产品说明

LC76G GNSS Module是一款 GNSS (全球导航卫星系统)模块，支持 GPS、北斗(BDS)、GLONASS、Galileo 和 QZSS 多重卫星系统，可多系统联合定位和单系统独立定位、支持 EPO™ (扩展预测轨道)和 EASY™ (嵌入式辅助系统)功能，可向用户提供快速、准确、高性能定位体验的 GNSS 模块。。
本模块提供树莓派、Arduino、Raspberry Pi Pico、ESP32控制例程。

接口说明

NMEA0183

• 主控设备从串口输出NMEA0183信息,并解析NMEA 0183语句输出人类适读信息
  
• NMEA 0183是美国国家海洋电子协会（National Marine Electronics Association ）为海用电子设备制定的标准格式.现已成了GPS导航设备统一的RTCM（Radio Technical Commission for Maritime services）标准协议
  
• NMEA 0183包括$GPZDA、$GPRMC、$GPVTG、$GPGNS、$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV*3、$GPGLL、$GPGST等7种协议帧,其中$后跟随的前两个字符代表国家或地区的GNSS系统,比如GPGGA代表美国GPS ,BDGGA代表中国北斗 ,GLGGA代表俄罗斯GLONASS ,GAGGA代表欧盟Galileo,GNGGA代表多星联合定位
  
• 以$GPRMC为例简要描述协议帧中各部分所代表的信息,其它6种协议帧请查阅NMEA 0183手册

Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐定位信息
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>
$GNRMC,010555.000,A,2232.4682,N,11404.6748,E,0.00,125.29,230822,,,D*71
<1> UTC时间，hhmmss.sss（时分秒）格式 
<2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位 
<3> 纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输） 
<4> 纬度半球N（北半球）或S（南半球） 
<5> 经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输） 
<6> 经度半球E（东经）或W（西经） 
<7> 地面速率（000.0~999.9节，前面的0也将被传输） 
<8> 地面航向（000.0~359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输） 
<9> UTC日期，ddmmyy（日月年）格式 
<10> 磁偏角（000.0~180.0度，前面的0也将被传输） 
<11> 磁偏角方向，E（东）或W（西） 
<12> 模式指示（仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）
*hh ： 最后校验码*hh是用做校验的数据。在通常使用时,它并不是必须的,但是当周围环境中有较强的电磁干扰时,则推荐使用。hh代表了“$”和“*”的所有字符的按位异或值(不包括这两个字符)。个别厂商自己定义语句格式以“$P”开头,其后是3个字符的厂家ID识别号,后接自定义的数据体。

PAIR语句

本章介绍常用PAIR消息（芯片组供应商定义的专有NMEA消息）。“P”表示专有消息，“AIR”表示芯片组供应商定义的命令

注意：更改配置内容后需要对应修改校验位<Checksum>
详见LC76G芯片GNSS协议规范

windows使用

• 连接GPS天线，连接USB转UART模块（须另购），再接连接到电脑。如图所示。连接之后，电源指示灯（PWR）长亮。
  

注意：红线不是VCC,黑线不是GND

• 打开电脑串口调试助手，设置对应的串口号（我这里是COM5），波特率9600，8 位数据位，1 位停止位，无校验位，无流控制。
  

串口助手可以在此处下载

注：1.由于 GPS 室内搜星不稳定，请将模块或者天线放到阳台或窗户旁，或者直接在户外进行实验。
2. 模块首次定位（冷启动），在正常情况下（户外，天气良好，没有大型建筑遮挡），需要35秒时间才能定位成功，请耐心等待。如果天气条件不好，可能需要更长的定位时间，甚至无法定位。

下载 u-center解压打开安装。运行程序，点击 Receiver 菜单，选择 Port，设置实际的串口号，Baudrate: 9600。点击 （连接按钮） ，即可连接到GPS模块, u-center 将显示各种信息，如下图:

树莓派使用

树莓派提供C与pyton两种程序控制

开启Uart接口(若已开启可跳过)

