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使用ORG1510-MK05和STM32G071RB探索未知领域

无论你走到哪里,GPS都知道

Nano GPS 2 Click with Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

Nano GPS 2 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32G071RB

自信导航,掌握顶级 GPS 技术。我们的解决方案融合了精确度和探索精神,确保您旅途中的每一步都由最高精度引导。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Nano GPS 2 Click 使用 OriginGPS 的 Multi Micro Hornet 模块,这是最小的 GPS 模块,具有集成的板载天线元件,完美匹配接收器前端,并频率调整到 GPS 频段,右旋圆极化(RHCP)。该模块具有双级 LNA(低噪声放大器)、SAW(表面声波)滤波器、RTC 晶体、GNSS SoC 和 RF 屏蔽。模块上的 GNSS SoC 是一个混合定位处理器,结合多种星座配置,提供高性能导航解决方案,如 GPS、GLONASS、GALILEO、BEIDOU、SBAS、QZSS、DGPS 和 AGPS,允许在低计算资源的嵌入式解决方案中集成。ORG1510-MK05 模块支持操作模式,在降低整体电流消耗的情况

下提供定位信息。操作环境中 GNSS 信号的可用性也会影响电源管理模式的选择。用户可以选择提供性能与功耗最佳折衷的模式。可以通过命令启用几种电源管理模式,如全功率连续模式(最佳 GNSS 性能)、省电模式(优化功耗)和备份模式(接收器操作停止时的低静态功率状态)。Nano GPS 2 Click 可在接收到的信号水平低至 ‐167dBm 时工作,并且可能受到 GNSS 频段外的高绝对 RF 信号水平、GNSS 频段附近的中等水平 RF 干扰以及 GNSS 频段内的低水平 RF 噪声的影响。它使用标准 UART 端口,除了常用的 UART RX、TX、RTS 和 CTS 引脚,Nano GPS 2 Click 还具有 FON 和

 WKP 引脚,分别路由到 mikroBUS™ 插槽的 PWM 和 AN 引脚。集成的 GPS SoC 包含高性能微处理器和复杂的固件,将定位负载从主机上卸载,允许在低计算资源的嵌入式解决方案中集成。创新的架构可以检测上下文、温度和卫星信号的变化,通过维护和机会性地更新其内部精细时间、频率和卫星星历数据,在消耗仅为微瓦特电池功率的情况下实现近乎连续的可用性。此 Click 板™ 只能在 3.3V 逻辑电压电平下运行。在使用不同逻辑电平的 MCU 之前,板子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函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Nano GPS 2 Click top side image
Nano GPS 2 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32G071RB MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32G071RB MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

36864

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 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器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

Wake Up
PC0
AN
Module Enable
PC12
RST
UART CTS
PB12
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
Force Enable
PC8
PWM
UART RTS
PC14
INT
UART TX
PA2
TX
UART RX
PA3
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Nano GPS 2 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32G071RB MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
EEPROM 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU MB 1 Mini B Conn - 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
Clicker 4 for STM32F4 HA 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 2 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • nanogps2_set_en_pin_state - 设置 EN 引脚

  • nanogps2_module_wakeup - 唤醒模块

  • nanogps2_generic_parser - 通用解析函数

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 NanoGps2 Click example
 * 
 * # Description
 * This example reads and processes data from Nano GPS 2 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
 * - nanogps2_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 "nanogps2.h"
#include "string.h"

#define PROCESS_COUNTER 10
#define PROCESS_RX_BUFFER_SIZE 600
#define PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE 600

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

static nanogps2_t nanogps2;
static log_t logger;

static char current_parser_buf[ PROCESS_PARSER_BUFFER_SIZE ];

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

static void nanogps2_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 = nanogps2_generic_read( &nanogps2, &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" ); 
    nanogps2_generic_parser( rsp, NANOGPS2_NEMA_GNGGA, NANOGPS2_GNGGA_LATITUDE, element_buf );
    if ( strlen( element_buf ) > 0 )
    {
        log_printf( &logger, "Latitude:  %.2s degrees, %s minutes \r\n", element_buf, &element_buf[ 2 ] );
        nanogps2_generic_parser( rsp, NANOGPS2_NEMA_GNGGA, NANOGPS2_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 ) );
        nanogps2_generic_parser( rsp, NANOGPS2_NEMA_GNGGA, NANOGPS2_GNGGA_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;
    nanogps2_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.

    nanogps2_cfg_setup( &cfg );
    NANOGPS2_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    nanogps2_init( &nanogps2, &cfg );
    
    nanogps2_module_wakeup ( &nanogps2 );
}

void application_task ( void )
{
    nanogps2_process( );
    parser_application( current_parser_buf );
}

void main ( void )
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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