【雕爷学编程】Arduino动手做（193）---移远 BC20 NB+GNSS模块9

业界资讯 2023-08-08 20:53:06 阅读次数: 0

37款传感器与模块的提法，在网络上广泛流传，其实Arduino能够兼容的传感器模块肯定是不止37种的。鉴于本人手头积累了一些传感器和执行器模块，依照实践出真知（一定要动手做）的理念，以学习和交流为目的，这里准备逐一动手试试多做实验，不管成功与否，都会记录下来——小小的进步或是搞不掂的问题，希望能够抛砖引玉。

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验一百九十三：Gravity: I2C & UART BC20 NB-IoT & GNSS通信模块
NB-IoT广域低功耗无线通信 GPS/北斗精准定位 户外物联网必备

在这里插入图片描述
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知识点：移远BC20
BC20 是一款高性能、低功耗、多频段、支持 GNSS 定位功能的 NB-IoT 无线通信模块。其尺寸仅为 18.7 mm × 16.0 mm× 2.1 mm，能最大限度地满足终端设备对小尺寸模块产品的需求，同时有效帮助客户减小产品尺寸并优化产品成本。

BC20 在设计上兼容移远通信 GSM/GPRS/GNSS 系列 MC20 模块，方便客户快速、灵活的进行产品设计和升级。BC20提供丰富的外部接口和协议栈，同时支持中国移动 OneNET、中国电信 IoT 以及阿里云 IoT 等物联网云平台，为客户的应用提供极大的便利。

基于先进的 GNSS 技术，BC20 可支持 BeiDou 和 GPS 双卫星导航系统解调算法，使其定位更加精准、抗多路径干扰能力更强，比传统的单 GPS 定位模块具有更多优势。另外，BC20 模块内置 LNA 和低功耗算法：前者保证更高的灵敏度，后者保证低功耗模式下更低的耗流。

相较传统的 NB-IoT + GNSS 方案，BC20 的一体化设计使其体积减少 40 %。凭借其紧凑尺寸、超低功耗和超宽工作温度范围，BC20 在各种应用中占具更大优势；其主要应用领域为：自行车和摩托车防盗、宠物追踪、金融财产追踪及行车记录仪等等。

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【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验二百零九：Gravity: I2C & UART BC20 NB-IoT & GNSS通信模块
NB-IoT广域低功耗无线通信 GPS/北斗精准定位 户外物联网必备
项目十六：通过串口查询全球导航卫星系统RMC协议的信息

实验开源代码

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百零九：Gravity: I2C & UART BC20 NB-IoT & GNSS通信模块
  NB-IoT广域低功耗无线通信 GPS/北斗精准定位 户外物联网必备
  项目十六：通过串口查询全球导航卫星系统RMC协议的信息
  实验接线:
  BC20       UNO
  VIN        5V
  GND        GND
  SCL        A5
  SDA        A4
*/

#include "DFRobot_BC20_Gravity.h"

//RGB有7种颜色可供选择
#define  RED 0
#define  BLUE 1
#define  GREEN 2
#define  YELLOW 3
#define  PURPLE 4
#define  CYAN 5
#define  WHITE 6

//IIC通讯
#define USE_IIC

//硬件串口通讯
//#define USE_HSERIAL

//软件串口通讯
//#define USE_SSERIAL

DFRobot_BC20_IIC myBC20(0x33);

void setup() {
    
    
  Serial.begin(115200);
  myBC20.LED_OFF();

  //初始化 BC20
  Serial.print("正在启动BC20，请稍等...... ");
  myBC20.changeColor(RED);
  while (!myBC20.powerOn()) {
    
    
    Serial.print(".");
    myBC20.LED_ON();
    delay(500);
    myBC20.LED_OFF();
    delay(500);
  }
  Serial.println("BC20 启动成功！");

  //禁用睡眠模式
  myBC20.configSleepMode(eSleepMode_Disable);

  //启动 GNSS
  Serial.print("打开全球导航卫星系统...  ");
  myBC20.setQGNSSC(ON);
  myBC20.changeColor(YELLOW);
  if (myBC20.getQGNSSC() == OFF) {
    
