1. บทนำ
Waveshare LC76G เป็นโมดูล Multi-GNSS (ระบบนำทางด้วยดาวเทียมทั่วโลก) ขนาดกะทัดรัดและประสิทธิภาพสูง ออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันการระบุตำแหน่งที่แม่นยำ รองรับระบบดาวเทียมหลากหลายประเภท รวมถึง GPS, BeiDou (BDS), GLONASS, Galileo และ QZSS ทำให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลตำแหน่งมีความแม่นยำและเชื่อถือได้ โมดูลนี้มีวงจรลดสัญญาณรบกวนต่ำในตัว Ampตัวขยายสัญญาณรบกวนต่ำ (LNA) ช่วยเพิ่มความไวในการรับสัญญาณและรองรับทั้งอินเทอร์เฟซการสื่อสาร UART และ I2C ทำให้ใช้งานได้หลากหลายในโครงการฝังตัวต่างๆ นอกจากนี้ยังมีฟังก์ชัน EPO (Extended Predictive Orbit) และ EASY (Embedded Assist System) เพื่อเพิ่มความเร็วในการรับสัญญาณครั้งแรก (TTFF) และปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานให้ดียิ่งขึ้น
คู่มือนี้ให้ข้อมูลสำคัญสำหรับการติดตั้ง การใช้งาน และการบำรุงรักษาโมดูล LC76G Multi-GNSS ของคุณ
2. เนื้อหาบรรจุภัณฑ์
ตรวจสอบว่ามีสินค้าทั้งหมดที่ระบุไว้ด้านล่างอยู่ในแพ็คเกจของคุณ:
ภาพ: บรรจุภัณฑ์แสดงโมดูล GNSS รุ่น LC76G และสายเคเบิล MX1.25 8PIN
- โมดูล GNSS LC76G จำนวน 1 ชิ้น
- สายเคเบิล MX1.25 8PIN จำนวน 1 เส้น
3. คุณสมบัติหลัก
โมดูล GNSS รุ่น LC76G มีคุณสมบัติหลักดังต่อไปนี้:
ภาพ: ภาพแสดงโครงสร้างของโมดูล GNSS รุ่น LC76G พร้อมคุณสมบัติหลักต่างๆ
- รองรับระบบ Multi-GNSS ได้แก่ GPS, BeiDou (BDS), GLONASS, Galileo และ QZSS
- รองรับอินเทอร์เฟซการสื่อสาร UART และ I2C
- เสียงรบกวนต่ำในตัว Ampตัวขยายสัญญาณรบกวนต่ำ (LNA) เพื่อเพิ่มความไวในการรับสัญญาณ
- รองรับฟังก์ชัน EPO (Extended Predictive Orbit) และ EASY (Embedded Assist System) เพื่อการเก็บข้อมูลที่รวดเรวยิ่งขึ้น
- รองรับการส่งสัญญาณแบบ 1PPS (หนึ่งพัลส์ต่อวินาที) เพื่อการกำหนดเวลาที่แม่นยำ
- อัตราการส่งข้อมูล UART: สามารถกำหนดค่าได้ตั้งแต่ 9600 ถึง 921600 bps (ค่าเริ่มต้น 115200 bps)
- แบตเตอรี่ลิเธียมแบบชาร์จไฟได้ในตัว (MS621FE) สำหรับเก็บรักษาข้อมูลวงโคจรและช่วยให้สามารถสตาร์ทเครื่องได้ทันทีเมื่อเครื่องร้อน
- ไฟ LED สองดวงสำหรับแสดงสถานะการทำงานของโมดูล (พลังงานและ PPS)
- มาพร้อมกับแหล่งข้อมูลการพัฒนาออนไลน์และคู่มือการใช้งานampไฟล์สำหรับแพลตฟอร์มต่างๆ (Raspberry Pi, Raspberry Pi Pico, Jetson Nano, Arduino, ESP32)
4. คำจำกัดความของตำแหน่งขาเชื่อมต่อ (Pinout Definition)
การเข้าใจแผนผังขาเชื่อมต่อ (pinout) นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการผสานรวมโมดูล LC76G เข้ากับอุปกรณ์โฮสต์ของคุณอย่างถูกต้อง
ภาพ: แผนภาพโดยละเอียดของส่วนประกอบและตำแหน่งขาของโมดูล LC76G รวมถึงขั้วต่อ GH1.25 8PIN
