初学者
10 分钟

使用SIM33ELA和PIC18F25K50自信导航

迷失在冒险中,而不是方向

GNSS 3 Click with EasyPIC v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

GNSS 3 Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F25K50

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

EasyPIC 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。它支持许多高引脚计数的8位PIC微控制器,来自Microchip,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次集成的调试器/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,EasyPIC 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。

EasyPIC 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。除了先进的集成CODEGRIP程 序/调试模块,该模块提供许多有价值的编程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成外,该板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 DEVICE和CAN也包括在内,包括 广受好评的mikroBUS™标准、两种显示选项(图形和

基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座。这些插座覆盖了从最小的只有八个至四十个引脚的8位PIC MCU的广泛范围。EasyPIC 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。

EasyPIC v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
RA0
RST
Wake Up Interrupt
RA5
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
RC6
TX
UART RX
RC7
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
2

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

GNSS 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyPIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyPIC v8作为您的开发板开始。

EasyPIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
EasyPIC v8 Access DIPMB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

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

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 
 * \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 )
 * 
 * @note
 * The default baud rate for communication UART is set to 9600. If you receive 
 * a Click board on which the default baud rate for UART is set differently,
 * you will need to change the setting in the gnss13_setup_cfg function.
 *
 * \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 );
    }
}

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 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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资源

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