Подключение GPS модуля SkyLab SKM53

Дата публикации: Jul 25, 2012 9:37:23 PM

Сегодня был подвергнут небольшому тестированию очередной жизненно важный орган квадрокоптера - GPS модуль. 

Как видно из видео, модуль вполне себе работает, данные поступают. Следующий шаг - разбор NMEA предложения и получение конкретных значений широты и долготы. Для разбора данных была использована библиотека TinyGPS, портированная с Arduino на mbed одним умельцем. 

Сразу же обнаружилась неприятная проблема. GPS возвращает данные с частотой 1Гц, и чтобы не занимать основной цикл постоянным опросом последовательного порта, было решено производить опрос раз в секунду. То есть ждем 1 секунду и сливаем все данные из буфера порта. Но не тут то было, у встроенного FIFO буфера размер всего 16 байт (судя по месту обрезания NMEA). В результате, получаем только по 16 байт от каждого пакета NMEA предложений. 

Проблема была решена использованием модернизированной библиотеки для работы с последовательным портом (MODSERIAL) с программным буфером 256 байт (по-умолчанию). Для работы с LCD использована TextLCD. Код получившейся тестовой программы представлен ниже.

GPS SKM53 read

#include "mbed.h"

#include "TinyGPS.h"

#include "MODSERIAL.h"

#include "TextLCD.h"

DigitalOut led1(LED1);

DigitalOut led2(LED2);

DigitalOut led3(LED3);

Serial pc(USBTX, USBRX); // tx, rx

MODSERIAL gps(p9, p10); // tx, rx

TextLCD lcd(p15, p16, p17, p18, p19, p20, TextLCD::LCD16x2); // rs, e, d4-d7

TinyGPS m_gps;

Timer tmr;

unsigned long sat, SAT;

double lat, lon;

double LAT, LON;

int start = 0;

char side_lat = '\0';

char side_lon = '\0';

Timeout t3;

void t2out(void) { led2 = 0; }

void blip2(void) { led2 = 1; t3.attach(&t2out, 0.2); }

void t3out(void) { led3 = 0; }

void blip3(void) { led3 = 1; t3.attach(&t3out, 0.2); }

bool feedgps(){

    while( gps.readable() ){

        if( m_gps.encode(gps.getc()) ){

            return true;

        }

    }

    return false;

}

int main() {

    tmr.start();

    pc.baud(115200);

    gps.baud(9600);

    led1 = 1;

    led2 = 0;

    led3 = 0;

    while(1) {

        if( tmr.read_ms() - start > 500 ){

            start = tmr.read_ms();

            if( feedgps() ){

                blip2();

                m_gps.f_get_position(&lat, &lon);

                sat = m_gps.sat_count();

                if( sat )

                    blip3();

                if( sat != SAT  || lat != LAT || lon != LON){

                    SAT = sat; LAT = lat; LON = lon;

                    side_lat = LAT > 0 ? 'N' : 'S';

                    side_lon = LON > 0 ? 'E' : 'W';

                    lcd.locate(0,0);

                    lcd.printf("%.2f%c - %.2f%c", LON, side_lon, LAT, side_lat);

                    lcd.locate(0,1);

                    lcd.printf("%d sat", SAT/100);

                }

            }

        }

    }

}

Программа выводит значения широты и долготы на двухстрочный LCD дисплей. А также отображается количество зафиксированных спутников.

Результаты полевых испытаний

Первая попытка проверить модуль и получить реальные координаты не выходя их дома - провалилась. На последнем, 16-м этаже дома, у самого окна, за два дня удалось только один раз засечь спутники. Не зря рекомендуют для холодного старта иметь спутники в прямой видимости.

Вторая попытка увенчалась успехом. Модуль вместе с mbed и дисплеем были запитаны от 4 х AA батарей (больше 6В кстати) и помещен в авто. Практически сразу были зафиксированы 4 спутника, а при выезде на свободное пространство - 9. К сожалению, если выключить питание на час, модулю требуется опять выполнять холодный запуск, а следовательно опять требуется чистое небо.

В общем, для исходной цели навигации квадрокоптера, модуль вполне подходит. В ближайшее время ожидается прибытие радио модулей APC220, испытания будут проведены незамедлительно.