| เข็มหมุด | คำอธิบาย |
|---|---|
| วีซีซี | แหล่งจ่ายไฟ (3.3V/5V) |
| ก.ย.ด. | พื้น |
| TX | เชื่อมต่อกับ MCU.RX (ทิศทางการส่งสัญญาณ: TX >> MCU.RX) |
| RX | เชื่อมต่อกับ MCU.TX (ทิศทางสัญญาณ: MCU.TX >> RX) |
| พีพีเอส | ตัวบ่งชี้สถานะ GPS / เอาต์พุต 1PPS |
| ร.ส.ท. | รีเซ็ตพิน |
| เอสดีเอ | พินข้อมูล I2C |
| เอส ซี แอล | หมุดนาฬิกา I2C |
5. ข้อมูลจำเพาะและพารามิเตอร์
ตารางต่อไปนี้แสดงรายละเอียดทางเทคนิคที่สำคัญและพารามิเตอร์ประสิทธิภาพของโมดูล GNSS รุ่น LC76G
ภาพ: การเปรียบเทียบรายละเอียดของพารามิเตอร์ทางเทคนิคสำหรับโมดูล GNSS รุ่น LC76G และ L76K
| พารามิเตอร์ | LC76G(AB) |
|---|---|
| GNSS | จีพีเอส/GLONASS/กาลิเลโอ/BDS/QZSS |
| แพลตฟอร์มชิป | เอจี3352 |
| เครื่องรับสัญญาณคลื่นความถี่ L1 | 47 ช่องติดตาม |
| SBAS | สนับสนุน |
| เอ-จีเอ็นเอสเอส | สนับสนุน |
| ความไวในการได้มา | -147เดซิเบลม |
| ความไวในการได้มาซึ่งข้อมูลใหม่ | -159เดซิเบลม |
| ความไวในการติดตาม | -166เดซิเบลม |
| เริ่มเย็น | 26 วินาที ในโหมดอัตโนมัติ; 12 วินาที เมื่อใช้ EASY™; 5 วินาที เมื่อใช้ EPO™ |
| การเริ่มต้นที่อบอุ่น | 20 วินาที ในโหมดอัตโนมัติ; 2 วินาที เมื่อใช้ EASY™ |
| การเริ่มต้นที่ร้อนแรง | 1s |
| ความแม่นยำของตำแหน่ง | 1.5ม. ซีอีพี |
| ความแม่นยำของความเร็ว | 0.1ม./วินาที |
| ความแม่นยำในการเร่งความเร็ว (สูงสุด) | 0.1ม./วินาที² |
| ความแม่นยำของเวลา | 30ns |
| อัตราการอัปเดต (สูงสุด) | 10เฮิรตซ์ |
| อัตรา I2C | 400 กิโลบิตต่อวินาที (สูงสุด) |
| UART บอดเรต | ช่วงความเร็ว: 9600-921600 bps; ค่าเริ่มต้น: 115200 bps |
| อัตราการอัปเดตข้อมูล GNSS | สูงสุด: 10Hz; ค่าเริ่มต้น: 1Hz |
6. แพลตฟอร์มที่เข้ากันได้
โมดูล LC76G ได้รับการออกแบบให้มีความเข้ากันได้กว้างขวาง รองรับการทำงานร่วมกับแพลตฟอร์มการพัฒนาที่เป็นที่นิยมต่างๆ
ภาพ: ภาพแสดงให้เห็นถึงความเข้ากันได้ของโมดูล LC76G กับบอร์ดพัฒนาหลายประเภท
โมดูลนี้สามารถใช้งานร่วมกับแพลตฟอร์มต่างๆ ได้แก่:
- ราสเบอร์รี่พาย
- ราสเบอร์รี่ Pi ปิโก
- เจ็ตสัน นาโน
- ESP32
- อาร์ดูอิโน่
7. สินค้าหมดview และขนาด
ภาพเหนือview ของโมดูล LC76G และขนาดทางกายภาพของมัน
ภาพ: ด้านบน view ภาพแสดงส่วนประกอบของโมดูล GNSS รุ่น LC76G ซึ่งก็คือเสาอากาศเซรามิก
ภาพ: สองมุม viewส่วนประกอบของโมดูล GNSS LC76G แสดงให้เห็น...asing การออกแบบที่กะทัดรัด
ขนาดโครงร่าง
ภาพ: ภาพวาดทางเทคนิคที่แสดงขนาดทางกายภาพของโมดูล LC76G ในหน่วยมิลลิเมตร
- ขนาด : ขนาดโดยประมาณ 30.50 มม. x 25.50 มม. x 2.25 มม. (ไม่รวมสายอากาศและความสูงของขั้วต่อ)
8. คำแนะนำในการตั้งค่า
ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้เพื่อตั้งค่าโมดูล LC76G Multi-GNSS ของคุณ:
- แหล่งจ่ายไฟ: เชื่อมต่อขา VCC เข้ากับแหล่งจ่ายไฟ 3.3V หรือ 5V และขา GND เข้ากับกราวด์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายไฟมีความเสถียรและอยู่ในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดtagช่วงอี
- อินเทอร์เฟซการสื่อสาร:
- ยูอาร์ท: เชื่อมต่อขา TX ของโมดูลเข้ากับขา RX ของ MCU หลัก และขา RX ของโมดูลเข้ากับขา TX ของ MCU หลัก ตั้งค่า UART ของ MCU หลักให้มีอัตราการส่งข้อมูล (baud rate) ที่ต้องการ (ค่าเริ่มต้น 115200bps)
- ไอทูซี: เชื่อมต่อขา SDA ของโมดูลเข้ากับขา SDA ของไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) และขา SCL ของโมดูลเข้ากับขา SCL ของไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้น (pull-up resistor) ที่เหมาะสมแล้ว หากยังไม่มีอยู่ในบอร์ดหลักของคุณ
- เสาอากาศ: โมดูลนี้มีเสาอากาศเซรามิกในตัว โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าโมดูลมีทัศนวิสัยที่ชัดเจน view ควรวางอุปกรณ์ให้สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้รับสัญญาณดาวเทียมได้ดีที่สุด หลีกเลี่ยงการวางไว้ใกล้กับวัตถุที่เป็นโลหะหรือแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนอื่นๆ
- การเชื่อมต่อเสริม:
- PPS: หากต้องการกำหนดเวลาที่แม่นยำ ให้เชื่อมต่อขา PPS เข้ากับอินพุตบน MCU หลักของคุณ
- อาร์เอสที: ขา RST สามารถเชื่อมต่อกับ GPIO บน MCU หลักของคุณเพื่อทำการรีเซ็ตด้วยซอฟต์แวร์ได้
- การเพิ่มพลังเริ่มต้น: เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ เรียบร้อยแล้ว ให้เสียบปลั๊กไฟ ไฟ LED PWR จะสว่างขึ้น และไฟ LED PPS จะกะพริบเมื่อได้รับสัญญาณ GPS ที่ถูกต้องแล้ว
9. คู่มือการใช้งาน
โมดูล LC76G ส่งออกประโยค NMEA 0183 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับเครื่องรับ GNSS ประโยคเหล่านี้ประกอบด้วยข้อมูลต่างๆ เช่น ละติจูด ลองจิจูด ระดับความสูง ความเร็ว และสถานะของดาวเทียม
- การรับข้อมูล:
- ยูอาร์ท: อ่านข้อมูลจากขา TX ของโมดูลโดยใช้ตัวรับ UART ของ MCU หลักของคุณ ข้อมูลที่ได้จะเป็นกระแสของประโยค NMEA
- ไอทูซี: เข้าถึงรีจิสเตอร์ข้อมูลของโมดูลผ่านอินเทอร์เฟซ I2C โปรดดูโปรโตคอลการสื่อสารโดยละเอียดในเอกสารออนไลน์สำหรับที่อยู่รีจิสเตอร์และรูปแบบข้อมูลที่เฉพาะเจาะจง
- การแยกวิเคราะห์ประโยค NMEA: เขียนโค้ดตัวแยกวิเคราะห์ NMEA บนไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) ของคุณ เพื่อดึงข้อมูลที่มีความหมายจากประโยคที่ได้รับ ประโยคทั่วไปได้แก่ GPGGA (ข้อมูลตำแหน่งที่แน่นอนของระบบระบุตำแหน่งทั่วโลก), GPRMC (ข้อมูล GNSS ขั้นต่ำที่แนะนำ) และ GPVTG (เส้นทางที่เดินทางถึงจุดหมายและความเร็วภาคพื้นดิน)
