Views: 1025
Тестирование модуля GP4SF1109F2 от фирмы Global Position eXpert Co., Ltd
GPS (англ. Global Positioning System — система глобального позиционирования, читается Джи Пи Эс) — спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположениe. Позволяет в любом месте Земли (не включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США.
Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения моментов времени приема синхронизированного сигнала от навигационных спутников антенной потребителя. Для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно иметь четыре уравнения: «расстояние равно произведению скорости света на разность моментов приема сигнала потребителя и момента его синхронного излучения от спутников»… более подробно на http://ru.wikipedia.org/wiki/GPS
Для тестирования применена плата ILLISSI-M4B04 и плата ILLISSI-4B-05-primum PIC18F25K20 3V3 в качестве USB-USART. На плате ILLISSI-4B установлены джамперы которые позволяют использовать драйвер самостоятельно.
Основные характеристики модуля.
Чип модуль | GSD4eTM WLCSP (the new SiRFstar IVTM architecture) |
Частота | L1 1575.42MHz, C/A code |
Каналы | 48 |
Частота обновления | 1Hz |
Скорость передачи данных | 4800bps |
Чувствительность | Отслеживание – 163dBm |
Захват – 148dBm | |
Время захвата | Горячий старт (открытое небо) < 2s |
Горячий старт (в помещении) < 15s | |
Холодный запуск (открытое небо) 37s (типичное) | |
Точность позиционирования | Автономный < 5m (2D RMS) |
SBAS < 2.5m (2D RMS) | |
Max. высота | < 18,000 m |
Max. скорость | < 1,000 km/h |
Power | Непрерывное отслеживание: 58 mW (~0,060 мА) |
Ток спящем режиме: 20 uA | |
TricklePower(1Hz) : 8 mW | |
Protocol Support:NMEA 0183 | NMEA 0183 8 data bits, no parity, 1 stop bits (default), 1Hz: GGA, GSA, RMC; 5Hz: GSV(после фиксации) |
The GP4SF1109F2 Приемный модуль поддерживает 4 вида NMEA сообщений формата:GGA, GSA, RMC, GSV. GSV данные – доступны после фиксации спутников.
NMEA протокол | Описание |
GGA | GPS зафиксированные данные |
GSA | GNSS DOP и активные спутники |
GSV | GNSS спутников в поле зрения |
RMC | Рекомендуемые минимальные характеристики GNSS данных |
Физически модуль представляет собой (вид сверху):
Назначение выводом модуля:
Номер вывода | Название | Функция | Описание |
1 | VIN | I | DC напряжение питания VIO=1.8V |
2 | GND | G | Общий |
3 | RXD | I | Последовательный порт VIO=1.8V |
4 | TXD | O | Последовательный портVIO=1.8V |
5 | GND | G | Общий |
6 | GND | G | Общий |
7 | RF_IN | I | Вход GPS сигнала |
8 | GND | G | Общий |
9 | N/S | I | Выключает модуль отрицательным импульсом до 0,5с, отрицательным импульсом >3 секунды, перезапускает или включает модуль. |
10 | ON/OFF | I | Включает модуль на переходе 0/1 |
Вариант подключения модуля для работы с логикой 3,3 вольта:
Схема подключения модуля для тестирования:
Для контроля передаваемых последовательностей используем гипертерминал.
Формируемые последовательности данных модулем:
После включения питания или после выхода их спящего состояния модуль выдает следующие последовательности (4 раза):
Последовательность при отсутствии видимости спутников.
$PSRF156,26,3,1,1,4c,0*75
$GPGGA,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*48
$GPGSA,*6E
$GPRMC,,*4B
$GPGGA,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*48
$GPGSA,*6E
$GPRMC,,*4B
$PSRF156,26,3,1,1,4c,0*75
$GPGGA,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*48
$GPGSA,*6E
$GPRMC,,*4B
$GPGGA,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*48
$GPGSA,*6E
$GPRMC,,*4B
$PSRF156,26,3,1,1,4c,0*75
$GPGGA,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*48
$GPGSA,*6E
$GPRMC,,*4B
После этого модуль повторяет три команды, с периодом в 1секунду:
$GPGGA,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*48
$GPGSA,*6E
$GPRMC,,*4B
$GPGGA,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*48
$GPGSA,*6E
$GPRMC,,*4B
$GPGGA,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*48
$GPGSA,*6E
$GPRMC,,*4B
$GPGGA,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*48
$GPGSA,*6E
$GPRMC,,*4B
$GPGGA,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*48
$GPGSA,*6E
$GPRMC,,*4B
$GPGGA,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*48
$GPGSA,*6E
$GPRMC,,*4B
При отсутствии видимости спутников данные в передачи отсутствуют.
