ArduSimple – Hochpräzise RTK-Vermessungsgeräte und -lösungen einfach erklärt
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ArduSimple – Hochpräzise RTK-Vermessungsgeräte und -lösungen einfach erklärt

Benutzerhandbuch: simpleGNSS Pro

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Produktübersicht

Sie können verwenden simpleGNSS Pro als eigenständige Platine oder als Arduino-Shield.

Der Hauptbestandteil von simpleGNSS Pro ist u-blox NEO-F10N.

Los geht´s

Schritt A.
Antenne anschließen
→
Schritt B
Verbinden Sie sich mit dem PC und u-center 2
→
Schritt C
Empfänger konfigurieren
  1. Schließen Sie die GNSS-Antenne an Ihren Empfänger an. simpleGNSS Das Board unterstützt die L1- und L5-Bänder. Für optimale Leistung empfehlen wir die Verwendung einer Dualband-L1/L5-Antenne (z. B. u-blox ANN-MB1-00 Dualband (L1/L5) GNSS-Antenneoder eine Dreiband-L1/L2/L5-Antenne (wie Budget Survey Dreiband-GNSS-AntenneEine L1/L2-Antenne kann zwar auch verwendet werden, ermöglicht aber nicht die volle Ausnutzung der L1/L5-Fähigkeiten des Empfängers.
manuell simpleGNSS Pro SMA-Antenne
  1. Platzieren Sie die GNSS-Antenne im Freien an einem Ort mit guter Sicht zum Himmel, um die Funktionsfähigkeit zu testen. Andernfalls können Sie weder das Satellitenbild noch das Signal empfangen.
  1. Herunterladen u-center 2 Für Windows 10/11 (64-Bit). Wichtig: Wählen Sie den Build für u-blox M10/F10/X20-Produkte, nicht die ältere Version für M8/M9/F9 oder ältere GNSS-Empfänger.
    Nach Abschluss der Installation geben Sie Ihre Daten ein u-blox Melden Sie sich über Ihren Browser mit den Zugangsdaten für das Supportportal an. Falls Sie noch kein Konto haben, klicken Sie auf „Registrieren“.
  2. Für die erste Anmeldung ist eine Internetverbindung erforderlich, aber sobald u-center 2. ist gestartet, kann in nachfolgenden Sitzungen offline verwendet werden.
  3. Öffne u-center2. Wählen Sie die COM Anschluss für Ihren Receiver. Wenn Sie nicht wissen, an welchen COM-Port Ihr Receiver angeschlossen ist, überprüfen Sie dies im Geräte-Manager Ihres PCs.
  4. Verbinden Sie den Receiver über den USB-Anschluss mit Ihrem PC. POWER+GPS mit USB-Kabel.
manuell simpleGNSS Pro USB
Benutzerhandbuch: simpleGNSS Pro
  1. Klicken Sie in der linken Menüleiste auf „Geräte“ und anschließend auf das Pluszeichen (+). Wählen Sie den COM-Anschluss des Geräts aus und aktivieren Sie die Option „Automatische Baudratenerkennung“. Klicken Sie abschließend auf „Gerät hinzufügen“.
  1. Bei der aktuellen Firmware FW301 sind interne UBX-Nachrichten aktiviert, die den NMEA-Datenstrom stören. Außerdem ist GPS L5 standardmäßig deaktiviert. Um die optimale Leistung des Empfängers zu erzielen, empfehlen wir, dies zu ändern. Wir haben eine Konfigurationsdatei vorbereitet. simpleGNSS_FW600_1Hz_debug_message_off-GPSL5_on-01.txt Um diese interne Meldung zu deaktivieren und GPS L5 für maximale Leistung zu aktivieren, speichern Sie die Datei auf Ihrem PC.
  2. Klicken Sie in der Menüleiste auf das Zahnradsymbol, um es zu öffnen. Gerätekonfiguration. Unter Gespeicherte Konfigurationen, klicken +Importieren, Wählen Sie Ihre Konfigurationsdatei aus und klicken Sie auf „Öffnen“, um sie zu importieren.
  3. Klicken Sie auf SendenUnter „Konfigurationsänderungen“ erscheint ein grünes Häkchen, um die Aktion zu bestätigen.