    
    Serial.print(".");
    myBC20.LED_ON();
    delay(500);
    myBC20.LED_OFF();
    delay(500);
  }
  Serial.println("GNSS 开启");
  Serial.println("查询全球导航卫星系统RMC协议");
  myBC20.changeColor(CYAN);
}

void loop() {
    
    
  myBC20.getQGNSSRD(NMEA_RMC);

  //UTC 日期，格式：ddmmyy，例如,290519 = 2019/05/29
  Serial.print("UTC 日期: ");
  Serial.println(sRMC.UTC_Date());

  /*
     UTC 时间，格式：hhmmss.ss，例如。162436.54 = 16:24:36.54
     h - 小时
     m - 分钟
     s - 秒
  */
  Serial.print("UTC 时间: ");
  Serial.println(sRMC.UTC_Time());

 /*
     数据状态
     V - 无效
     一个有效的
  */
  Serial.print("数据状态: ");
  Serial.println(sRMC.DataStatus());

  /*
     纬度，格式：ddmm.mmmmm，例如。3150.7820 => 31 度 50.7820 分钟
     d - 度
     m - 分钟
  */
  Serial.print("纬度: ");
  Serial.print(sRMC.LatitudeVal());
  Serial.print(" ");
  
  /*
     北纬或南纬
     N - 北
     S - 南
  */
  Serial.println(sRMC.LatitudeDir());

  /*
     经度，格式：dddmm.mmmmm，例如。12135.6794 => 121 度 35.6794 分钟
     d - 度
     m - 分钟
  */
  Serial.print("经度: ");
  Serial.print(sRMC.LongitudeVal());
  Serial.print(" ");

  /*
     东经或西经
     E - 东
     W - 西
  */
  Serial.println(sRMC.LongitudeDir());

  //地速，对地速度，单位为节
  Serial.print("地速: ");
  Serial.print(sRMC.GroundSpeed());
  Serial.println(" 节");

  //地面航向，单位为度
  Serial.print("地面航向: ");
  Serial.println(sRMC.GroundHeading());

  //磁偏角，单位为度
  Serial.print("磁偏角: ");
  Serial.println(sRMC.MagDeclination());

  //磁偏角方向，磁偏角 E/W 指示器
  Serial.print("磁偏角方向: ");
  Serial.println(sRMC.MagDeclinationDir());

  /*
     定位方式
     N - 没有修复
     A - 自主 GPS 定位
     D - 差分 GPS 定位
  */
  Serial.print("定位模式: ");
  Serial.println(sRMC.PositioningMode());

   /*
     导航状态
     V - 无效
  */
  Serial.print("导航状态: ");
  Serial.println(sRMC.NaviStatus());
  Serial.println();
  Serial.println();
  myBC20.clearGPS();

  myBC20.LED_ON();
  delay(500);
  myBC20.LED_OFF();
#ifndef ARDUINO_ESP32_DEV  
  delay(500);
#else 
  delay(5000);
#endif
}

实验串口返回情况

在这里插入图片描述
NMEA0183标准语句(GPS常用语句)

G P R M C 例： GPRMC 例： GPRMC例：GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,A*50
字段0：$GPRMC，语句ID，表明该语句为Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐最小定位信息
字段1：UTC时间，hhmmss.sss格式
字段2：状态，A=定位，V=未定位
字段3：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段4：纬度N（北纬）或S（南纬）
字段5：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段6：经度E（东经）或W（西经）
字段7：速度，节，Knots
字段8：方位角，度
字段9：UTC日期，DDMMYY格式
字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前导位数不足则补0）
字段11：磁偏角方向，E=东W=西
字段16：校验值

【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
实验二百零九：Gravity: I2C & UART BC20 NB-IoT & GNSS通信模块
NB-IoT广域低功耗无线通信 GPS/北斗精准定位 户外物联网必备
项目十七：通过串口查询全球导航卫星系统VTG协议的信息