- การกำหนดค่า: โมดูลสามารถกำหนดค่าได้โดยใช้คำสั่ง NMEA เฉพาะที่ส่งผ่านอินเทอร์เฟซ UART หรือ I2C ซึ่งช่วยให้สามารถปรับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น อัตราการอัปเดต กลุ่มดาวเทียม GNSS ที่เปิดใช้งาน และประเภทประโยคเอาต์พุต โปรดดูรายละเอียดชุดคำสั่งได้จากแหล่งข้อมูลออนไลน์ของ Waveshare
- เอาต์พุต 1PPS: สัญญาณ 1PPS ให้พัลส์ที่มีความแม่นยำสูงหนึ่งครั้งต่อวินาที โดยซิงโครไนซ์กับเวลา UTC ซึ่งมีประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชันที่ต้องการการซิงโครไนซ์เวลาที่แม่นยำ
- การสตาร์ทแบบร้อน / การสตาร์ทแบบอุ่น: แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ในตัวช่วยรักษาข้อมูลวงโคจรของดาวเทียม ทำให้สามารถระบุตำแหน่งได้เร็วขึ้น (การเริ่มต้นแบบอุ่นหรือแบบร้อน) หลังจากไฟดับหรือรีสตาร์ทชั่วครู่
สำหรับตัวอย่างการเขียนโปรแกรมโดยละเอียดampสำหรับไฟล์และไลบรารีสำหรับแพลตฟอร์มเฉพาะ (เช่น Raspberry Pi, Arduino เป็นต้น) โปรดศึกษาจากแหล่งข้อมูลการพัฒนาออนไลน์อย่างเป็นทางการของ Waveshare
10. การบำรุงรักษา
โมดูล LC76G Multi-GNSS ออกแบบมาเพื่อการทำงานที่เชื่อถือได้โดยต้องการการบำรุงรักษาเพียงเล็กน้อย โปรดปฏิบัติตามคำแนะนำต่อไปนี้:
- สภาพแวดล้อม : ใช้งานโมดูลภายในช่วงอุณหภูมิและความชื้นที่กำหนดไว้ หลีกเลี่ยงการสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงเกินไป แสงแดดโดยตรง ความชื้น หรือสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
- การจัดการทางกายภาพ: โปรดจัดการโมดูลด้วยความระมัดระวังเพื่อป้องกันความเสียหายทางกายภาพ หลีกเลี่ยงการงอหรือดึงแผงวงจรพิมพ์หรือขั้วต่อ
- การทำความสะอาด: หากจำเป็น ให้ทำความสะอาดโมดูลเบาๆ ด้วยผ้านุ่มและแห้ง ห้ามใช้น้ำยาทำความสะอาดหรือตัวทำละลาย
- ตำแหน่งการวางเสาอากาศ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเสาอากาศแบบรวมไม่มีสิ่งกีดขวาง view ควรวางเสาอากาศไว้บนที่สูงเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด หลีกเลี่ยงการวางวัตถุโลหะครอบเสาอากาศ หรือวางไว้ใกล้แหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
- อายุการใช้งานแบตเตอรี่: แบตเตอรี่ MS621FE ที่ติดตั้งอยู่ภายในสามารถชาร์จใหม่ได้และออกแบบมาให้มีอายุการใช้งานยาวนาน หากโมดูลเกิดอาการสตาร์ทไม่ติดบ่อยครั้งหลังจากปิดและเปิดไฟเป็นช่วงสั้นๆ อาจจำเป็นต้องชาร์จแบตเตอรี่โดยการจ่ายไฟให้โมดูลเป็นเวลานานขึ้น
11 การแก้ไขปัญหา
หากคุณพบปัญหาเกี่ยวกับโมดูล LC76G โปรดลองทำตามขั้นตอนการแก้ไขปัญหาต่อไปนี้:
- ไม่มีไฟ LED แสดงสถานะ:
- ตรวจสอบการเชื่อมต่อไฟ (VCC และ GND) และตรวจสอบให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายไฟจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องtagอี (3.3V หรือ 5V)
