释放导航技术的无限潜力,彻底改变人们探索和导航的方式。
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硬件概览
它是如何工作的?
GPS3 Click 基于 Quectel 的 L80,这是一个带有补丁天线的 GPS 接收模块,装备了 MTK 定位引擎。L80 在 1575.42MHz 的标称频率下内嵌低噪声放大器,接收 GPS 卫星的 L1 带信号。该模块使用 66 个搜索频道和 22 个同时跟踪频道,即使在信号挑战性环境中也能在最短时间内跟踪和寻找卫星。嵌入式闪存存储有用的导航数据并执行更新。L80 通过 UART 接口与宿主 MCU 通信,使用常用的 UART RX 和
TX 引脚作为其通信协议,操作速率为 9600bps。此外,还有一个 RST 引脚用于重置设备。GPS 3 Click 还具有 VBAT 连接器,用于连接 RTC 领域的电池,有助于降低功耗。关于电池使用,应该移除 VCC-BCKP 焊接跳线。虽然当前日期和时间在 NMEA 句子中传输(UTC),但提供精确准确的时间信号,并通过标记为 PPS 的红色 LED 指示器指示。GPS 3 Click 还具有 u.FL 连接器,用于连接 MIKROE 提供
的适当主动天线,以改善范围和接收信号强度。天线检测和切换功能将在保持定位的同时无障碍地处理连接源。天线的检测结果、通知和状态也将包含在 NMEA 消息中。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下操作。因此,在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前,必须执行适当的逻辑电压转换。然而,这款 Click board™ 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。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G474R 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。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU

建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
128k
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™。
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
此库包含 GPS3 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
gps3_generic_read
- 此功能通过使用 UART 串行接口读取所需数量的数据字节。gps3_clear_ring_buffers
- 此功能清除 UART TX 和 RX 环形缓冲区。gps3_parse_gpgga
- 此功能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 GPS 3 Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of GPS 3 click by reading and displaying
* the GPS coordinates.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and logger.
*
* ## 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 gps3_clear_app_buf ( void )
* - static err_t gps3_process ( gps3_t *ctx )
* - static void gps3_parser_application ( char *rsp )
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "gps3.h"
#include "string.h"
#define PROCESS_BUFFER_SIZE 200
static gps3_t gps3;
static log_t logger;
static char app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;
/**
* @brief GPS 3 clearing application buffer.
* @details This function clears memory of application buffer and reset its length.
* @return None.
* @note None.
*/
static void gps3_clear_app_buf ( void );
/**
* @brief GPS 3 data reading function.
* @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer.
* @param[in] ctx : Click context object.
* See #gps3_t object definition for detailed explanation.
* @return @li @c 0 - Read some data.
* @li @c -1 - Nothing is read.
* See #err_t definition for detailed explanation.
* @note None.
*/
static err_t gps3_process ( gps3_t *ctx );
/**
* @brief GPS 3 parser application function.
* @details This function parses GNSS data and logs it on the USB UART. It clears app and ring buffers
* after successfully parsing data.
* @param[in] ctx : Click context object.
* See #gps3_t object definition for detailed explanation.
* @param[in] rsp Response buffer.
* @return None.
* @note None.
*/
static void gps3_parser_application ( gps3_t *ctx, char *rsp );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
gps3_cfg_t gps3_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.
gps3_cfg_setup( &gps3_cfg );
GPS3_MAP_MIKROBUS( gps3_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( UART_ERROR == gps3_init( &gps3, &gps3_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
if ( GPS3_OK == gps3_process( &gps3 ) )
{
if ( PROCESS_BUFFER_SIZE == app_buf_len )
{
gps3_parser_application( &gps3, app_buf );
}
}
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
static void gps3_clear_app_buf ( void )
{
memset( app_buf, 0, app_buf_len );
app_buf_len = 0;
}
static err_t gps3_process ( gps3_t *ctx )
{
char rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
int32_t rx_size = 0;
rx_size = gps3_generic_read( ctx, rx_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
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 GPS3_OK;
}
return GPS3_ERROR;
}
static void gps3_parser_application ( gps3_t *ctx, char *rsp )
{
char element_buf[ 100 ] = { 0 };
if ( GPS3_OK == gps3_parse_gpgga( rsp, GPS3_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 ] );
gps3_parse_gpgga( rsp, GPS3_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 ) );
gps3_parse_gpgga( rsp, GPS3_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++;
}
gps3_clear_ring_buffers( ctx );
gps3_clear_app_buf( );
}
}
// ------------------------------------------------------------------------ END
额外支持
资源
类别:GPS/GNSS