「ATOMIC GPSキット (M8030-KT)」を使用してみる(M5Atom/Arduino版)

2020/9/9:
スケッチ改良

2020/9/6:
初版

PlatformIO M5Atom GPS kit

PlatformIO M5Atom GPS kit

概要

以下の「ATOMIC GPSキット (M8030-KT)」を使用してみる(M5Atom/Arduino版)
開発ツールのインストールについては「M5Atomを開発ツールPlatformIOで使う(M5Atom/Arduino版)」を参照のこと。 (ホストPCとしてはubuntuを想定している)

ATOMIC GPSキット (M8030-KT)

platformio.ini

platformio.iniを以下のように編集する：

  ; PlatformIO Project Configuration File
  ;
  ;   Build options: build flags, source filter
  ;   Upload options: custom upload port, speed and extra flags
  ;   Library options: dependencies, extra library storages
  ;   Advanced options: extra scripting
  ;
  ; Please visit documentation for the other options and examples
  ; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html

  [env:esp32dev]
  platform = espressif32
  board = m5stick-c
  framework = arduino

  monitor_speed = 115200

  lib_deps =
      # use M5Atom lib
      3113
      # use "FastLED"
      126

  lib_ldf_mode = deep+
  

デモ・スケッチのダウンロード

プロジェクトフォルダで以下を実行する：

  cd src
  wget https://raw.githubusercontent.com/m5stack/M5-ProductExampleCodes/master/AtomBase/AtomicGPS/AtomicGPS.ino
  wget https://raw.githubusercontent.com/m5stack/M5-ProductExampleCodes/master/AtomBase/AtomicGPS/GPSAnalyse.cpp
  wget https://raw.githubusercontent.com/m5stack/M5-ProductExampleCodes/master/AtomBase/AtomicGPS/GPSAnalyse.h
  

スケッチ修正

ダウンロードしたスケッチAtomicGPS.inoを以下の修正点に対応して変更する：

修正点:
(1)コンパイルスイッチでNMEA出力のサポート
(2)SDに出力するログ（緯度経度など）の精度向上
(3)M5.disでのコンパイルエラー修正
(4)USBシリアルの速度設定
(5)有効な緯度経度情報のみをログする
(6)ログ出力に簡易なフィルタ処理を施す

src/AtomicGPS.ino(編集済み)

  /*This is an example used SerialBT,you can can view gps data by connecting 
   * to Bluetooth assistant on your mobilephone or Serial Monitor
   * the GPS log will be written to SD card
   * 
   */
  // do effective when you want NMEA out
  //#define NMEA_OUT

  #define deltaLat 0.001
  #define deltaLon 0.001

  #include "M5Atom.h"
  #include "GPSAnalyse.h"
  #include <SPI.h>
  #include "FS.h"
  #include <SD.h>
  #include <BluetoothSerial.h>

  BluetoothSerial SerialBT;
  GPSAnalyse GPS;

  uint64_t chipid;
  char chipname[256];

  const char filename[] = "/GPSdata.txt";
  File txtFile;

  float Lat;
  float Lon;
  String Utc;

  bool writeLog(String filename) {          //Write GPSdata to SDcard
    txtFile = SD.open(filename, FILE_APPEND);
    if(txtFile){
      txtFile.printf("%.5f",Lat);
      txtFile.print(", ");
      txtFile.printf("%.5f",Lon);
      txtFile.print(", ");
  /*
      txtFile.print(Lat);
      txtFile.print(", ");
      txtFile.print(Lon);
      txtFile.print(", ");
  */
      txtFile.println(Utc);
      txtFile.close();
    }else{
      return false;
    }
    return true;
  }

  void setup() {

      M5.begin(true,false,true); 
      chipid = ESP.getEfuseMac();
      sprintf( chipname, "SerialBT_%04X", (uint16_t)(chipid >> 32));
      Serial.printf("Bluetooth: %s\n", chipname);   
      SPI.begin(23,33,19,-1);
      if(!SD.begin(-1, SPI, 40000000)){
        Serial.println("initialization failed!");
      } 
      sdcard_type_t Type = SD.cardType();

        Serial.printf("SDCard Type = %d \r\n",Type);
        Serial.printf("SDCard Size = %d \r\n" , (int)(SD.cardSize()/1024/1024));

  //    M5.dis.fillpix(0x00004f);
        M5.dis.drawpix(0,0x00004f);

