
Views: 1088
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
Стробоскоп для автомобиля
Views: 2186 Одним из популярных решений светового тюнинга автомобиля, мотоцикла или скутера стал эффект – “полицейский стробоскоп“. На база платы ch-c0050 реализовано несколько проектов. В этой статье приводятся две версии …Altium Designer – создание рисунков на печатной плате
Views: 3318 Для создание рисунков на печатной платы в Altium Designer можно использовать возможность использовать в Altium Designer сторонних скриптов. Мне возможность эта очень понравилась и я решил её расшарить …Проект с использованием MCC часть 13
Views: 1136 Так как используя MCC мы можем его использовать со своими библиотеками, поэтому настало время и свое создать. Для начала откроем наш заголовочный файл в нем очень много букв: По …Moving average – скользящее среднее
Views: 2286 Скользящая средняя, скользящее среднее (англ. moving average, MA) — общее название для семейства функций, значения которых в каждой точке определения равны среднему значению исходной функции за предыдущий период. Скользящие средние обычно используются с данными временных рядов для сглаживания …BMP280 – температура и атмосферное давление – учебный проект
Views: 2080 Учебный проект на PIC32 и светодиодной панели P5 (2121)-168-6432-80 (32*64). Проект позволяет ознакомиться с простой графикой и с чтением давления и температуры с датчика BMP280. Для тестирования необходимо …Altium Designer my setup system and project structure V23.3
Views: 209 Оновлення бази даних та шаблонів від березня 2023 року. Updating the database and templates from March 2023. Altium Designer my Libraries, Project templates, System settings by Catcatcat. Дивись …Обновление ESP8266 c ESPFlashDownloadTool_v3.6.3
Views: 3547 Технология обновления следующая: Загружаем программу со страницы espressif.com. Разархивируем. Где находятся файлы, для прошивки? Заходим в каталоги Подключаем по схеме в статье WiFi ESP8266 (замыкаем BT2, перемычка). Запускаем программу, …Toyota Auto Fader – Модуль включения усилителя
Views: 1979 Toyota Auto Fader – Модуль включения усилителя. Часто автолюбители прибегают к замене штатного головного устройства на универсальное мультимедийное, в котором значительно расширены функциональные возможности. Если возникает желание оставить …LED драйвер TM1639
Views: 2246 TМ1639 позволяет работать на матрицу 8*8 или 8 семисегметных индикаторов. Может работать как на индикаторы с общим катодом, но и есть возможность подключать общим анодом. Для управления драйвером …Простой цифровой регулятор мощности
Views: 7119 Простой регулятор мощности с цифровой индикацией. Этот проект создан как обучающий, для ознакомления с основами построения сетевых регуляторов мощности. Устройства подобного типа можно использовать для управления освещением, скоростью …