Pico-GPS-L76B

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Pico-GPS-L76B
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功能简介
特性 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
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

Pico-GPS-L76B 006.jpg
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
Pico-GPS-L76B 009.jpg

引脚说明

Pico-GPS-L76B 002.jpg
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

center800px


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

Pico-10DOF-IMU013.jpg

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
Pico-10DOF-IMU014.jpg

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
Pico-GPS-L76B 007.jpg

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
Pico-GPS-L76B 004.jpg
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
Pico-GPS-L76B 008.jpg

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)


Pico快速上手

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Pico MicroPython.gif
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文字教程

基础介绍

Raspberry Pi Pico的基础介绍

MicroPython系列

安装Thonny IDE

为了方便在电脑上使用MicroPython开发Pico/Pico2板,建议下载Thonny IDE

  • 下载Thonny IDE并按照步骤安装,安装包均为Windows版本,其他版本请参考Thonny官网
  • 安装完成之后,第一次要配置语言和主板环境,由于我们是为了使用Pico/Pico2,所以注意主板环境选择Raspberry Pi 选项

Pico-R3-Tonny1.png

  • 配置Micrpython环境及选择Pico/Pico2端口
    • 先将Pico/Pico2接入电脑,左键点击Thonny右下角的配置环境选项--》选择configture interpreter
    • 在弹出的窗口栏中选择MicroPython(Raspberry Pi Pico),同时选择对应的端口

Raspberry-Pi-Pico-Basic-Kit-M-2.png
Raspberry-Pi-Pico-Basic-Kit-M-3.png

  • 点击ok后返回到Thonny主界面,下载对应的固件库并烧录到设备中,然后点击停止按钮,在Shell窗口中即可显示当前使用到的环境
  • Pico/Pico2在windows下载固件库方法: 按住BOOT键后连接电脑后,松开BOOT键,电脑会出现一个可移动磁盘,将固件库复制进去即可
  • RP2040/RP2350在windows下载固件库方法: 连接电脑后,同时按下BOOT键跟RESET键,先松开RESET键再松开BOOT键,电脑会出现一个可移动磁盘,将固件库复制进去即可(用Pico/Pico2的方式也可以)

Raspberry-Pi-Pico2-Python.png

讲解视频

【MicroPython】machine.Pin类函数详解
【MicroPython】machine.PWM类函数详解
【MicroPython】machine.ADC类函数详解
【MicroPython】machine.UART类函数详解
【MicroPython】machine.I2C类函数详解
【MicroPython】machine.SPI类函数详解
【MicroPython】rp2.StateMachine类函数详解

C/C++系列

对于 C/C++,建议使用 Pico VS Code 进行开发,这是一款 Microsoft Visual Studio Code 扩展,旨在让您在为 Raspberry Pi Pico 系列开发板创建、开发和调试项目时更加轻松。无论您是初学者还是经验丰富的专业人士,此工具都可以帮助您自信而轻松地进行 Pico 开发。下面我们介绍如何安装该扩展并使用。

安装VSCode

  1. 首先,点击下载 pico-vscode 程序包,解压并打开程序包,双击安装 VSCode
    Pico-vscode-1.JPG
    注意:如果已安装 vscode 注意检查版本是否为 v1.87.0 或更高版本
    Pico-vscode-2.JPG
    Pico-vscode-3.JPG

安装扩展

  1. 点击扩展,选择从 VSIX 安装
    Pico-vscode-4.JPG
  2. 选择 vsix 后缀的软件包,点击安装
    Pico-vscode-5.JPG
  3. 随后 vscode 会自动安装 raspberry-pi-pico 及其依赖扩展,可以点击刷新查看安装进度
    Pico-vscode-6.JPG
  4. 右下角显示完成安装,关闭 vscode
    Pico-vscode-7.JPG

配置扩展

  1. 打开目录 C:\Users\用户名,将整个 .pico-sdk 拷贝至该目录
    Pico-vscode-8.JPG
  2. 拷贝完成
    Pico-vscode-9.JPG
  3. 打开 vscode,对 Raspberry Pi Pico 扩展中各个路径进行配置
    Pico-vscode-10.JPG
    配置如下:
    Cmake Path:
    ${HOME}/.pico-sdk/cmake/v3.28.6/bin/cmake.exe
    