Описание передаваемых команд:
GGA – Global Positioning System Fixed Data
Пример сообщения GGA:
$GPGGA,053740.000,2503.6319,N,12136.0099,E,1,08,1.1,63.8,M,15.2,M,,0000*64
Таблица 1.
Название | Пример | Единица | Описание |
Message ID | $GPGGA | Заголовок сообщения GGA | |
UTC Time | 53740 | hhmmss.sss – время UTC | |
Latitude | 2503.6319 | ddmm.mmmm – широта | |
N/S Indicator | N | N = северная или S = южная широта | |
Longitude | 12136.01 | dddmm.mmmm – долгота | |
E/W Indicator | E | E = восточная или W = западная долгота | |
Position Fix Indicator | 1 | См. таб. 2 | |
Satellites Used | 08 | Видимых спутников от 0 до 12 | |
HDOP | 1.1 | Фильтр точности по горизонтали | |
MSL Altitude | 63.8 | метры | |
Units | M | метры | |
Geoid Separation1 | 15.2 | метры | |
Units | M | метры | |
Age of Diff. Corr. | секунды | Пусто если DGPS не используется | |
Diff. Ref. Station ID | 0 | ||
Checksum* | *64 | Контрольная сумма | |
<CR><LF> | Конец сообщения |
Таблица 2. Флаг фиксации позиции.
Значение | Описание |
0 | Позиция не определена, данные недоступны или недостоверны. |
1 | Режим GPS, режим SPS, координаты достоверны. |
2 | Дифференциальная GPS (DGPS), режим SPS, координаты достоверны. |
3 | Не поддерживается. |
6 | Точный расчет траектории, координаты достоверны. |
Контрольная сумма: 8-битовая сумма (XOR) ASCII кодов всех символов (включая “,”) в последовательности между символами “$” и “*” (исключая их). Результат сложения записывается в реальном виде после символа “*”.
GSA—GNSS DOP and Active Satellites
Пример сообщения GSA:
$GPGSA,A,3,24,07,17,11,28,08,20,04,,,,,2.0,1.1,1.7*35
Таблица 3.
Название | Пример | Описание |
Message ID | $GPGSA | GSA заголовок протокола |
Mode 1 | A | См. таблицу 4 |
Mode 2 | 3 | См. таблицу 5 |
ID of satellite used | 24 | Уровень сигнала на 1-й канал |
ID of satellite used | 07 | Уровень сигнала на 2-й канал |
…… | …… | |
ID of satellite used | Уровень сигнала на 12-й канал | |
PDOP | 2 | Ухудшение точности позиционирования |
HDOP | 1.1 | Снижение точности по горизонтали |
VDOP | 1.7 | Снижение точности по вертикали |
Checksum | *35 | |
<CR> <LF> | Конец сообщения |
Таблица 4.
Значение | Описание |
M | Вручную – вынуждена работать в 2D или 3D режиме |
A | Автоматически – разрешено для автоматического переключения 2D/3D |
Таблица 5.
Значение | Описание |
1 | Координаты недоступны |
2 | 2D |
3 | 3D |
GSV—GNSS Satellites in View
Пример сообщения GSV:
$GPGSV,3,1,12,28,81,285,42,24,67,302,46,31,54,354,,20,51,077,46*73
$GPGSV,3,2,12,17,41,328,45,07,32,315,45,04,31,250,40,11,25,046,41*75
$GPGSV,3,3,12,08,22,214,38,27,08,190,16,19,05,092,33,23,04,127,*7B
Таблица 6.
Название | Пример | Единицы измерения | Описание |
Message ID | $GPGSV | GSV protocol header | |
Total number of messages1 | 3 | Range 1 to 3 | |
Message number1 | 1 | Range 1 to 3 | |
Satellites in view | 12 | ||
Satellite ID | 28 | Channel 1 (Range 01 to 32) | |
Elevation | 81 | degrees | Channel 1 (Range 00 to 90) |
Azimuth | 285 | degrees | Channel 1 (Range 000 to 359) |
SNR (C/No) | 42 | dB-Hz | Channel 1 (Range 00 to 99, null when not tracking) |
Satellite ID | 20 | Channel 4 (Range 01 to 32) | |
Elevation | 51 | degrees | Channel 4 (Range 00 to 90) |
Azimuth | 77 | degrees | Channel 4 (Range 000 to 359) |
SNR (C/No) | 46 | dB-Hz | Channel 4 (Range 00 to 99, null when not tracking) |
Checksum | *73 | ||
<CR> <LF> |
RMC—Recommended Minimum Specific GNSS Data
Пример сообщения RMC:
$GPRMC,053740.000,A,2503.6319,N,12136.0099,E,2.69,79.65,100106,,,A*53
Таблица 7.