实验开源代码

/*
  【Arduino】168种传感器模块系列实验（资料代码+仿真编程+图形编程）
  实验二百零九：Gravity: I2C & UART BC20 NB-IoT & GNSS通信模块
  NB-IoT广域低功耗无线通信 GPS/北斗精准定位 户外物联网必备
  项目十七：通过串口查询全球导航卫星系统VTG协议的信息
  实验接线:
  BC20       UNO
  VIN        5V
  GND        GND
  SCL        A5
  SDA        A4
*/

#include "DFRobot_BC20_Gravity.h"

//RGB有7种颜色可供选择
#define  RED 0
#define  BLUE 1
#define  GREEN 2
#define  YELLOW 3
#define  PURPLE 4
#define  CYAN 5
#define  WHITE 6

//IIC通讯
#define USE_IIC

//硬件串口通讯
//#define USE_HSERIAL

//软件串口通讯
//#define USE_SSERIAL

DFRobot_BC20_IIC myBC20(0x33);

void setup() {
    
    
  Serial.begin(115200);
  myBC20.LED_OFF();

  //初始化 BC20
  Serial.print("正在启动BC20，请稍等...... ");
  myBC20.changeColor(RED);
  while (!myBC20.powerOn()) {
    
    
    Serial.print(".");
    myBC20.LED_ON();
    delay(500);
    myBC20.LED_OFF();
    delay(500);
  }
  Serial.println("BC20 启动成功！");

  //禁用睡眠模式
  myBC20.configSleepMode(eSleepMode_Disable);

  //启动 GNSS
  Serial.print("打开全球导航卫星系统...  ");
  myBC20.setQGNSSC(ON);
  myBC20.changeColor(YELLOW);
  if (myBC20.getQGNSSC() == OFF) {
    
    
    Serial.print(".");
    myBC20.LED_ON();
    delay(500);
    myBC20.LED_OFF();
    delay(500);
  }
  Serial.println("GNSS 开启");
  Serial.println("查询全球导航卫星系统VTG协议");
  myBC20.changeColor(CYAN);
}

void loop() {
    
    
  myBC20.getQGNSSRD(NMEA_VTG);

  //地面路线（真），以度为单位
  Serial.print("地面路线: ");
  Serial.print(sVTG.GroundCourse_True());
  Serial.println(" 度");

  //对地航向（磁性），单位为度
  Serial.print("对地航向: ");
  Serial.print(sVTG.GroundCourse_Mag());
  Serial.println(" 度");

  //对地速度，单位为节
  Serial.print("地速: ");
  Serial.print(sVTG.GroundCourse_Knots());
  Serial.println(" 节");

  //对地速度，单位公里/小时
  Serial.print("地速: ");
  Serial.print(sVTG.GroundCourse_Kmh());
  Serial.println(" km/h");

  /*
     定位方式
     N - 没有修复
     A - 自主 GPS 定位
     D - 差分 GPS 定位
  */
  Serial.print("定位模式: ");
  Serial.println(sVTG.PositioningMode());
  Serial.println();
  Serial.println();
  myBC20.clearGPS();

  myBC20.LED_ON();
  delay(500);
  myBC20.LED_OFF();
#ifndef ARDUINO_ESP32_DEV  
  delay(500);
#else 
  delay(5000);
#endif
}

实验串口返回情况

在这里插入图片描述

NMEA0183标准语句(GPS常用语句)

G P V T G 例： GPVTG 例： GPVTG例：GPVTG,89.68,T,M,0.00,N,0.0,K*5F
字段0：$GPVTG，语句ID，表明该语句为Track Made Good and Ground Speed（VTG）地面速度信息
字段1：运动角度，000 - 359，（前导位数不足则补0）
字段2：T=真北参照系
字段3：运动角度，000 - 359，（前导位数不足则补0）
字段4：M=磁北参照系
字段5：水平运动速度（0.00）（前导位数不足则补0）
字段6：N=节，Knots
字段7：水平运动速度（0.00）（前导位数不足则补0）
字段8：K=公里/时，km/h
字段9：校验值

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转载自blog.csdn.net/weixin_41659040/article/details/132138601
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