Hardware

Sie können verwenden simpleGNSS Pro als eigenständige Platine oder als Arduino-Shield.

Der Hauptbestandteil von simpleGNSS Pro ist u-blox NEO-F10.

Pinout

Tuning

manuell simpleGNSS Pro Power

Das simpleGNSS Das Board kann aus 4 verschiedenen Quellen mit Strom versorgt werden:

  • GPS-USB-Anschluss.
  • XBEE USB-Anschluss.
  • Pixhawk Stecker.
  • Arduino-Schiene.

Es wird nur 1 davon benötigt, um das Board zu verwenden, aber Sie können auch die 4 gleichzeitig anschließen, es besteht kein Risiko.

Dieses Board verfügt über einen High Power (HP) XBee-Sockel. Wenn Sie ein Gerät mit hohem Strombedarf an die XBee-Buchse anschließen, müssen Sie sicherstellen, dass Ihr Netzteil diese Leistung liefern kann.

  • Verwenden Sie nur hochwertige USB-C-Kabel, die nicht länger als 1 Meter sind.
  • Wenn Sie das Board über einen USB-Hub an Ihren PC/Tablet anschließen oder Ihr PC über Low-Power-USB-Ports verfügt, müssen Sie den zweiten USB-Port direkt mit einer Wandsteckdose oder einem High-Power-USB-Port verbinden.

Antenne

manuell simpleGNSS Pro SMA-Antenne
simpleGNSS Pro benötigt eine hochwertige GPS/GNSS-Dualband-L1/L5-Antenne, die Sie an den mit „RF IN“ beschrifteten SMA-Anschluss anschließen. Die Platine ist sowohl mit aktiven Antennen (3.3 V Versorgungsspannung) als auch mit passiven Antennen kompatibel. Der maximale Ausgangsstrom beträgt 75 mA bei 3.3 V. Mit herkömmlichen, günstigen GPS-Antennen erreichen Sie nicht die erwartete Leistung. Schließen Sie die Antenne einfach ohne Werkzeug an den SMA-Anschluss an (Ihre Fingerkraft genügt). Es wird empfohlen, die Antenne vor dem Einschalten der Platine anzuschließen. Die korrekte Installation der Antenne ist entscheidend für optimale Ergebnisse. Die GPS/GNSS-Antenne sollte stets so installiert werden, dass sie freie Sicht zum Himmel hat. Idealerweise sollte sie auf einer metallischen Fläche im Hintergrund montiert werden, z. B. auf dem Autodach oder einer Metallplatte mit einem Durchmesser von mehr als 20 cm. Weitere Informationen zum Einfluss der Installation auf die Leistung finden Sie in unserer Dokumentation. Installationsanleitung für die GPS/GNSS-Antenne.

Schnittstellen

simpleGNSS Das Pro-Board verfügt über einige Schnittstellen, die wir nun im Detail erläutern werden.

USB-GPS
manuell simpleGNSS Pro USB

Dieser USB-C-Anschluss ermöglicht Ihnen über einen FTDI USB-zu-UART-Konverter Zugriff auf UART1 des NEO-F10-Moduls. u-blox F10 hat keine native USB-Schnittstelle. Wenn Ihr PC das Gerät nicht automatisch erkennt, müssen Sie möglicherweise den VCP-Treiber von FTDI installieren: https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/.

Sie können NMEA-Daten mit der Position empfangen oder über die NEO-F10-Software vollen Zugriff darauf haben. u-center Tool: https://www.u-blox.com/en/product/u-center.

Sie können diese Schnittstelle mit Ihrem bevorzugten Mobiltelefon, Tablet oder PC verbinden und mit dem Empfang von NMEA-Daten beginnen.

Sie können diesen USB auch mit unserem OTG-Kabel an Ihr Mobiltelefon anschließen.

USB-XBee
manuell simpleGNSS Pro USB XBee

Über diesen USB-C-Anschluss haben Sie Zugriff auf den UART des XBEE radio (sofern Sie einen montieren), über einen FTDI USB-zu-UART-Konverter. Wenn Ihr PC ihn nicht automatisch erkennt, benötigen Sie den VCP-Treiber von FTDI: https://ftdichip.com/drivers/vcp-drivers/.

