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
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。
【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
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
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