使用固定基站提高GNSS位置的精度。
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硬件概览
它是如何工作的?
RTK Base Click 基于Quectel Wireless Solutions的LG69TASMD,这是一款多星座GNSS模块,具有高性能和高可靠性定位引擎,可提高兼容RTK Rover板的定位精度。LG69TASMD具有双频支持,最多支持四个同时运行的全球星座。它采用STMicroelectronics®的第五代定位接收器平台,具有80个跟踪通道和4个快速采集通道,并配备了Quectel的高性能YG0063AA大地天线。按照IATF 16949:2016标准设计,LG69TASMD的默认GNSS星座为GPS+BDS+Galileo+QZSS,并集成了LNA以提高灵敏度。它可以接收和跟踪中心频率为1575.42MHz和1176.45MHz的GPS L1 C/A和L5信号、Galileo E1和E5a信号,以及中心频率为1561.098MHz和1176.45MHz的北斗B1I和B2a信号。接收和跟踪北斗信号与GPS信号相结合,可以实现更高的覆盖率、改进的可靠性和更好的精度。RTK Base
Click通过UART接口与MCU通信,常用的RX和TX引脚旁边还有一个数据准备引脚(INT),当缓冲传输满时通知主MCU接收数据。它还配备了一个USB Type C连接器,允许模块通过FT2232D(一个紧凑型USB转串行UART接口设备,旨在与USB主控制器高效配合操作)由个人计算机(PC)供电和配置。LG69TASMD模块作为基站提供RTK数据输出,支持静态模式和固定模式,可通过相应的命令设置。它可以使用先前测量的天线定位坐标。如果这些坐标效果最佳,这种方法可以确保Rover达到最佳精度。LG69TASMD在不使用其他方法测量基站天线的情况下,也可以自行测量其坐标。在这种模式下,用户提供精度约束和最短观测时间。除了接口引脚外,该板还使用了一些额外的mikroBUS™引脚。板载复位按钮通过mikroBUS™插座的RST引脚执行模块的复位功能,而通过mikroBUS™插座的AN引脚路
由的SHD引脚可以打开/关闭LG69TASMD的电源。该模块可以通过mikroBUS™插座的RST引脚上的BT引脚使用引导下载模式进行固件更新,旁边有一个标记为PPS的蓝色LED指示灯,用于时间脉冲信号信息和指示。模块通过在启动序列期间保持BT引脚处于低逻辑状态进入正常操作模式,否则,当引脚在启动期间处于高逻辑状态时,模块进入引导下载模式。此Click板™的一个特定附加功能是几个测试点,使得可以启用附加的模块功能。此Click板™可以与3.3V和5V MCU一起使用。作为其主要电源,LG69TASMD使用从MCP1826 LDO获得的3.3V,但也可以使用一个硬币形电池作为额外的备用电源。在使用不同逻辑电平的MCU之前,板必须进行适当的逻辑电压电平转换。此外,该Click板™还配备了一个库,包含易于使用的功能和示例代码,可作为进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32G431RB 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)
128
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
32k
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
通过调试模式的应用程序输出
1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。
2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。
软件支持
库描述
该库包含 RTK Base Click 驱动程序的 API。
关键功能:
rtkbase_generic_read
- 此函数使用UART串行接口读取所需数量的数据字节。rtkbase_rx_bytes_available
- 此函数返回RX环形缓冲区中可用的字节数。rtkbase_calculate_crc24
- 此函数计算并返回RTCM3数据包输入的CRC 24位校验值。整个数据包的CRC应和为零(余数)。
开源
代码示例
这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。
/*!
* @file main.c
* @brief RTK Base Click Example.
*
* # Description
* This example demonstrates the use of RTK Base click by reading and displaying the RTCM3 messages.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes the driver and logger.
*
* ## Application Task
* Reads and parses the RTCM3 messages received from the module, and displays them on the USB UART.
*
* ## Additional Function
* - static void rtkbase_clear_app_buf ( void )
* - static err_t rtkbase_process_rtcm3 ( rtkbase_t *ctx )
*
* @note
* The click board comes with the default baud rate of 460800, but the baud rate is set to 115200
* in the example due to code portability and speed limitations of some MCUs. So in order to run
* the example you will need to adjust the baud rate using Quectel QGNSS evaluation software.
