功能简介

特性	无特性，不解释
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接口		UART

说明

产品简介

本产品是一款基于 L76B 模组的 Raspberry Pi Pico 的 GNSS (全球导航卫星系统) 扩展板，支持 GPS、北斗(BDS) 和 QZSS 多重卫星系统，具有定位快速、精准和功耗低等优点。搭配树莓派 Pico 使用，可轻松实现全球定位。

产品特性

板载 Raspberry Pi Pico 接口，适用于 Raspberry Pi Pico 系列主板
支持 GPS、北斗(BDS)和 QZSS 多重卫星系统
支持 EASY 自生成轨道预测功能，可实现快速定位
支持 AlwaysLocate 功能，可实现周期模式智能控制
支持 D-GPS，SBAS (WAAS/EGNOS/MSAS/GAGAN)
支持串口通信波特率范围：4800~115200bps (默认 9600bps)
板载电池座，可接入 ML1220 充电电池，用于掉电保存星历数据和热启动
板载 4 个 LED 指示灯，方便查看模块运行状态
提供完善的配套资料手册 (Raspberry Pi Pico C/C++ 和 MicroPython 等示例程序)

产品参数

GNSS参数
信号频段： GPS L1 (1575.42Mhz) BD2 B1 (1561.098MHz)
	信道数：33 个跟踪信道，99 个捕获信道和 210 个 PRN 信道
	C/A code
	SBAS：WAAS、EGNOS、MSAS、GAGAN
水平定位精度 (自主定位)	<2.5m CEP
首次定位时间@ -130dBm(EASY 功能开启)
	冷启动：<15s
	温启动：<5s
	热启动：<1s
灵敏度
	捕获：-148dBm
	追踪：-163dBm
	重捕获：-160dBm
动态性能
	海拔高度(max)：18000m
	速度(max)：515m/s
	加速度(max)：4g
其它参数
通信接口	UART
串口波特率	4800~115200bps (默认 9600bps)
更新速率	1Hz (default)，10Hz (max)
通信协议	NMEA 0183，PMTK
供电电压	5V
工作电流	13mA
整机耗流	小于 40mA@5V(Continue 模式)
工作温度	-40℃ ~ 85℃
产品尺寸	52 × 21mm

硬件说明

硬件连接

1. 注意Pico-GPS-L76B 上USB Logo标志和Raspberry Pi Pico的USB连接方向对应
2. 下载C程序时, 注意按住BOOT键再接入USB线缆
3. 注意天线无标签一侧朝向天空,不要遮挡天线,如下图所示

引脚说明

1. 板载默认使用UART0(GPIO0,GPIO1),可选UART1(GPIO4,GPIO5)进行通信,将原理图中H1,H2焊接到B端位置,软件上重新选择UART1
2. 板载按键和开关控制L76B的唤醒和休眠,将原理图中的R18,R19位置焊接0R电阻可改为GPIO控制
3. 板载LDO给L76B模块供电 ,若将原理图中R3位置上的0R移到R6位置,此时可以使用GPIO14完全关断Pico-GPS-L76B上的电源, 或将R3位置的0R移到R7位置, 则使用RP2040上的3.3V电源
4. L76B模组的PPS引脚默认不连接GPIO, 若需要使用, 则使用0R连接原理图中R20位置

按键说明

1. 当Pico-GPS-L76B模块通过软件指令进入休眠状态后,可以使用FORCE ON按键进行唤醒
2. STANDBY开关用于手动设置Pico-GPS-L76B进入standby状态,standby状态下L76B不再输出NMEA

产品尺寸

NMEA0183

Pico-GPS-L76B从串口输出NMEA0183信息,Raspberry Pico Pico解析NMEA 0183语句输出人类适读信息
NMEA 0183是美国国家海洋电子协会（National Marine Electronics Association ）为海用电子设备制定的标准格式.现已成了GPS导航设备统一的RTCM（Radio Technical Commission for Maritime services）标准协议
NMEA 0183包括$GPZDA、$GPRMC、$GPVTG、$GPGNS、$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV*3、$GPGLL、$GPGST等7种协议帧,其中$后跟随的前两个字符代表国家或地区的GNSS系统,比如GPGGA代表美国GPS ,BDGGA代表中国北斗 ,GLGGA代表俄罗斯GLONASS ,GAGGA代表欧盟Galileo,GNGGA代表多星联合定位
以$GPRMC为例简要描述协议帧中各部分所代表的信息,其它6种协议帧请查阅NMEA 0183手册

Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐定位信息
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>
$GNRMC,010555.000,A,2232.4682,N,11404.6748,E,0.00,125.29,230822,,,D*71
<1> UTC时间，hhmmss.sss（时分秒）格式 
<2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位 
<3> 纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输） 
<4> 纬度半球N（北半球）或S（南半球） 
<5> 经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输） 
<6> 经度半球E（东经）或W（西经） 
<7> 地面速率（000.0~999.9节，前面的0也将被传输） 
<8> 地面航向（000.0~359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输） 
<9> UTC日期，ddmmyy（日月年）格式 
<10> 磁偏角（000.0~180.0度，前面的0也将被传输） 
<11> 磁偏角方向，E（东）或W（西） 
<12> 模式指示（仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）
*hh ： 最后校验码*hh是用做校验的数据。在通常使用时,它并不是必须的,但是当周围环境中有较强的电磁干扰时,则推荐使用。hh代表了“$”和“*”的所有字符的按位异或值(不包括这两个字符)。个别厂商自己定义语句格式以“$P”开头,其后是3个字符的厂家ID识别号,后接自定义的数据体。

环境搭建

本教程使用Thonny进行代码测试,点击下载相关IDE并安装后打开Thonny

请参考官方文档搭建python环境,在Thonny的Tools->Options->Interprete选择Raspberry Pi Pico设备,如下图所示

程序下载

1. 点击下载示例程序
2. 解压示例程序,Micorpython示例程序请上传到Pico文件系统,如图所示

例程使用

Micropython

1. 打开Thonny IDE,将文件上传到Raspberry Pi Pico 文件系统, 打开coordinate_convert.py文件然后运行例程,如图所示

2. 天气晴朗条件下,L76B上电后约30秒会获取到定位信息,如下图运行程序显示的信息

3.用户可以复制Thonny中terminal显示的定位信息,使用Google Map,Baidu Map进行坐标标注

例程简析

注意coordinates_converter.py中创建NMEA0183语句解析器类型使用的dd形式的值,初始化为其它如ddm,dms形式经纬值形式需要重新编写坐标转换函数


# make an object of NMEA0183 sentence parser
"""
Setup GPS Object Status Flags, Internal Data Registers, etc
local_offset (int): Timzone Difference to UTC
location_formatting (str): Style For Presenting Longitude/Latitude:
                           Decimal Degree Minute (ddm) - 40° 26.767′ N
                           Degrees Minutes Seconds (dms) - 40° 26′ 46″ N
                           Decimal Degrees (dd) - 40.446° N
"""
parser = MicropyGPS(location_formatting='dd')

coordinates_converter.py文件将NMEA0183语句转换成WGS84坐标经纬度值和BD09坐标系经纬度值 , 分别适用于在谷歌地图,百度地图等进行坐标标注


while True:
    if gnss_l76b.uart_any():
        sentence = parser.update(chr(gnss_l76b.uart_receive_byte()[0]))
        if sentence:
            
            print('WGS84 Coordinate:Latitude(%c),Longitude(%c) %.9f,%.9f'%(parser.latitude[1],parser.longitude[1],parser.latitude[0],parser.longitude[0]))
            print('copy WGS84 coordinates and paste it on Google map web https://www.google.com/maps')

            gnss_l76b.wgs84_to_bd09(parser.longitude[0],parser.latitude[0])
            print('Baidu Coordinate: longitude(%c),latitudes(%c) %.9f,%.9f'%(parser.longitude[1],parser.latitude[1],gnss_l76b.Lon_Baidu,gnss_l76b.Lat_Baidu))
            print('copy Baidu Coordinate and paste it on the baidu map web https://api.map.baidu.com/lbsapi/getpoint/index.html')
            
            print('UTC Timestamp:%d:%d:%d'%(parser.timestamp[0],parser.timestamp[1],parser.timestamp[2]))
            
#           print fix status
            '''
            1 : NO FIX
            2 : FIX 2D
            3 : FIX_3D
            '''
            print('Fix Status:', parser.fix_stat)
            
            print('Altitude:%d m'%(parser.altitude))
            print('Height Above Geoid:', parser.geoid_height)
            print('Horizontal Dilution of Precision:', parser.hdop)
            print('Satellites in Use by Receiver:', parser.satellites_in_use)
            print('')

gnss_setting.py文件中列出了L76B相关设置信息,如下代码中的NMEA输出频率,和热启动等相关设置

# set NMEA0183 sentence output frequence
'''
optional:
SET_POS_FIX_100MS
SET_POS_FIX_200MS
SET_POS_FIX_400MS
SET_POS_FIX_800MS
SET_POS_FIX_1S
SET_POS_FIX_2S
SET_POS_FIX_4S
SET_POS_FIX_8S
SET_POS_FIX_10S
'''
gnss_l76b.L76X_Send_Command(gnss_l76b.SET_POS_FIX_1S)

#set #Startup mode
'''
    SET_HOT_START
    SET_WARM_START
    SET_COLD_START
    SET_FULL_COLD_START
'''
gnss_l76b.L76X_Send_Command(gnss_l76b.SET_COLD_START)