Название | Пример | Единицы измерения | Описание |
Сообщение ID | $GPRMC | RMC protocol header | |
UTC Time | 53740 | hhmmss.sss | |
Статус | A | A=data valid or V=data not valid | |
Широта | 2503.6319 | ddmm.mmmm | |
N/S Indicator | N | N = северная или S = южная широта | |
Долгота | 12136.01 | dddmm.mmmm | |
E/W индикатор | E | E = восточная или W = западная долгота | |
Скорость относительно земли | 2.69 | True | |
Курс относительно земли | 79.65 | ||
Дата | 100106 | ddmmyy | |
Магнитное склонение | |||
Изменение | E=east or W=west (Not shown) | ||
Режим | A | A=autonomous, D=DGPS, E=DR | |
Checksum | *53 | ||
<CR> <LF> | Конец сообщения |
Файлы для загрузки
Описание модуля GP4SF1109F2 [wpdm_file id=214 template=”link-template-calltoaction3.php”]
Протокол NMEA [wpdm_file id=215 template=”link-template-calltoaction3.php”]
NMEA0183 [wpdm_file id=216 template=”link-template-calltoaction3.php”]
Это может быть интересно
- УКВ – радиоприем, часть 2Views: 6188 Пришло свободное время решил вторую часть проекта реализовать (правда есть мысль и третью с использование цветного OLED и функцией ch-светомузыки, но это только задумка… Для понимания функций интегрального …
- MPLAB® Code ConfiguratorViews: 1768 MPLAB ® Code конфигуратор (MCC) является свободно распространяемым плагином, это графическая среда программирования, которая генерирует бесшовный, легкий для понимания кода на Cи, чтобы вставить его в свой проект.
- MPLAB® Harmony – или как это просто! Часть 3.Views: 2060 Часть третья – копнём немного глубже. Вы наверное заметили, что во второй главе, вроде сначала все шло как по маслу, а потом, что бы заморгали светики, я вставил …
- Индикатор температурыViews: 2651 Проект для начинающих, на демо плате BB-2T3D-01. Простой индикатор температуры. Проект никак не задумывался, просто на витрину магазин Ворон нужна была демонстрационная модель на макетной плате, чего нибудь работающего. Остановились на индикаторе …
- LM317 и светодиодыViews: 7811 LM317 и светодиоды статья с переработанная с сайта http://invent-systems.narod.ru/LM317.htm Долговечность светодиодов определяется качеством изготовления кристалла, а для белых светодиодов еще и качеством люминофора. В процессе эксплуатации скорость деградации кристалла …
- AD9833 – Programmable Waveform GeneratorViews: 2756 Простой генератор звуковых частот на AD9833. Для тестирования БПФ в светомузыке мне нужен был генератор звуковых частот. Я использовал советский Г3-112, но он себя давно изжил. Все думал купить …
- MCC – K42 – настройка модуля DMAViews: 738 MCC – в версии v.3.95.0 и начиная ядра 4.85.0 конфигуратор предоставляет графический интерфейс для настройки модуля DMA. Для начала: Посмотреть какая версия МСС можно в закладке версии, если …
- Проект с использованием MCC часть 03Views: 1553 Первым делом перенастроим регистры конфигурации, следующим образом: Отключим выход генератора (CLKOUT function is disabled. I/O function on the CLKOUT pin) Включим сторожевой таймер (WDT enabled) После этой настройки …
- Проект с использованием MCC часть 11Views: 825 Можно несколько облагородить программу вынести наши процедуры обработки нажатия кнопок в отдельные функции. Но вы должны понимать, что это хоть и не значительно, но будет тормозить общую скорость …
- Altium Designer my Libraries, Project templates, System settings by Catcatcat V24.0 PROViews: 141 Назвемо цей варіант поновлення для професіоналів і не тільки. Що нового? 1. Повністю змінено структуру параметрів бази даних компонента. Це дозволило повноцінної роботи Актив ВОМ. Ви відразу отримуєте …