打开树莓派终端，输入以下指令进入配置界面

sudo raspi-config

选择Interfacing Options -> Serial，关闭shell访问，打开硬件串口： 

硬件连接

minicom调试

下载安装minicom工具：

sudo apt-get install minicom

定位硬件串口对应串口号：

ls -l /dev/serial*

如果系统曾经使用过串口且修改过配置，可能会出现下面两种情况：
打开串口功能后默认状态：

修改串口配置后状态：

需要找到与serial0（即GPIO上的串口）对应的串口号，如图一该串口号是ttyS0,图二是ttyAMA0； 使用minicom打开串口：

sudo minicom -D /dev/ttyS0 -b 9600

-D代表端口，如果上一步定位串口号为ttyAMA0，那么是:

sudo minicom -D /dev/ttyAMA0 -b 9600

minicom默认波特率为115200，如需设置波特率为9600加参数 -b 9600。

退出：Ctrl+A 然后单独按X,YES 回车

下载并运行测试例程

下载程序

cd
sudo apt-get install unzip -y
sudo wget https://www.waveshare.net/w/upload/d/dc/LC76G_GPS_Module_code.zip
sudo unzip LC76G_GPS_Module_code.zip -d ./LC76G_GPS_Module_code
sudo chmod 777 -R ./LC76G_GPS_Module_code
cd ./LC76G_GPS_Module_code

或者点击下载示例程序，解压后放入树莓派

环境配置

安装例程相关函数库

BCM2835

#打开树莓派终端，并运行以下指令
wget http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/bcm2835-1.71.tar.gz
tar zxvf bcm2835-1.71.tar.gz 
cd bcm2835-1.71/
sudo ./configure && sudo make && sudo make check && sudo make install
# 更多的可以参考官网：http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/

wiringPi

1. 打开树莓派终端，并运行以下指令

cd
sudo apt-get install wiringpi
#对于树莓派2019年5月之后的系统（早于之前的可不用执行），可能需要进行升级：
wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb
sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb
gpio -v
# 运行gpio -v会出现2.52版本，如果没有出现说明安装出错

#Bullseye分支系统使用如下命令：
git clone https://github.com/WiringPi/WiringPi
cd WiringPi
./build
gpio -v
# 运行gpio -v会出现2.70版本，如果没有出现说明安装出错

python

新版树莓派系统运行python3程序需要安装GPS数据解析库

cd L76K_GPS_Module_code/RaspberryPi/python3/micropyGPS-master
sudo python setup.py install
#等待库安装完成

如果旧系统仅支持Python2需要函数库

sudo apt-get update
sudo pip install RPi.GPIO
sudo apt-get install python-serial

C程序

cd C
make clean
make
sudo ./main

Baudu Coordinates 为转换后的百度地图坐标，复制坐标到http://www.gpsspg.com/maps.htm 左边选择百度地图，就可以看到你的位置了（如果直接去“百度拾取坐标系统”需要交换经纬度两个数的位置）。

python3程序

cd python
sudo python main.py

预期效果
模块首次定位需要35秒的等待时间。
前面是模块输出的原始数据。
Time是L76X GPS Module输出的时间。
Latitude and longitude是输出的经纬度和经纬方向。
Baudu Coordinates 为转换后的百度地图坐标，复制坐标到http://www.gpsspg.com/maps.htm 左边选择百度地图，就可以看到你的位置了（如果直接去“百度拾取坐标系统”需要交换经纬度两个数的位置）。

python2程序

cd python
sudo python main.py

预期效果 模块首次定位需要35秒的等待时间。
前面是模块输出的原始数据。
Time是L76X GPS Module输出的时间。
Latitude and longitude是输出的经纬度和经纬方向。
Baudu Coordinates 为转换后的百度地图坐标，复制坐标到http://www.gpsspg.com/maps.htm 左边选择百度地图，就可以看到你的位置了（如果直接去“百度拾取坐标系统”需要交换经纬度两个数的位置）。

Arduino使用

本例程已经在Arduino MEGA2560上进行了验证。
点击下载示例程序或在资料中下载。

硬件连接

例程使用

选择Arduino mega2560开发板和其对应端口号，验证并上传程序
模块首次定位需要35秒的等待时间。
打开串口助手，设置波特率为9600
前面是模块输出的原始数据。
Time是L76X GPS Module输出的时间。
前面是模块输出的原始数据。Time是L76X GPS Module输出的时间。Lat和Lon是输出的经纬度和经纬方向。 B_Lat和B_Lon为转换后的百度地图坐标，复制坐标到http://api.map.baidu.com/lbsapi/getpoint/，就可以看到你的位置了（坐标格式为经度Lat在前，纬度Lon在后，中间用英文符号的逗号分隔）。

文件中也附带了Arduino uno例程，但是该平台数据精度不足，仅实现了显示卫星数据中的时间，想其它信息可自行修改程序。

Raspberry Pi Pico使用

硬件连接

环境搭建

本教程使用Thonny进行代码测试,点击下载相关IDE并安装后打开Thonny

• 请参考官方文档搭建python环境,在Thonny的Tools->Options->Interprete选择Raspberry Pi Pico设备,如下图所示

