信号接收。内部SAW滤波器和低噪声放大器(LNA)进一步增强了RF信号,提供了卓越的带外干扰免疫能力,即使在蜂窝调制解调器附近也能高效运行。SAM-M10Q配备了检测干扰和欺骗尝试的功能,迅速将这些事件报告给主机系统以启用适当的响应。SAM-M10Q和主机MCU之间的通信通过UART接口进行,使用标准UART RX和TX引脚。模块默认以115200bps通信,允许高效的数据交换。此外,对于希望从头构建其软件的开发人员,该模块还包括I2C通信功能,仅在从模式下运行,时钟频率高达400kHz。除了接口引脚外,此Click board™还包括一个复位引
脚(RST)和复位按钮用于直接模块复位,以及一个可编程用于各种功能的外部中断信号(INT),如唤醒模块。它还具有一个橙色的PPS LED指示灯,信号每秒脉冲,且可调节到不同条件。SAM-M10Q还具有从连接到VEXT引脚的外部源提供备用3V电源的可能性。可以通过备份电压开关选择主电源和备份电源,将其放置在所需位置:内部电源选择VCC,外部电源选择VEXT。此Click board™可以选择通过VCC SEL跳线使用3.3V或5V逻辑电压水平。由于SAM-M10Q模块在3.3V下工作,使用逻辑电平转换器PCA9306和几个SN74LVC1T45以实现正确操作和精确的信号电平转换。因此,3.3V和5V兼容的MCU都可以正确使用通信线路。此外,这款Click board™配备了包含易用功能的库和示例代码,可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Flip&Click PIC32MZ 是一款紧凑型开发板,设计为一套完整的解决方案,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 PIC32MZ 微控制器,Microchip 的 PIC32MZ2048EFH100,四个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,两个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,调试器/程序员连接器,以及两个与 Arduino-UNO 引脚兼容的头部。得益于创
新的制造技术,它允许您快速构建具有独特功能和特性的小工具。Flip&Click PIC32MZ 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。此外,还可以选择 Flip&Click PIC32MZ 的编程方式,使用 chipKIT 引导程序(Arduino 风格的开发环境)或我们的 USB HID 引导程序,使用 mikroC、mikroBasic 和 mikroPascal for PIC32。该套件包括一个通过 USB 类型-C(USB-C)连接器的干净且调
节过的电源供应模块。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、用户可配置的按钮和 LED 指示灯。Flip&Click PIC32MZ 开发套件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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
PIC32
MCU 内存 (KB)
2048
硅供应商
Microchip
引脚数
100
RAM (字节)
524288
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 18 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
gnss18_generic_read
- 此函数从模块中读取所需数量的数据字节。gnss18_reset_device
- 此函数通过切换RST引脚来重置设备。gnss18_parse_gpgga
- 此函数从读取响应缓冲区解析GPGGA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 18 Click example
*
* # Description
* This example demonstrates the use of GNSS 18 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 GPGGA info from it, and once it receives the position fix
* it will start displaying the coordinates on the USB UART.
*
* ## Additional Function
* - static void gnss18_clear_app_buf ( void )
* - static err_t gnss18_process ( gnss18_t *ctx )
* - static void gnss18_parser_application ( uint8_t *rsp )
*
* @author Stefan Ilic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "gnss18.h"
#define PROCESS_BUFFER_SIZE 300
static gnss18_t gnss18;
static log_t logger;
static uint8_t app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;
/**
* @brief GNSS 18 clearing application buffer.
* @details This function clears memory of application buffer and reset its length and counter.
* @return None.
* @note None.
*/
static void gnss18_clear_app_buf ( void );
/**
* @brief GNSS 18 data reading function.
* @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
* @param[in] ctx : Click context object.
* See #gnss18_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 gnss18_process ( gnss18_t *ctx );
/**
* @brief GNSS 18 parser application.
* @param[in] rsp Response buffer.
* @details This function logs GNSS data on the USB UART.
* @return None.
* @note None.
*/
static void gnss18_parser_application ( uint8_t *rsp );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
gnss18_cfg_t gnss18_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.
gnss18_cfg_setup( &gnss18_cfg );
GNSS18_MAP_MIKROBUS( gnss18_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = gnss18_init( &gnss18, &gnss18_cfg );
if ( ( UART_ERROR == init_flag ) || ( I2C_MASTER_ERROR == init_flag ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
if ( GNSS18_OK == gnss18_process( &gnss18 ) )
{
if ( PROCESS_BUFFER_SIZE == app_buf_len )
{
gnss18_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 gnss18_clear_app_buf ( void )
{
memset( app_buf, 0, app_buf_len );
app_buf_len = 0;
}
static err_t gnss18_process ( gnss18_t *ctx )
{
int32_t rx_size = 0;
uint8_t rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
if ( GNSS18_DRV_SEL_UART == ctx->drv_sel )
{
rx_size = gnss18_generic_read( ctx, rx_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
}
else
{
if ( GNSS18_OK == gnss18_generic_read( ctx, rx_buf, 1 ) )
{
if ( GNSS18_DUMMY != rx_buf[ 0 ] )
{
rx_size = 1;
}
}
}
if ( rx_size > 0 )
{
int32_t buf_cnt = app_buf_len;
if ( ( ( app_buf_len + rx_size ) > PROCESS_BUFFER_SIZE ) && ( app_buf_len > 0 ) )
{
buf_cnt = PROCESS_BUFFER_SIZE - ( ( app_buf_len + rx_size ) - PROCESS_BUFFER_SIZE );
memmove ( app_buf, &app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE - buf_cnt ], buf_cnt );
}
for ( int32_t rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ )
{
if ( rx_buf[ rx_cnt ] )
{
app_buf[ buf_cnt++ ] = rx_buf[ rx_cnt ];
if ( app_buf_len < PROCESS_BUFFER_SIZE )
{
app_buf_len++;
}
}
}
return GNSS18_OK;
}
return GNSS18_ERROR;
}
static void gnss18_parser_application ( uint8_t *rsp )
{
uint8_t element_buf[ 100 ] = { 0 };
if ( GNSS18_OK == gnss18_parse_gpgga( rsp, GNSS18_GPGGA_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 ] );
gnss18_parse_gpgga( rsp, GNSS18_GPGGA_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 ) );
gnss18_parse_gpgga( rsp, GNSS18_GPGGA_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++;
}
gnss18_clear_app_buf( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END