    Git Path:
    ${HOME}/.pico-sdk/git/cmd/git.exe    
    
    Ninja Path:
    ${HOME}/.pico-sdk/ninja/v1.12.1/ninja.exe
    
    Python3 Path:
    ${HOME}/.pico-sdk/python/3.12.1/python.exe             
    

新建工程

  1. 配置完成,测试新建工程,输入工程名、选择路径后点击 Creat 创建工程
    测试官方示例,可以点击工程名旁的 Example 进行选择
    Pico-vscode-11.JPG
  2. 创建工程成功
    Pico-vscode-12.JPG
  3. 选择SDK版本
    Pico-vscode-13.JPG
  4. 选择 Yes 进行高级配置
    Pico-vscode-14.JPG
  5. 选择交叉编译链,13.2.Rel1 适用 ARM 核,RISCV.13.3 适用 RISCV 核,这里根据您的需求任意选择其中一个即可
    Pico-vscode-15.JPG
  6. CMake 版本选择 Default(前面配置的路径)
    Pico-vscode-16.JPG
  7. Ninja 版本选择 Default
    Pico-vscode-17.JPG
  8. 选择开发板
    Pico-vscode-18.JPG
  9. 点击 Complie 进行编译
    Pico-vscode-19.JPG
  10. 成功编译出 uf2 格式文件即可
    Pico-vscode-20.JPG

导入工程

  1. 导入工程的 Cmake 文件不能有中文(包括注释),否则可能导致导入失败
  2. 导入自己的工程需要在 Cmake 文件中加一行代码,才能正常切换 pico 和 pico2,否则即使选择 pico2,编译得到的固件仍是适用于 pico 的
    Pico-vscode-21.JPG
    set(PICO_BOARD pico CACHE STRING "Board type")
    

更新扩展

  1. 离线包中的扩展版本为0.15.2,安装完成后,您也可以选择更新至最新版本
    Pico-vscode-22.JPG

Arduino IDE 系列

安装Arduino IDE

  1. 首先到Arduino官网下载Arduino IDE的安装包。
    Arduino下载2.0版本.jpg
  2. 这里选择仅下载就可以了。
    仅下载不捐赠.png
  3. 下载完成后,点击安装。
    IDE安装水印-1.gif
    注意:安装过程中会提示你安装驱动,我们点击安装即可
    Arduino驱动安装水印.jpg

Arduino IDE中文界面

  1. 第一次安装完成后,打开Arduino IDE全是英文界面,我们可以在File>Preferences切换成简体中文。
    首选项-简体中文.jpg
  2. 在Language里面选择简体中文,点击OK。
    首选项-简体中文ok.jpg

在Arduino IDE中安装Arduino-Pico Core

  1. 打开Arduino IDE,点击左上角的文件,选择首选项
    首选项水印-1.png
  2. 在附加开发板管理器网址中添加如下链接,然后点击OK
    https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/4.0.2/package_rp2040_index.json

    Pico首选项.png
    注意:如果您已经有ESP32板URL,您可以使用逗号分隔 URL,如下所示:

    https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json,https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/4.0.2/package_rp2040_index.json
  3. 点击工具>开发板>开发板管理器>搜索pico,由于我的电脑已经安装过了,所以显示已安装
    开发板管理器.png
    开发板管理器-1.png
国内用户
  • 因为网络原因,国内用户连接github并不稳定,我们另外提供了一份安装包,可以跳过在线的过程
  • 若已经成功配置了pico环境,可以直接跳过本章
  1. 下载rp2040压缩包,将解压的rp2040文件夹复制到如下路径下
    C:\Users\[username]\AppData\Local\Arduino15\packages

    Rp2040包.png
    注意:将里面用户名:[username]替换成自己的用户名

第一次上传程序

  1. 按住Pico板上的BOOTSET按键,将pico通过Micro USB线接到电脑的USB接口,待电脑识别出一个可移动硬盘(RPI-RP2)后,松开按键。
    Pico连接数据线.gif
  2. 下载程序,打开arduino\PWM\D1-LED路径下的D1-LED.ino
  3. 点击工具>端口,记住已有的COM,不需要点击这个COM(不同电脑显示的COM不一样,记住自己电脑上已有的COM)
    Pico连接前端口.png
  4. 用USB线将驱动板和计算机连接起来,再点击工具>端口,第一次连接选择uf2 Board,上传完成后,再次连接就会多出一个COM口
    Pico连接后uf2.png
  5. 点击工具>开发板>Raspberry Pi Pico/RP2040>Raspberry Pi Pico
    工具pico开发板.png
    Arduono-Raspberrypi pico.png
  6. 设置完成后,点击向右箭头上传将程序
    Pico上传程序.png
  • 如果期间遇到了问题,需要重新安装或者更换Arduino IDE版本时,卸载Arduino IDE需要卸载干净,卸载软件后需要手动删除C:\Users\[name]\AppData\Local\Arduino15这个文件夹内的所有内容(需要显示隐藏文件才能看到) 再重新安装

开源例程

MircoPython视频例程(github)
MicroPython固件/Blink例程(C)
树莓派官方C/C++示例程序 (github)
树莓派官方micropython示例程序 (github)
Arduino官方C/C++示例程序 (github)


FAQ


技术支持


联系人:黄工
EMAIL:3005423122@qq.com
电话:0755-83040712
QQ:3005763927
微信:扫下方二维码添加
Hkx-wx.jpg

说明:进行售后服务前,请准备好客户信息(定货单位、定货人等),以供验证