Um diesen Anschluss nur als Stromquelle zu verwenden, benötigen Sie keinen Treiber. Sie können Ihren PC verwenden oder eine Verbindung zu Ihrem USB-Wandadapter herstellen.

Um diesen Connector zum Konfigurieren eines XBee zu verwenden radiomüssen Sie zunächst die Datenausgabe deaktivieren auf NEO-F10T, da diese USB-Schnittstelle die Verbindung zum XBee-Gerät mit dem NEO-F10-Modul teilt.

Pixhawk Anschluss
manuell simpleGNSS Pro Pixhawk

Bei diesem Anschluss handelt es sich um einen Standard-JST-GH, der zum Anschließen von verwendet werden kann simpleGNSS Pro zu einem Pixhawk Autopilot.
Sie können diesen Anschluss auch verwenden, um das Board mit Strom zu versorgen.

Das Pixhawk Der JST-GH-Stecker folgt dem Pixhawk Standard:

  • 1: 5V_IN.
  • 2: NEO-F10 UART1 RX (3.3 V Pegel).
  • 3: NEO-F10 UART1 TX (3.3 V Pegel).
  • 4: NEO-F10 Zeitimpulsausgang (3.3V Pegel).
  • 5: NEO-F10 EXTINT Zeitsynchronisationseingang, maximale Spannung 3.6 V.
    Diese Eingabe wird gefiltert, um Störungen zu vermeiden.
  • 6: GND.

Falls Sie Ihr eigenes Kabel zum Anschließen an diesen Anschluss herstellen möchten, ist der passende Antennenanschluss JST GHR-06V.

Beachten Sie, dass das Board nur GPS und kein Magnetometer enthält.

Arduino Rails
manuell simpleGNSS Pro Arduino Rails

simpleGNSS verfügt über optionale Schienen zum Anschluss an andere Arduino UNO-kompatible Geräte.

  • Masse: Ground ist in den Standard-Arduino-Pins verfügbar. Sie sollten diese Leitung immer mit Ihrem anderen Board verbinden.
  • 5V EIN/AUS:
    • Wenn die LED neben diesem Pin AUS ist, kann der Strom eingeschaltet werden simpleGNSS Vorteil aus diesem Pin.
      Stecken Sie es zum Beispiel einfach auf ein Arduino UNO-Board und schon simpleGNSS Pro schaltet sich ein.
    • Alternativ können Sie jetzt verwenden simpleGNSS Pro zur Stromversorgungs-Schutzplatine.
      Schalten Sie einfach den Schalter „5V=OUTPUT“ ein und simpleGNSS Das Pro-Board gibt an diesem Pin 5 V aus.
  • IOREF. Diese Pins beeinflussen die Funktionalität von TX1-, RX1-, TX2-, RX2-, SDA- und SCL-Pins.
    • Beim Einstecken simpleGNSS Bei Pro-Boards, die auf Arduino UNO oder Raspberry Pi aufgesetzt werden, dient dieser Pin dazu, den Spannungspegel der Kommunikationspins (TX1,RX1,TX2,RX2,SDA,SCL) automatisch festzulegen.
    • Wenn Sie Ihre eigenen Kabel an die Platine anschließen, ist dies ein Eingang, der die Spannungspegel der Pins definiert.
      Wenn Sie 1.8 V eingeben, haben die nächsten Pins einen 1.8-V-Pegel. Es unterstützt von 1.2 V bis 5.5 V.
    • Wenn Sie Drähte an die aufgeführten Pins anschließen möchten und 3.3 V für Sie in Ordnung sind, müssen Sie nur den Schalter „IOREF = 3.3 V“ aktivieren.
  • TX1, RX1, TX2, RX2, SDA, SCL: Diese Pins arbeiten mit dem durch IOREF definierten Spannungspegel.
    • TX1: NEO-F10 UART1 TX.
    • RX1: NEO-F10 UART1 RX.
    • TX2: XBee UART TX (dieser Pin ist auch mit NEO-F10 UART1 RX verbunden).
    • RX2: XBee UART RX (dieser Pin ist auch mit NEO-F10 UART1 TX verbunden).
High Power (HP) XBee-Buchse
manuell simpleGNSS Pro xbee
Über diese Buchse können Sie ein XBee-kompatibles Gerät anschließen radio. Folgende Pins sind verfügbar:
  • VCC ist ein 3.3-V-Ausgang mit einem maximalen Dauerstrom von 1 A und einem Spitzenstrom von 1.5 A.
  • XBee UART RX, bei 3.3V-Pegel.
  • XBee UART TX, bei 3.3V-Pegel.
  • Masse.
Diese Schnittstelle ist mit NEO-F10 UART1 verbunden.
Stifte für besondere Funktionen
manuell simpleGNSS Pro Spezialfunktionsstifte

