Ga naar inhoud

GPS

LOCATIONPROVIDER · NMEA · ENABLE-PIN · TIJDSYNCHRONISATIE

Een GPS-ontvanger doet in een MeshCore-node twee dingen: hij geeft een positie, en hij zet de klok gelijk. Het eerste is optioneel, het tweede is op borden zonder RTC het enige wat de node aan echte tijd heeft. Dit hoofdstuk beschrijft hoe de firmware de ontvanger uitleest, aan- en uitzet, en wat er gebeurt als er geen fix is.

[!NOTE] Bron. Deze pagina is geverifieerd tegen de firmware zelf: MeshCore v1.16.0, commit 03b6ef4, 28 juli 2026 — bestanden src/helpers/sensors/LocationProvider.h, src/helpers/sensors/MicroNMEALocationProvider.h, src/helpers/sensors/EnvironmentSensorManager.cpp en de PIN_GPS_*-vlaggen in variants/.

Eén interface, twee soorten ontvanger

De firmware kent locatie alleen als LocationProvider: veertien methodes die zeggen waar je bent, hoe laat het is en of dat te vertrouwen is.

src/helpers/sensors/LocationProvider.h r.6-25

class LocationProvider {
protected:
    bool _time_sync_needed = true;

public:
    virtual void syncTime() { _time_sync_needed = true; }
    virtual bool waitingTimeSync() { return _time_sync_needed; }
    virtual long getLatitude() = 0;
    virtual long getLongitude() = 0;
    virtual long getAltitude() = 0;
    virtual long satellitesCount() = 0;
    virtual bool isValid() = 0;
    virtual long getTimestamp() = 0;
    virtual void sendSentence(const char * sentence);
    virtual void reset() = 0;
    virtual void begin() = 0;
    virtual void stop() = 0;
    virtual void loop() = 0;
    virtual bool isEnabled() = 0;

Twee dingen vallen daarin op. isValid() staat los van isEnabled(): een ingeschakelde ontvanger zonder fix is iets anders dan een uitgeschakelde. En _time_sync_needed staat standaard op true — de node gaat ervan uit dat zijn klok fout is tot de GPS het tegendeel bewijst.

Er zijn twee wegen naar zo'n provider:

Route Klasse Aansluiting
serieel MicroNMEALocationProvider UART, PIN_GPS_RX / PIN_GPS_TX
I²C via de sensortabel, RAK12500 op 0x42 zie De I²C-bus

De seriële route is de gewone. Achttien variantbestanden zetten een -D PIN_GPS_RX=-regel; te herhalen met grep -rl -- "-D PIN_GPS_RX=" variants/ | wc -l.

Het pad van de GPS naar de firmware: de ontvanger op een UART, NMEA-zinnen in een buffer van honderd bytes, de parser die er positie en tijd uit haalt, en de enable-pin die de hele module uit kan zetten

NMEA in een buffer van honderd bytes

De seriële provider leest de ontvanger uit met de library MicroNMEA en geeft die een vaste buffer mee:

src/helpers/sensors/MicroNMEALocationProvider.h r.36-40

class MicroNMEALocationProvider : public LocationProvider {
    char _nmeaBuffer[100];
    MicroNMEA nmea;
    mesh::RTCClock* _clock;
    Stream* _gps_serial;

Honderd bytes is één NMEA-zin. De provider krijgt een Stream — dezelfde abstractie die ook voor de companion-verbinding wordt gebruikt — en een klok, want zodra er een geldige tijd binnenkomt zet hij die door. Op de Heltec V3 wordt die Stream letterlijk Serial1:

variants/heltec_v3/target.cpp r.18-21

#if ENV_INCLUDE_GPS
  #include <helpers/sensors/MicroNMEALocationProvider.h>
  MicroNMEALocationProvider nmea = MicroNMEALocationProvider(Serial1, &rtc_clock);
  EnvironmentSensorManager sensors = EnvironmentSensorManager(nmea);

Zonder ENV_INCLUDE_GPS komt er een sensormanager zonder locatiebron en verdwijnt de hele GPS-code uit de build.

De enable-pin en zijn vier lagen

Een GPS-ontvanger die staat te zoeken kost meer stroom dan de rest van de node bij elkaar. Daarom kan hij uit. Welke pin dat doet wordt in vier stappen bepaald:

src/helpers/sensors/MicroNMEALocationProvider.h r.8-18

#ifndef GPS_EN
    #ifdef PIN_GPS_EN
        #define GPS_EN PIN_GPS_EN
    #else
        #define GPS_EN (-1)
    #endif
#endif

#ifndef PIN_GPS_EN_ACTIVE
    #define PIN_GPS_EN_ACTIVE HIGH
#endif

Staat GPS_EN al ergens gezet, dan wint die. Anders PIN_GPS_EN uit het variantbestand. Staat ook die er niet, dan wordt het -1 en is de ontvanger niet uit te zetten. Dezelfde cascade staat er nog eens voor de resetlijn, met LOW als standaard actief niveau in plaats van HIGH.

Die drie lagen bestaan omdat sommige borden hun pinnen in een variant.h zetten en andere in platformio.ini. Wie een bord toevoegt en -1 krijgt, merkt dat niet aan een foutmelding maar aan de batterijduur.

Op de RAK4631 loopt het weer anders: daar deelt de GPS de voedingsschakelaar WB_IO2 met andere modules, en wordt met gpsIsAwake(WB_IO2) gekeken of hij al aanstaat (src/helpers/sensors/EnvironmentSensorManager.cpp r.788). Hoe zo'n gedeelde rail wordt geteld staat in Het scherm.

Tijd is het tweede product

waitingTimeSync() en syncTime() zitten niet voor niets in de interface. Een node zonder RTC weet na een herstart niet hoe laat het is, en tijd is in MeshCore geen sierstukje: berichten dragen een tijdstempel en sleuteluitwisseling leunt erop. De GPS is op zulke borden de enige bron.

Zit er wél een RTC, dan wordt die apart gezocht op de I²C-bus — vier adressen, zie De I²C-bus. De GPS is dan de correctie, niet de bron.

Bronnen

Firmware, commit 03b6ef4 (v1.16.0, 28 juli 2026):

Verwant in deze documentatie: