ESP32 BLE GNSS Bridge

Прошивка для ESP32, которая мостит любой GNSS/GPS-приёмник на телефон через Bluetooth Low Energy (BLE), с WiFi AP для NTRIP-поправок и real-time выводом на OLED/TFT.

Работает с UM980, u-blox, Quectel и любым GNSS-модулем, который отдаёт NMEA по UART. Поддерживает RTK Fixed/Float, мультисозвездийный приём и двунаправленный pass-through команд.

Ключевые возможности

• Двунаправленный BLE UART — Nordic UART Service (NUS), совместимо с любым BLE-терминальным приложением
• WiFi Access Point — TCP-сервер на порту 23 для релея NTRIP-поправок (до 4 клиентов)
• Поддержка RTK — детект Fixed/Float, отображение точности в см
• Мультисозвездийность — GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, QZSS с подсчётом спутников по каждой системе
• Разбор NMEA — предложения GGA, GNS, GSV, GSA, GST с извлечением спутников/точности
• OLED-дисплей — SSD1306 128x64: координаты, высота, время, точность, разбивка по спутникам
• TFT-дисплей — ST7789 135x240: те же данные в цвете (опционально)
• Поддержка двух плат — ESP32-C3 (одно ядро) и ESP32-S3 (два ядра, BLE + данные на разных ядрах)
• Высокий throughput — UART на 460800 baud, BLE MTU до 517 байт, ring-буфер 16 KB

Быстрый старт

Прошить готовый бинарник

Скачать последний релиз и прошить через esptool:

pip install esptool

# ESP32-C3
esptool.py write_flash 0x0 unified-esp32c3.bin

# ESP32-S3
esptool.py write_flash 0x0 unified-esp32s3.bin

Сборка из исходников (PlatformIO)

git clone https://github.com/danusha2345/esp32-ble-gnss-bridge.git
cd esp32-ble-gnss-bridge

# Build & upload
pio run -e esp32-c3 -t upload
pio run -e esp32-s3 -t upload

# Serial monitor
pio device monitor -e esp32-c3
pio device monitor -e esp32-s3

Железо

Поддерживаемые платы

Board	Architecture	Display library
ESP32-C3 Super Mini	Single-core RISC-V 160 MHz	Arduino_GFX
ESP32-S3-Zero	Dual-core Xtensa 240 MHz	TFT_eSPI

Подключение

ESP32-C3

Function	Pin	Notes
GNSS UART RX	GPIO8	From GNSS TX
GNSS UART TX	GPIO10	To GNSS RX
OLED SDA	GPIO3	I2C
OLED SCL	GPIO4	I2C, address 0x3C
TFT SCLK / MOSI / DC / RST / BL	GPIO0 / 1 / 2 / 9 / 5	SPI, optional

ESP32-S3-Zero

Function	Pin	Notes
GNSS UART RX	GPIO5	From GNSS TX
GNSS UART TX	GPIO6	To GNSS RX
OLED SCL	GPIO1	I2C
OLED SDA	GPIO2	I2C, address 0x3C
TFT DC / RST / MOSI / SCLK / BL	GPIO9 / 10 / 11 / 12 / 13	SPI, disabled by default
WS2812 LED	GPIO21	Built-in RGB

Полные схемы и список свободных GPIO — см. ESP32-S3-ZERO_PIN_CONNECTIONS.md.

Использование

BLE-подключение

1. Сканировать BLE-устройство:
   • ESP32-C3: UM980_C3_GPS
   • ESP32-S3: UM980_S3_GPS
2. Подключиться любым BLE-терминальным приложением — прошивка использует стандартные UUID Nordic UART Service (NUS)
3. GNSS-данные идут автоматически; команды на конфигурацию GNSS-модуля можно отправлять туда же

Рекомендуемые приложения:

• Serial Bluetooth Terminal (Android/iOS) — лучший вариант для команд
• SW Maps (Android/iOS) — NTRIP-поправки + карта (External GNSS > Generic NMEA BLE)
• nRF Connect — продвинутая BLE-диагностика

Заметка: приложения для Classic Bluetooth SPP не подойдут — здесь только BLE GATT.

WiFi / NTRIP

1. Подключиться к WiFi AP:
   • ESP32-C3: SSID UM980_GPS_BRIDGE, пароль 123456789
   • ESP32-S3: SSID UM980_GPS_BRIDGE_S3, пароль 123456789
2. Открыть TCP-соединение на 192.168.4.1:23
3. Слать NTRIP-поправки или команды — они пробрасываются на GNSS-модуль
4. GNSS-данные одновременно отправляются всем подключённым WiFi- и BLE-клиентам

Дисплей

OLED/TFT показывает:

• Координаты с динамической точностью (6–8 знаков после запятой)
• Высоту и локальное время
• Точность в метрах или сантиметрах (если < 1 м, отображается xx.x cm)
• Количество спутников по созвездиям: G:9 R:5 E:3 B:2 Q:1
• Режим фикса: GPS, DGPS, RTK Fixed, RTK Float и т.д.

Конфигурация

Setting	How to change
WiFi SSID / password	Edit ssid and password at top of src/main.cpp
BLE device name	Edit the NimBLEDevice::init() and advertising setName() values in src/main.cpp
Time zone	Build flag -DTZ_FORCE_OFFSET_MINUTES=<minutes> in platformio.ini (e.g. 180 = UTC+3)
UART baud rate	Edit SerialPort.begin() in src/main.cpp

Архитектура

Однофайловая прошивка (src/main.cpp, ~2000 строк). Два PlatformIO-окружения, переключение через #ifdef ESP32_S3.

• ESP32-S3: два ядра — BLE-task на core 0, обработка данных на core 1
• ESP32-C3: одно ядро — всё в loop()

Поток данных: GNSS <-> UART (460800) <-> Ring Buffer (16KB) <-> BLE NUS + WiFi TCP

Лицензия

MIT