# Integración Módulo GPS N32+ con Modo Reposo por Comandos UBX
## Placa ESP32-2432S028 (CYD)

Este documento detalla la conexión física, el protocolo binario para poner a dormir y despertar el módulo GPS N32+ (U-blox) mediante comandos serie, y el esquema de integración con el firmware del instrumental OBD-II.

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## 1. Especificaciones y Pinout del Módulo N32+ GPS

![Pinout del Módulo GPS U-blox N32+](pinout_gps.png)

* **Chipset**: U-blox 7 / NEO-7M (o compatible).
* **Protocolo de salida**: NMEA 0183 (mensajes $GPRMC, $GPGGA, $GPVTG).
* **Protocolo de configuración**: Binario U-blox (UBX).
* **Velocidad predeterminada (Baudrate)**: 9600 bps (8N1).
* **Voltaje de alimentación**: 5V (conectado a `Vin` del conector P1).
* **Nivel lógico UART**: 3.3V (compatible directo con ESP32 sin conversores).
* **Consumo activo**: ~45 a 60 mA.
* **Consumo en modo reposo (Software Standby / Backup)**: ~0.3 a 0.5 mA.

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## 2. Esquema de Conexión Física (Bidireccional)

![Diagrama de conexión GPS y Sensores a la Placa CYD](diagrama_conexion_hardware.png)

Para recibir datos de navegación y al mismo tiempo poder enviar comandos de suspensión y despertar, se utiliza la ficha de 4 pines del conector rotulado como **UART** (o **P1**) en la parte trasera de la placa CYD:

| Pin del GPS N32+ | Pin en Conector UART (P1) | Función | Notas |
| :--- | :--- | :--- | :--- |
| **VCC / V+EN** (Naranja) | **Pin 1** (`Vin` 5V) | Alimentación | 5V directo del regulador/USB |
| **RX** (Blanco / Amarillo) | **Pin 2** (`GPIO 1` / TX0) | TX del ESP32 | Salida serial para enviar comandos UBX de reposo |
| **TX** (Azul / Verde) | **Pin 3** (`GPIO 3` / RX0) | RX del ESP32 | Entrada serial UART0 (sentencias NMEA a 9600 bps) |
| **GND** (Verde / Negro) | **Pin 4** (`GND`) | Masa común | Retorno de corriente |

> **Programación por cable USB**:
> Dado que el conector UART comparte internamente las líneas GPIO 1 y GPIO 3 con el chip conversor USB-Serie (CH340), **desconectar la ficha de 4 pines del GPS al flashear nuevo firmware por cable USB** para evitar interferencias en la carga. Una vez completada la carga, reconectar la ficha para el funcionamiento normal.

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## 3. Comandos Binarios UBX de Reposo y Despertar

El chip U-blox cuenta con el mensaje binario **`UBX-RXM-PMREQ`** (Class `0x02`, ID `0x41`), que ordena la desconexión inmediata de la etapa de radiofrecuencia y procesado satelital.

### A. Trama para poner a dormir al GPS (Sleep / Backup Mode)
Estructura de 16 bytes con sincronismo, encabezado, longitud, payload y checksum Fletcher:

```text
Header:   0xB5 0x62 (Sync UBX)
Class:    0x02      (RXM)
ID:       0x41      (PMREQ)
Length:   0x08 0x00 (8 bytes de payload)
Payload:  0x00 0x00 0x00 0x00 (Duración = 0: suspensión indefinida hasta despertar)
          0x02 0x00 0x00 0x00 (Flags: modo Backup / Software Standby)
Checksum: 0x4D 0x3B (CK_A, CK_B)
```

**Array en C++ listo para enviar**:
```cpp
const uint8_t UBX_SLEEP_CMD[] = {
  0xB5, 0x62, 0x02, 0x41, 0x08, 0x00,
  0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
  0x02, 0x00, 0x00, 0x00,
  0x4D, 0x3B
};
```