- ตรวจสอบว่าแหล่งจ่ายไฟสามารถจ่ายกระแสไฟได้เพียงพอหรือไม่
- ไฟ LED PPS ไม่กระพริบ / แก้ไขไม่ได้:
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโมดูลนั้นมีทางเดินที่โล่งและไม่มีสิ่งกีดขวาง view ของท้องฟ้า สภาพแวดล้อมภายในอาคารหรือพื้นที่ที่มีอาคารสูงสามารถปิดกั้นสัญญาณดาวเทียมได้
- ควรเผื่อเวลาให้เพียงพอสำหรับการสตาร์ทเครื่องยนต์ในสภาพอากาศเย็น (อาจนานถึง 26 วินาทีหรือมากกว่านั้นในสภาวะที่ท้าทาย)
- ตรวจสอบดูว่ามีสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูงในบริเวณใกล้เคียงหรือไม่
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเสาอากาศไม่ได้ถูกปิดบังหรือชำรุดเสียหาย
- ไม่มีการส่งข้อมูลออก (UART/I2C):
- ยูอาร์ท: ตรวจสอบการเชื่อมต่อ TX/RX อีกครั้ง (สลับขั้ว) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอัตราการส่งข้อมูล (baud rate) บน MCU หลักของคุณตรงกับอัตราการส่งข้อมูลของโมดูล (ค่าเริ่มต้น 115200bps) ตรวจสอบว่าโค้ดตัวรับ UART ของคุณได้รับการเขียนอย่างถูกต้องแล้ว
- ไอทูซี: ตรวจสอบที่อยู่ I2C, การเชื่อมต่อ SDA/SCL และตัวต้านทานดึงขึ้น (pull-up resistors) ตรวจสอบโค้ดการสื่อสาร I2C ของคุณ
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโมดูลได้รับพลังงานและไฟ LED แสดงสถานะ PWR ติดอยู่
- ข้อมูลตำแหน่งไม่ถูกต้อง:
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโมดูลรับสัญญาณดาวเทียมได้ดี (ไฟ LED PPS กระพริบอย่างต่อเนื่อง)
- ตรวจสอบการรบกวนจากสัญญาณสะท้อน (สัญญาณสะท้อนจากอาคาร)
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโมดูลได้รับการกำหนดค่าให้ใช้กลุ่มดาวเทียม GNSS ที่มีอยู่ทั้งหมดเพื่อให้ได้ความแม่นยำสูงสุด
- โมดูลไม่ตอบสนอง:
- ลองรีเซ็ตโมดูลโดยการดึงขา RST ลงต่ำชั่วขณะ หรือโดยการปิดและเปิดโมดูลใหม่
12. การรับประกันและการสนับสนุน
สำหรับข้อมูลการรับประกัน การสนับสนุนทางเทคนิค และการเข้าถึงเอกสาร ไดรเวอร์ และอื่นๆ ล่าสุดampหากต้องการโค้ดเพิ่มเติม โปรดไปที่เว็บไซต์ทางการของ Waveshare webเว็บไซต์หรือหน้าผลิตภัณฑ์เฉพาะสำหรับโมดูล LC76G Multi-GNSS
Waveshare มีแหล่งข้อมูลออนไลน์ที่ครอบคลุมเพื่อช่วยในการพัฒนาและการบูรณาการ โดยแหล่งข้อมูลเหล่านี้มักประกอบด้วย:
- เอกสารข้อมูลจำเพาะโดยละเอียดและคู่มือการใช้งาน
- Exampโค้ดสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์และคอมพิวเตอร์แบบบอร์ดเดี่ยวต่างๆ (เช่น Raspberry Pi, Arduino, ESP32)
- การสนับสนุนจากฟอรัมหรือชุมชน
โดยทั่วไปแล้ว ข้อมูลการติดต่อสำหรับฝ่ายสนับสนุนด้านเทคนิคจะพบได้ในเว็บไซต์ Waveshare webเว็บไซต์.
