
Views: 1117
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
Просто о структурах и объединениях в Си
Views: 2268 Какие задачи нам позволяют решать структуры и объединения? Для разработчика встроенных систем эффективность и компактность кода всегда на первом месте. Если программировании на Ассемблере ты сам определяешь как …MPLAB® Harmony – или как это просто! Часть 1.
Views: 3746 Часть первая – Установка Гармонии. Музыкальная тема к статье, слушаем: В начале запуска нового проекта и выбора микроконтроллера стоит задача правильно его сконфигурировать, прежде чем перейти к реализации …Униполярный шаговый двигатель
Views: 2382 В приводах различных устройств часто применяются шаговые двигатели, Шаговый двигатели различают двух типов униполярные – когда обмотки коммутируются током текущим только в одну сторону, например при …Стабилизатор тока для светодиодов SN3350
Views: 2714 SN3350 ближайший аналог ZXLD1350 Как собрать готовый вариант, читайте во второй части – http://catcatcat.d-lan.dp.ua/stabilizator-toka-na-sn3350-chast-2/ 40V драйвер светодиодов с внутренним ключом SN3350 – импульсный понижающий преобразователь, разработанный для того, чтобы эффективно управлять одним или …Униполярный шаговый двигатель – часть 2
Views: 925 В этой части только итог и версия 2.0 универсальной, которая позволяет управлять шаговым двигателем во всех трех режимах и 3.0 специальной библиотеки только для одного полушагового режима. В …CLUBBEST-50-Light
Views: 384 CLUBBEST-50-LIGHT Зміст Короткий опис проекту. 1 Опис схемотехніки візуалізатора музики. 2 Аудіо вхід. 3 MCU. 4 Цифровий вихід. 5 Схема живлення MCU. 6 Складання пристрою. 7 Список …MPLAB® Code Configurator and Encoder
Views: 1563 Еще раз про энкодер… Для некоторых приложений очень удобно и экономически выгодно, для настройки и управления использовать энкодер. Такие энкодеры имеют строенную тактовую кнопку которую можно применить для выбора …Altium Designer my Libraries, Project templates, System settings by Catcatcat V23.04
Views: 375 Смотри как установить и подключить библиотеку тут. V. – 23_04 – Component Database Update. – configuration file name – DXPPreferences1.DXPPrf. – Added two projects for audio amplifier …Самый простой индикатор уровня звукового сигнала
Views: 6562 Демонстрационный проект создания индикаторов уровня с использованием WS2812B. Изучив этот проект вы сможете самостоятельно изготавливать и конструировать свои индикаторы уровня звукового сигнала. Дополнительно читайте статью Бегущие огни на …Altium Designer – создание рисунков на печатной плате
Views: 3445 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 …