### B. Secuencia para despertar al GPS (Wake-up)
U-blox admite el despertar por actividad en la línea serie (**Wake on UART**). Basta con transmitir una ráfaga corta de bytes (por ejemplo `0xFF`) para que el receptor reactive sus osciladores y vuelva al modo activo.

```cpp
void gpsWake() {
  // Envío de ráfaga de pulsos para despertar el receptor U-blox
  uint8_t wakeBuffer[16];
  memset(wakeBuffer, 0xFF, sizeof(wakeBuffer));
  gpsSerial.write(wakeBuffer, sizeof(wakeBuffer));
  gpsSerial.flush();
}
```

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## 4. Código Modelo para Integrar en el Firmware

```cpp
#include <HardwareSerial.h>
#include <TinyGPSPlus.h>

#define GPS_RX_PIN 3  // Conector UART Pin 3 (RX0 ESP32, entrada desde TX del GPS)
#define GPS_TX_PIN 1  // Conector UART Pin 2 (TX0 ESP32, salida hacia RX del GPS)
#define GPS_BAUDRATE 9600

#define gpsSerial Serial // Usamos UART0 por hardware nativo
TinyGPSPlus gps;

bool gpsIsSleeping = false;

// Inicialización del puerto serie para GPS
void setupGPS() {
  pinMode(GPS_RX_PIN, INPUT_PULLUP);
  gpsSerial.begin(GPS_BAUDRATE, SERIAL_8N1, GPS_RX_PIN, GPS_TX_PIN);
}

// Poner el GPS en modo reposo de ultra bajo consumo
void gpsSleep() {
  if (gpsIsSleeping) return;
  
  // Trama UBX-RXM-PMREQ para modo Backup permanente
  const uint8_t ubxSleep[] = {
    0xB5, 0x62, 0x02, 0x41, 0x08, 0x00,
    0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
    0x02, 0x00, 0x00, 0x00,
    0x4D, 0x3B
  };
  
  gpsSerial.write(ubxSleep, sizeof(ubxSleep));
  gpsSerial.flush();
  gpsIsSleeping = true;
  Serial.println(">>> [GPS] Modulo GPS puesto en modo reposo (Sleep).");
}

// Despertar el GPS
void gpsWake() {
  if (!gpsIsSleeping) return;

  // Enviar ráfaga de sincronismo en línea serie para disparar el evento Wake-on-UART
  for (uint8_t i = 0; i < 32; i++) {
    gpsSerial.write(0xFF);
  }
  gpsSerial.flush();
  gpsIsSleeping = false;
  Serial.println(">>> [GPS] Modulo GPS despertado.");
}

// Lectura continua en el bucle principal
void processGPS() {
  if (gpsIsSleeping) return;

  while (gpsSerial.available() > 0) {
    gps.encode(gpsSerial.read());
  }
}
```

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## 5. Integración con el Sistema de Reposo Existente

En el archivo `sketch/obd2_gauge/config.h`:

1. **Al entrar en suspensión (`enterLightSleep`)**:
   ```cpp
   gpsSleep(); // Apaga la etapa de radio y antena del GPS
   ```

2. **Al salir de la suspensión (`wokeFromSleep`)**:
   ```cpp
   gpsWake(); // Reactiva el receptor U-blox
   ```

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## 6. Funcionalidades a Implementar Posteriormente

1. **Velocidad Real vs Velocidad OBD-II**:
   - Lectura: `gps.speed.kmph()`.
   - Comparación directa con la velocidad reportada por la ECU (PID `010D`).

2. **Cronómetro 0 a 100 km/h (Performance Meter)**:
   - Detección automática de detención (`speed == 0`).
   - Disparo del cronómetro al detectar movimiento (`speed > 1.0 km/h`).
   - Registro del tiempo exacto en milisegundos al cruzar los `100.0 km/h`.

3. **Hora Satelital Atómica y Fecha**:
   - Lectura de `gps.time.hour()`, `gps.time.minute()`, `gps.time.second()`.
   - Ajuste de huso horario (`hora - 3` para huso horario UTC-3).

4. **Altitud y Rumbo**:
   - `gps.altitude.meters()` para altitud msnm.
   - `gps.course.deg()` para orientación y brújula digital.