*
* @author Stefan Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "rtkbase.h"
#define PROCESS_BUFFER_SIZE 300
static rtkbase_t rtkbase;
static log_t logger;
static char app_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static uint16_t app_buf_len = 0;
/**
* @brief RTK Base clearing application buffer.
* @details This function clears memory of application buffer and reset its length.
* @return None.
* @note None.
*/
static void rtkbase_clear_app_buf ( void );
/**
* @brief RTK Base process rtcm3 function.
* @details This function reads and processes the RTCM3 messages and displays them on the USB UART.
* @param[in] ctx : Click context object.
* See #rtkbase_t object definition for detailed explanation.
* @return @li @c 0 - Successfully read RTCM3 message.
* @li @c -1 - Read error.
* See #err_t definition for detailed explanation.
* @note None.
*/
static err_t rtkbase_process_rtcm3 ( rtkbase_t *ctx );
void application_init ( void )
{
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
rtkbase_cfg_t rtkbase_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.
rtkbase_cfg_setup( &rtkbase_cfg );
RTKBASE_MAP_MIKROBUS( rtkbase_cfg, MIKROBUS_1 );
if ( UART_ERROR == rtkbase_init( &rtkbase, &rtkbase_cfg ) )
{
log_error( &logger, " Communication init." );
for ( ; ; );
}
log_info( &logger, " Application Task " );
}
void application_task ( void )
{
rtkbase_process_rtcm3 ( &rtkbase );
rtkbase_clear_app_buf( );
}
void main ( void )
{
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
}
static void rtkbase_clear_app_buf ( void )
{
memset( app_buf, 0, app_buf_len );
app_buf_len = 0;
}
static err_t rtkbase_process_rtcm3 ( rtkbase_t *ctx )
{
#define RTKBASE_HEADER_0 0xD3
#define RTKBASE_HEADER_1 0x00
for ( ; ; ) // loop until a header byte 0 is read
{
while ( rtkbase_rx_bytes_available ( ctx ) < 1 );
if ( 1 == rtkbase_generic_read( ctx, app_buf, 1 ) )
{
if ( RTKBASE_HEADER_0 == app_buf[ 0 ] )
{
break;
}
}
}
// wait until a header byte 1 and packet size bytes are available for read
while ( rtkbase_rx_bytes_available ( ctx ) < 2 );
if ( 2 != rtkbase_generic_read( ctx, &app_buf[ 1 ], 2 ) )
{
return RTKBASE_ERROR;
}
if ( RTKBASE_HEADER_1 != ( app_buf[ 1 ] & 0xFC ) )
{
return RTKBASE_ERROR;
}
app_buf_len = ( ( uint16_t ) ( app_buf[ 1 ] & 0x03 ) << 8 ) + app_buf[ 2 ] + 6; // Header + size + payload bytes + CRC bytes
// wait until payload and CRC bytes are available for read
while ( rtkbase_rx_bytes_available ( ctx ) < ( app_buf_len - 3 ) );
if ( ( app_buf_len - 3 ) != rtkbase_generic_read( ctx, &app_buf[ 3 ], ( app_buf_len - 3 ) ) )
{
return RTKBASE_ERROR;
}
// The CRC across the whole packet should sum to zero (remainder)
if ( 0 == rtkbase_calculate_crc24( app_buf, app_buf_len ) )
{
uint16_t rtcm3_msg_type = ( ( uint16_t ) app_buf[ 3 ] << 4 ) | ( ( app_buf[ 4 ] >> 4 ) & 0x0F ); // 12-bit message type
log_printf ( &logger, "\r\n\n RTCM3 -> Type: %u; Size: %u;\r\n", rtcm3_msg_type, app_buf_len );
for ( int32_t cnt = 0; cnt < app_buf_len; cnt++ )
{
log_printf( &logger, " %.2X", ( uint16_t ) app_buf[ cnt ] );
if ( ( cnt % 16 ) == 15 )
{
log_printf( &logger, "\r\n" );
}
}
return RTKBASE_OK;
}
return RTKBASE_ERROR;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END