Zusätzlich zu den oben genannten gibt es auch ein paar zusätzliche Pins für die fortgeschrittensten Benutzer.
Wenn Sie verwenden werden simpleGNSS Wenn Sie Pro auf einem Arduino oder Raspberry Pi anschließen und keinen dieser Pins verwenden, wird empfohlen, die Pins nicht zu verbinden: Sie können die Stiftleiste an diesen Pins durchtrennen, um die Verbindung zu vermeiden und unerwartetes Verhalten zu verhindern.

  • Timepulse (TPS): 3.3 V Konfigurationszeitimpulsausgang. Dieser Pin ist direkt verbunden mit NEO-F10T und hat eine begrenzte Antriebsleistung (4 mA Antriebs-/Senkstrom). Für einen Zeitimpuls mit hoher Antriebsleistung (25 mA Antriebs-/Senkstrom und schnelle Anstiegs-/Abfallzeit) können Sie den zweiten integrierten SMA mit der Bezeichnung „TP OUT“ verwenden.
  • Ausgestorben (EXTINT): Zeitsynchronisationseingang, maximale Spannung 3.6 V. Dieser Eingang wird gefiltert, um Störungen zu vermeiden.
  • Safeboot (SF)
  • Zurücksetzen_N (RST)
LEDs
manuell simpleGNSS Pro LEDs

Die Platine enthält 7 Status-LEDs, die Folgendes anzeigen:

  • KRAFT: die simpleGNSS Das Pro-Board hat Strom.
  • PVT: u-blox Die Standardkonfiguration für den TIMEPULSE-Pin wird verwendet: AUS, wenn keine Fixierung, 1 Impuls pro Sekunde bei gültiger Position. Diese LED hat die spezielle Farbe GRÜN.
  • XBEE>GPS: Das XBEE radio empfängt Daten drahtlos und sendet sie an den NEO-F10.
  • GPS>XBEE: Der NEO-F10 gibt Daten aus, die der XBEE radio ist das Empfangen und Senden über die Luft.
  • 5V IN/OUT: Zeigt an, ob an diesem Pin Spannung anliegt.
  • IOREF: Zeigt an, ob der IOREF-Pin aktiviert ist.
Tasten und Schalter
manuell simpleGNSS Pro-Tasten und -Schalter

Es gibt nur eine Taste: XBee Reset, und die gute Nachricht ist, dass Sie diese wahrscheinlich nicht verwenden müssen. Diese Taste dient zum Programmieren des XBee radio wenn Sie die Firmware usw. aktualisieren möchten.

Es gibt nur einen Schalter: Mit dem Schalter unter dem XBee-Sockel können Sie auswählen, welche UART-Schnittstelle Sie mit dem XBee-Sockel verbinden möchten.

Zubehör

Sie können jede dieser Funktionen (und mehr) mit unseren XBee-Plugins hinzufügen:

So fügen Sie ein Plugin hinzu

  1. Um das Kommunikations-Plugin mit dem XBee-Sockel zu verbinden, stecken Sie es einfach in den XBee-Anschluss auf der Platine. Wenn Sie verwendet haben unsere KonfigurationsdateiEs sind keine zusätzlichen Änderungen erforderlich, um das Plugin zu Ihrem Board hinzuzufügen.
Anschlussanleitung simpleRTK4-Optimum Addplugin

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