程序下载

1. 点击下载示例程序
2. 解压示例程序; 3. 打开Thonny，先确认已经连接到了pico，之后在左上角打开解压后的程序路径，右键pico文件夹，选择上传,如图所示

例程使用

1. 打开Thonny IDE，选择pico目录，双击打开coordinate_convert.py文件然后运行例程,如图所示

2. 天气晴朗条件下,LC76G上电后约30秒会获取到定位信息,如下图运行程序显示的信息

3.用户可以复制Thonny中terminal显示的定位信息,使用Google Map,Baidu Map进行坐标标注

ESP32

硬件连接

环境搭建

在Arduino IDE中安装ESP32插件

1. 打开Arduino IDE，点击左上角的文件，选择首选项
   
   
2. 在附加开发板管理器网址中添加如下链接，然后点击OK

   https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

   
   注意：如果您已经有 ESP8266 板 URL，您可以使用逗号分隔 URL，如下所示：

   https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json，http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

3. 下载packages压缩包，将解压的packages文件复制到如下路径下

   C:\Users\xutong\AppData\Local\Arduino15

   
   注意：将里面用户名：xutong替换成自己的用户名

使用例程

• 下载例程并解压，使用配置好的Arduino IDE打开ESP32目录下L76X.ino文件，等待文件全部加载。
  
• 使用数据线将esp32开发板连接到电脑，选择正确的开发板型号和端口号。
  
• 这里以ESP32-S芯片开发板举例：依次点击：工具->开发板->esp32->ESP32 Dev Module，并且选择对应的端口号
  
• 点击左上角“验证”，等待验证完成无报错后点击“上传”
• 上传完成后程序自动运行，依次点击：工具->串口监视器，在串口监视器窗口即可观察到程序运行效果：

模块首次定位需要35秒的等待时间.（如果信号条件不佳可能会更久）
前面是模块输出的原始数据。Time是L76X GPS Module输出的时间。Lat和Lon是输出的经纬度和经纬方向。
B_Lat和B_Lon为转换后的百度地图坐标，复制坐标到http://api.map.baidu.com/lbsapi/getpoint/，就可以看到你的位置了（坐标格式为经度Lat在前，纬度Lon在后，中间用英文符号的逗号分隔）。

Jetson Nano使用

该示例已在烧录ubantu系统的JETSON-NANO-DEV-KIT开发板上验证

硬件连接

环境配置

安装pip工具

使用apt-get工具安装python工具pip

sudo apt-get install python3-pip   #python3
#之后需要输入用户密码验证

sudo apt-get install python2-pip   #python2
#之后需要输入用户密码验证

等待安装完成。

安装python库

#python3程序需要的库：
sudo pip3 install pyserial     #串口控制库
sudo pip3 install settools     #安装工具
cd jetson/python3/micropyGPS-master
sudo python3 setup.py install  #数据解析库

#python2程序需要的库：
sudo pip install pyserial     #串口控制库

使用例程

进入目录运行main.py

cd jetson/python3
sudo python3 main.py

模块首次定位需要35秒的等待时间。
前面是模块输出的原始数据。
Time是L76X GPS Module输出的时间。
Latitude and longitude是输出的经纬度和经纬方向。
Baudu Coordinates 为转换后的百度地图坐标，复制坐标到http://www.gpsspg.com/maps.htm 左边选择百度地图，就可以看到你的位置了（如果直接去“百度拾取坐标系统”需要交换经纬度两个数的位置）。

$GNGGA,085509.000,2232.467506,N,11404.694718,E,2,14,0.95,24.239,M,-1.934,M,,*57
$GNGGA：NMEA语句的类型，表示这是GGA（Global Positioning System Fix Data）语句。
085509.000：UTC时间，格式为hhmmss.sss，这里是08时55分09.000秒。
2232.467506：纬度，格式为ddmm.mmmmmm，这里是22度32.467506分。
N：纬度方向，N表示北纬。
11404.694718：经度，格式为dddmm.mmmmmm，这里是114度04.694718分。
E：经度方向，E表示东经。
2：定位状态，2表示差分GPS(DGPS)定位。
14：使用的卫星数量。
0.95：水平精度因子（HDOP）。
24.239：天线的海拔高度，以米为单位。
M：海拔高度的单位，M表示米。
-1.934：大地水准面相对于椭球面的高度差，以米为单位。
M：单位，同样为米。
空字段：差分GPS数据的年龄（没有值）。
空字段：差分参考站ID（没有值）。
*57：校验和，用于检查数据的完整性。