初学者
10 分钟

使用ORG1411和ATmega328P确保顺畅的旅程和无忧的冒险

每次轻松导航

NANO GPS Click with Arduino UNO Rev3

已发布 6月 26, 2024

点击板

NANO GPS Click

开发板

Arduino UNO Rev3

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

ATmega328P

个人和冒险家通过我们的GPS解决方案受益,获得准确的位置信息,使他们能够自信地探索并发现新的视野。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Nano GPS Click基于Nano Hornet ORG1411,这是来自OriginGPS的完整的SiP GPS贴片模块(PoT)。GPS模块仅支持1575.42MHz的L1频段,具有48个通道。该模块是一种超低跟踪功耗设备,在跟踪时具有-163dBm的高灵敏度,在重新获取模式下具有-162dBm的高灵敏度,并且重新获取时间不到1秒。更多可见卫星数增加了水平定位的准确性(<2.5m CEP),并减少了获取时间(热启动<1s TTFF,温暖启动<32s)。Nano GPS Click支持主动干扰器检测器/移除器,并

且在信号条件下具有更好的定位能力,具有内置的双级LNA以获得更好的灵敏度。它还具有OriginGPS噪声自由区域系统(NFZ™)技 术、自主和预测A-GPS、星历推送、基于年历的定位等功能。由于模块工作在1.8V上,这个Click板使用四个电压转换器,即Diodes Incorporated的74LVC1T45,用于与主机MCU连接的所有数据线,除了用于复位设备的RST信号。ORG1411使用UART接口,常用的UART RX和TX引脚作为其默认通信协议,用于与主机MCU进行通信并交换数据。电源状态

控制引脚PWR可在不同的电源状态之间切换模块,例如休眠、STP、PTF和全功率。WUP引脚从模块输出,并指示其电源状态,而PPS LED提供用于计时目的的可视脉冲信号。这个Click板可以通过PWR SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平运行。这样,既支持3.3V又支持5V的MCU都可以正确使用通信线路。此外,这个Click板配备了一个包含易于使用的功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

NANO GPS Click hardware overview image

功能概述

开发板

Arduino UNO 是围绕 ATmega328P 芯片构建的多功能微控制器板。它为各种项目提供了广泛的连接选项,具有 14 个数字输入/输出引脚,其中六个支持 PWM 输出,以及六个模拟输入。其核心组件包括一个 16MHz 的陶瓷谐振器、一个 USB 连接器、一个电

源插孔、一个 ICSP 头和一个复位按钮,提供了为板 子供电和编程所需的一切。UNO 可以通过 USB 连接到计算机,也可以通过 AC-to-DC 适配器或电池供电。作为第一个 USB Arduino 板,它成为 Arduino 平台的基准,"Uno" 符号化其作为系列首款产品的地

位。这个名称选择,意为意大利语中的 "一",是为了 纪念 Arduino Software(IDE)1.0 的推出。最初与 Arduino Software(IDE)版本1.0 同时推出,Uno 自此成为后续 Arduino 发布的基础模型,体现了该平台的演进。

Arduino UNO Rev3 double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

AVR

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

2048

你完善了我!

配件

Click Shield for Arduino UNO 具有两个专有的 mikroBUS™ 插座,使所有 Click board™ 设备能够轻松与 Arduino UNO 板进行接口连接。Arduino UNO 是一款基于 ATmega328P 的微控制器开发板,为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来测试新概念并构建基于 ATmega328P 微控制器的原型系统,结合了性能、功耗和功能的多种配置选择。Arduino UNO 具有 14 个数字输入/输出引脚(其中 6 个可用作 PWM 输出)、6 个模拟输入、16 MHz 陶瓷谐振器(CSTCE16M0V53-R0)、USB 接口、电源插座、ICSP 头和复位按钮。大多数 ATmega328P 微控制器的引脚都连接到开发板左右两侧的 IO 引脚,然后再连接到两个 mikroBUS™ 插座。这款 Click Shield 还配备了多个开关,可执行各种功能,例如选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平,以及选择 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换电压转换器使用任何 Click board™,无论 Click board™ 运行在 3.3V 还是 5V 逻辑电压电平。一旦将 Arduino UNO 板与 Click Shield for Arduino UNO 连接,用户即可访问数百种 Click board™,并兼容 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的设备。

