【得捷电子Follow me第1期】迷你GPS信号接收仪

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一、项目概述

本项目目标为制作一个迷你GPS信号接收仪。

首先是项目需求介绍，也就是最终有哪些功能，以及界面长啥样，接下来先介绍这两方面内容。

 

1.1 功能需求

目标功能有：

• 显示温度

• 显示时间

• 显示日期

• GPS信息

  • 经度

  • 纬度

  • 速度

  • 卫星信号数量

• 网络信息

 

1.2 界面需求

由于屏幕分辨率太低了，128x64；初步测试可以显示16x8的字符。

简单起见，纯文本界面吧。

显示8行文本：

1. 温度

2. 时间

3. 日期

4. 卫星信号

5. 速度

6. 纬度

7. 经度

8. IP地址

 

二、硬件部分

紧接着是硬件部分介绍，包括有哪些硬件组件，以及主控芯片分配哪些接口和引脚资源用于控制这些硬件组件。

2.1 硬件组件简介

项目使用到的硬件有：

• Raspberry Pi Pico w开发板

• 树莓派Pico扩展板——GROVE SHIELD FOR PI PICO V1.0

• GPS扩展板——GROVE - GPS (AIR530)

• OLED扩展板——GROVE - OLED DISPLAY 0.96"

• 蜂鸣器扩展板——GROVE BUZZER

 

2.2 芯片资源分配

主控芯片资源使用情况：

分别使用了这些资源用于控制外设：

• ADC4，用于读取片内温度传感器的温度

• P20，用于控制蜂鸣器发声

• I2C0，用于控制OLED屏幕，使用P8、P9引脚

• UART0，用于和GPS模组通信，使用P0和P1引脚

 

 

三、软件部分

随后是软件部分介绍，包括整个项目功能划分为哪些模块，以及各个模块的功能，包括三方模块和新开发的模块。

3.1 软件组件简介

软件部分，一共包含四个模块，两个三方模块，两个新开发模块，整体结构如下图：

 

3.2 软件组件功能

如上图所示，四个模块主要功能分别为：

• gps_viewer.py，主体功能实现代码

• main.py，开机自动运行实现代码

• MicroGPS，GPS消息解析

• ssd1306，OLED屏幕驱动

其中，新增模块需要实现的具体功能有：

 

3.3 三方模块安装

本项目使用了两个三方模块，需要将两个两个模块安装到Pico W开发板的文件系统上后续才可以正常使用。模块安装到Pico W开发板的步骤为：

• 连接可以访问公网的WIFI热点；

• 使用mip模块，安装三方模块；

以下是一段交互式REPL命令执行记录，记录了安装ssd1306模块和micropyGPS模块的过程。

首先连接可以访问公网的Wi-Fi热点（后续需要联网下载模块到板子上）：

然后，导入mip模块，再使用mip.install('ssd1306')，安装ssd1306模块：

接下来安装MicroGPS模块：

可以看到，前面几行代码连接到了一个WiFi热点，接下来导入了mip模块（MicroPython自带的），然后：

• 使用 mip.install('ssd1306') 命令安装了 ssd1306 模块；

• 使用 mip.install('

  链接已隐藏，如需查看请登录或者注册
  ') 命令安装了 micropyGPS 模块；

PS：由于 micropyGPS 原始仓是GitHub的，国内网络环境访问不太稳定，我在Gitee上克隆了一份，这里安装的是我的克隆版。

 

3.4 新增模块实现

新增模块的实现，主要功能都在gps_viewer.py里面，另外一部分在main.py里面。其中，gps_viewer.py的代码较多，详见本帖子附件文件。

读取和解析GPS消息代码实现如下：

ADC获取温度代码：

获取IP地址：

显示GPS信息：

绘制整个界面：

main.py文件的内容比较简单，用于实现如下：

 

四、功能展示

最终功能界面如下图所示：

OLED屏幕大小有限，只能显示8行8像素高度的字体，8行已经全部用上了。

 

五、心得体会

参加本次活动，最大的体会是——使用MicroPython进行简单功能模块的开发非常简单、便捷。如果使用C语言实现同样的功能，必然需要编写更多的代码，更多的代码行，通常也就意味着需要花费更多时间在编译和调试、运行上。

 

 

六、参考链接

1. 树莓派官方的Pico Python SDK文档： https://datasheets.raspberrypi.com/pico/raspberry-pi-pico-python-sdk.pdf

2. 树莓派官方的Pico 的MicroPython示例代码仓：

   链接已隐藏，如需查看请登录或者注册

3. 树莓派Pico W MicroPython固件：https://micropython.org/download/rp2-pico-w/rp2-pico-w-latest.uf2

4. MicroPython time模块参考文档： https://docs.micropython.org/en/latest/library/time.html

5. MicroPython ADC模块参考文档： https://docs.micropython.org/en/v1.20.0/library/machine.ADC.html

6. MicroPython Pin模块参考文档： https://docs.micropython.org/en/v1.20.0/library/machine.Pin.html

7. MicroPython I2C模块参考文档： https://docs.micropython.org/en/v1.20.0/library/machine.I2C.html

8. MicroPython UART模块参考文档： https://docs.micropython.org/en/v1.20.0/library/machine.UART.html

9. MicroPython ssd1306模块相关文档： https://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/tutorial/ssd1306.html

10. MicroGPS模块开源代码仓：

    链接已隐藏，如需查看请登录或者注册

七、项目视频

https://training.eeworld.com.cn/video/36919

 

本贴附件：

mini_gps_viewer.zip (2.91 KB, 下载次数: 3)

2023-7-1 16:53 上传

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lugl4313820

脑图画得非常好，后面可能要快点补齐，希望早点拿到大奖。

xusiwei1236

视频在这里： https://training.eeworld.com.cn/video/36919

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脑图画得非常好，后面可能要快点补齐，希望早点拿到大奖。