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amagai-ak/m5core2_gnss_clock

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M5Stack Core2 + GNSSモジュールで作る時計&ロガー

概要

VSCode + PlatformIO用.LVGLは9.2を使用.

Module GNSSはこちら https://docs.m5stack.com/ja/module/GNSS%20Module

SCREEN

時刻はRTCにも保存しているので,次回起動時にはGNSSを受信できなくても一応時刻は表示される.

GNSSで時刻同期が出来るまでは,時計の文字は赤くなっている.

画面右下の丸いLED風のものは,1PPS入力があると点滅する.ここが点滅していれば正常に測位ができている状態.点滅していない状態では時計は信用できない.

スタッキングした様子

STACKED

バッテリーはこちらを利用. https://shop.m5stack.com/products/battery-module

裏ブタは,このリポジトリのCADディレクトリにSTLファイルを格納してあるので,それを3Dプリンタで出力.

SDカードへの記録

起動時にSDカードが挿入されていた場合,次の3つのデータが記録される.

  • NMEAメッセージ(GPSの出力全部)
  • 位置データ (GGAメッセージから抽出, 1Hz)
  • IMUデータ (10Hz)
  • 環境データ (1Hz)

ただし,時刻同期が出来るまでは記録は開始されない.

SDカードは,FAT32でフォーマットされた16G以下のサイズのカードであること.

ファイル名は,記録開始時の日付と時刻から生成される.

記録中にSDカードを抜かないこと.抜く場合はシャットダウンを行って,電源を切ってから抜く.

記録が行われている状態では,衛星配置図の下にRecという文字が現れる. この領域がグレーになっている場合は,SDカードが認識されていないか,書き込み中にエラーが発生して記録が中止されている.SDカードの確認が必要.

位置データの記録形式

データは次のような並びで記録される.

日付時刻(UTC), 緯度,経度, 高度, 測位モード, 測位衛星数, HDOP

日付時刻は,ISO 8601形式.例:"2025-09-20T05:51:27.000Z"

測位モードの数字の意味は以下の通り.

数字 意味
0 測位不能
1 単独測位(SPS)
2 Differential
4 RTK-Fix
5 RTK-Float

使用しているGNSSデバイスがRTKをサポートしていないので,実際に出てくる測位モードは0~2の範囲.

IMUデータの記録形式

データは次のような並びで記録される

タイムスタンプ, カウント,加速度X, 加速度Y, 加速度Z, 角速度X, 角速度Y, 角速度Z, 磁気x, 磁気y, 磁気z

タイムスタンプはunixtimeで小数点以下6桁. カウントはuint32_tで,32bit分カウントアップすると0に戻る. IMUの値はセンサから読んだ値そのものであり,オフセット調整等は行われていないので注意.

環境データの記録形式

データは次のような並びで記録される

タイムスタンプ, 温度,気圧

タイムスタンプはunixtimeで,単位は秒の整数値.

シャットダウン方法

画面を左にスワイプするか,Cボタンを押すとシャットダウン画面に遷移する. SDカードにデータを記録している場合には,いきなり電源を切るのではなく,必ずシャットダウン画面から電源を切ること.

SDカードを挿入していない場合は,いきなり電源を切っても構わない.

GNSS基板のディップスイッチの設定

以下の接続になるように設定する.

  • PPS: GPIO35
  • TX: GPIO14
  • RX: GPIO13

DIP-SW

赤枠のスイッチがON

u-centerでの操作

シリアルポートから入力されたデータがそのままNEO-M9Nに送られる.また,NEO-M9Nからのデータがそのままシリアルに出力されるので,u-centerをそのまま利用できる. u-centerの通信レートを115200bpsに設定し,ポートをM5Stackが接続されているポートにすれば,M5StackがGNSSモジュールとして見える. ただし,シリアルポートの通信レートに注意.PC-M5Stack間は115200bps, M5Stack-NEO 間は38400bpsに固定されているので, u-centerで通信レートを変更すると通信できなくなる.

使用しているカスタムフォント

https://fonts.google.com/specimen/Open+Sans

https://hicchicc.github.io/00ff/

About

M5stack Core2 + module GNSS clock

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