Click Shield for Arduino UNO accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Wake Up Status
PC0
AN
Reset
PD2
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Power State Control
PD6
PWM
NC
NC
INT
UART TX
PD0
TX
UART RX
PD1
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

NANO GPS Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Arduino UNO Rev3作为您的开发板开始。

Click Shield for Arduino UNO front image hardware assembly
Arduino UNO Rev3 front image hardware assembly
Barometer 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Arduino UNO Rev3 MB 1 - 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
Arduino UNO 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Nano GPS Click驱动程序的API。

关键函数:

  • nanogps_generic_parser - 通用解析函数

  • nanogps_generic_read - 通用读取函数

  • nanogps_module_wakeup - 唤醒模块。

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 Nanogps Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from Nano GPS click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Initializes driver and wake-up module.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads the received data and parses it.
 * 
 * ## Additional Function
 * - nanogps_process ( ) - The general process of collecting data the module sends.
 * 
 * @note
 * Depending on the environmental conditions and the satellites availability
 * it may take some time for the module to receive the position fix.
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "nanogps.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_COUNTER 15
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 600
#define PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE 600

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static nanogps_t nanogps;
static log_t logger;

static char current_parser_buf[ PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ];

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS

static void nanogps_process ( void )
{
    int32_t rsp_size;
    uint16_t rsp_cnt = 0;
    
    char uart_rx_buffer[ PROCESS_RX_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    uint16_t check_buf_cnt;
    uint8_t process_cnt = PROCESS_COUNTER;
    
    // Clear parser buffer
    memset( current_parser_buf, 0 , PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ); 
    
    while( process_cnt != 0 )
    {
        rsp_size = nanogps_generic_read( &nanogps, &uart_rx_buffer, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );

        if ( rsp_size > 0 )
        {  
            // Validation of the received data
            for ( check_buf_cnt = 0; check_buf_cnt < rsp_size; check_buf_cnt++ )
            {
                if ( uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] == 0 ) 
                {
                    uart_rx_buffer[ check_buf_cnt ] = 13;
                }
            }
            
            // Storages data in parser buffer
            rsp_cnt += rsp_size;
            if ( rsp_cnt < PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE )
            {
                strncat( current_parser_buf, uart_rx_buffer, rsp_size );
            }
            // Clear RX buffer
            memset( uart_rx_buffer, 0, PROCESS_RX_BUFFER_SIZE );
        } 
        else 
        {
            process_cnt--;
            
            // Process delay 
            Delay_100ms( );
        }
    }
}

static void parser_application ( char *rsp )
{
    char element_buf[ 200 ] = { 0 };
    
    log_printf( &logger, "\r\n-----------------------\r\n" ); 
    nanogps_generic_parser( rsp, NANOGPS_NEMA_GPGGA, NANOGPS_GPGGA_LATITUDE, element_buf );
    if ( strlen( element_buf ) > 0 )
    {
        log_printf( &logger, "Latitude:  %.2s degrees, %s minutes \r\n", element_buf, &element_buf[ 2 ] );
        nanogps_generic_parser( rsp, NANOGPS_NEMA_GPGGA, NANOGPS_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 ) );
        nanogps_generic_parser( rsp, NANOGPS_NEMA_GPGGA, NANOGPS_GPGGA_ALTITUDE, element_buf );
        log_printf( &logger, "Altitude: %s m", element_buf );  
    }
    else
    {
        log_printf( &logger, "Waiting for the position fix..." );
    } 
}

// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    nanogps_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.

    nanogps_cfg_setup( &cfg );
    NANOGPS_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    nanogps_init( &nanogps, &cfg );

    nanogps_module_wakeup( &nanogps );
}

void application_task ( void )
{
    nanogps_process(  );
    parser_application( current_parser_buf );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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


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

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资源

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