  Serial.begin(115200);     
      Serial1.begin(9600,SERIAL_8N1,22,-1);
      SerialBT.begin(chipname);
      GPS.setTaskName("GPS");
      GPS.setTaskPriority(2);
      GPS.setSerialPtr(Serial1);
      GPS.start();
  }

  #ifdef NMEA_OUT
  void loop() {
    if (Serial1.available()) {
      char c = Serial1.read();
      Serial.write(c);
      SerialBT.write(c);
    }
  }
  #endif

  #ifndef NMEA_OUT
  float prevLat=0.0;
  float prevLon=0.0;
  void loop() {
      GPS.upDate();
      Lat = GPS.s_GNRMC.Latitude;
      Lon = GPS.s_GNRMC.Longitude;
      Utc = GPS.s_GNRMC.Utc;
      SerialBT.printf("Latitude= %.5f \r\n",Lat);
      SerialBT.printf("Longitude= %.5f \r\n",Lon);
      SerialBT.printf("DATA= %s \r\n",Utc);
      Serial.printf("Latitude= %.5f \r\n",Lat);
      Serial.printf("Longitude= %.5f \r\n",Lon);
      Serial.printf("DATA= %s \r\n",Utc);
      if ((Lat != 0)&&(Lon != 0)) {
        if ((abs(Lat-prevLat)<deltaLat)&&(abs(Lon-prevLon)<deltaLon)) writeLog(filename); // write them when Lat/Lon effective
        prevLat=Lat; prevLon=Lon;
      };
      delay(1000);
  }
  #endif
  

NMEA出力したい場合、以下を有効(コメントを外す)にする

//#define NMEA_OUT
  

bluetootシリアル接続

スケッチを実行するとbluetoothデバイスとして、「SerialBT_xxxx」が見えるのでペアリングする。 AndoroidアプリのBluetooth Serial Monitorなどをインストールして実行すると、シリアル出力の内容がAndoroidの画面に表示される。

NEMA出力を有効にした場合、AndoroidアプリのDrogger GPS for DG-PRO1(RW)をインストールして実行してbluetoothシリアルを接続する。 Aｎdroidの画面に測位位置の地図表示や衛星の状態などを表示する。

ただし、自分の環境(Hauwei P20 lite)では非常に不安定だった。 とりあえず、参考のため使用した設定を明記する（これが有効だったというわけではなく、あくまでも参考のため）

  ・自動再接続試行期間：10sec
  ・接続オプション：すべてオン(3つ)
  ・NMEA Message Type: GGA,VTG,RMC,SGA,GSV,GLL有効
  

GPX変換

NMEA出力が有効でない場合、SDにログデータ(GPSdata.txt)ができるが以下の方法でGPXデータに変換できる。

  (1)ヘッダーを追加する
  最初の行に以下を追加する：
  latitude,longitude,utc

  (2)緯度経度データの削除
  ログそのものだとデータが多いので不要なデータは削除する。
  最初の座標を出発点、最後の座標を目的点とみなすので
  移動せずに測位した場合、２点のみにするほうが良い。

  (3)以下がweb版のコンバータなので、これを使用して変換する:
  https://www.gpsvisualizer.com/convert_input
  

GPXをGoogleMapにインポートする

  (1)GoogleMapから「メニュー/マイプレイス/マイマップ」を選択して、
  表示されている画面の最下行にある「地図を作成」をクリックする。

  (2)表示されている「無題の地図」の「無題のレイヤ」の「インポート」をクリックする。

  (3)インポートするファイルの選択の画面が表示されるので、その枠「アップロード」にGPXのファイルをドラッグ＆ドロップする。
  

参考情報

https://intellectualcuriosity.hatenablog.com/entry/2020/07/01/041715
ATOM GPS Kit (M8030-KT)でお手軽Bluetooth GPSレシーバーを作った

https://landmarkforchrist.com/ja/2557-huawei-p20-lite-unlock-developer-options-in-android.html
Huawei P20 Lite Androidの開発者向けオプションのロックを解除

https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-12905/
ＧＰＳ／ＧＬＯＮＡＳＳ受信機（Ｇａｌｉｌｅｏ／ＢｅｉＤｏｕ可）ｕ‐ｂｌｏｘ　Ｍ８搭載　みちびき３機受信対応

PlatformIO Core (CLI)

以上