9增值alientek產品2atk-neo6m gps模塊atk用戶手冊-v1

1、UserManual高性能 GPS 模塊用戶手冊修訂歷史版本日期原因V1.002013/3/10第一次發(fā)布ANTEK目錄特性參數(shù)1使用說明2模塊引腳說明2模塊使用說明32.2.12.2.22.2.3NMEA-0183 協(xié)議簡介3模塊與單片機連接6u-center使用簡介63.結構尺寸94.其他101ANTEK1.特性參數(shù)ATK-NEO-6M-V12（V12 是版本號，下面均以 ATK-NEO-6M 表示該產品）是一款。該模塊采用 U-BLOX NEO-6M 模組，模塊自帶高性能無源陶瓷天線（無需再昂貴的有源天線了），并自帶可充電后備電池（以支持溫啟動或熱啟動，后備電池在主電源斷電后，可以維持左

2、右的 GPS 接收數(shù)據(jù)保存）。模塊通過串口與外部系統(tǒng)連接，串口波特率支持 4800、9600、38400（默認）、57600等不同速率，兼容 5V/3.3V 單片機系統(tǒng)，可以非常方便的與您的產品進行連接。該模塊各參數(shù)如表 1.1 和表 1.2 所示：表 1.1 ATK-NEO-6M 基本特性注1：冷啟動是指模塊所有保存的 GPS 接收歷史信息都丟失了（相當于主電源和后備電池都沒電了），這種情況下重啟，稱之為冷啟動。溫啟動是指模塊保存了 GPS 接收歷史信息，但是當前可視的信息和保存的信息不一致了，這樣的條件下重啟，稱之為溫啟動。熱啟動則是指在模塊保存了 GPS 接收歷史信息且與當前可視信息一致

3、，這樣的條件下重啟，稱之為熱啟動。表 1.2 ATK-NEO-6M 電氣特性注 1： 此電流為連續(xù)工作模式下的電流，可以選擇省電模式（注 2： 當 VCC 大于 3.3V 時 VCCX=3.3V，否則 VCCX=3.3V。er Save Mode）以節(jié)省用電。注 3： 模塊的 TXD 和 RXD 腳接了 510 歐電阻，做輸出電平兼容處理，所以在使用的時候要注意，導線電阻不可過大，否則可能導致通信不正常。ATK-NEO-6M GPS 模塊支持多種通信波特率，通過模塊上的兩個電阻（R4 和 R5，推薦使用 1K 的阻值）設置，見表 1.3：1項目說明工作電壓（VCC）DC2.7V5.0V工作電流

4、39mA1VohVCCX2-0.4V(Min)Vol0.4V(Max)Vih0.7*VCC(Min)Vil0.2*VCC(Max)TXD/RXD 阻抗 3510 歐項目說明接口特性TTL，兼容 3.3V/5V 單片機系統(tǒng)接收特性50 通道，GPS L1(1575.42Mhz) C/A 碼，SBAS:WAAS/EGNOS/MSAS定位精度2.5 mCEP （SBAS：2.0mCEP）更新速率最大 5Hz捕獲時間冷啟動 1：27S（最快）溫啟動：27S熱啟動：1S捕獲追蹤靈敏度-161dBm通信協(xié)議NMEA（默認）/UBX Binary串口通信波特率4800、9600、38400（默認）、5760

5、0模塊尺寸25.5mm*31mmANTEK表 1.3 ATK-NEO-6M 通信波特率設置表 1.3 中，通信波特率 38400 為 ATK-NEO-6M GPS 模塊的默認設置，根據(jù)此表，大家可以自行設置適合自己的波特率。2.使用說明2.1 模塊引腳說明ATK-NEO-6M GPS 模塊非常小巧（25.5mm*31mm），模塊通過 4 個 2.54mm 間距的排針與外部連接，在模塊的下方有 2 個安裝孔，方便大家安裝到自己的設備里面，模塊外觀如圖2.1.1 所示：圖 2.1.1 ATK-NEO-6M GPS 模塊外觀圖圖 2.1.1 中，從右到左，依次為模塊引出的 PIN1PIN4 腳，各引

6、腳的詳細描述如表 2.1.1所示：表 2.1.1 ATK-NEO-6M GPS 模塊各引腳功能描述2序號名稱說明1RXD模塊串口接收腳（TTL 電平，不能直接接 RS232 電平!），可接單片機的 TXD2TXD模塊串口發(fā)送腳（TTL 電平，不能直接接 RS232 電平!），可接單片機的 RXD3GND地4VCC電源（3.3V5.0V）R4（1K）R5（1K）使用協(xié)議波特率不焊接不焊接NMEA9600不焊接焊接NMEA38400焊接不焊接NMEA4800焊接焊接UBX57600ANTEK另外，模塊自帶了一個狀態(tài)指示燈：PPS。該指示燈連接在 UBLOX NEO-6M 模組的TIMEPULSE

7、端口，該端口的輸出特性可以通過程序設置。PPS 指示燈，在默認條件下（沒經過程序設置），有 2 個狀態(tài)：1，表示模塊已開始工作，但還未實現(xiàn)定位。2， 閃爍（100ms 滅，900ms 亮），表示模塊已經定位成功。這樣，通過 PPS 指示燈，就可以很方便的判斷模塊的當前狀態(tài)，方便大家使用。2.2 模塊使用說明ATK-NEO-6M GPS 模塊同外部設備的通口采用 UART（串口）方式，輸出的 GPS定位數(shù)據(jù)采用 NMEA-0183 協(xié)議（默認），控制協(xié)議為 UBX 協(xié)議（該協(xié)議的詳細介紹請看u-blox6_ReceiverDescriptionProtocolSpec_GPS.G6-SW-100

8、18-C.pdf 這個文檔）。這里，提供的 u-center向大家介紹 NMEA-0183 協(xié)議、模塊與單片機的連接方法，并結合 ublox介紹 ATK-NEO-6M 模塊的使用。2.2.1 NMEA-0183 協(xié)議簡介NMEA 0183 是國家海洋電子（National Marine Electronics Assotion）為海用電子設備制定的標準格式。目前業(yè)已成了 GPS的 RTCM（Radio Technical導航設備Commisfor Maritime servi）標準協(xié)議。NMEA-0183 協(xié)議采用ASCII 碼來傳遞 GPS幀格式形如：$aaccc,ddd,ddd,ddd*h

9、h(CR)(LF)1、“$”：幀命令起始位，稱之為幀。2、aaccc：地址域，前兩位為識別符（aa），后三位為語句名（ccc）3、dddddd：數(shù)據(jù)4、“*”：校驗和前綴（也可以作為語句數(shù)據(jù)結束的標志）5、hh：校驗和（check sum），$與*之間所有字符 ASCII 碼的校驗和（各字節(jié)做異或運算，得到校驗和后，再轉換 16 進制格式的 ASCII 字符）6、(CR)(LF)：幀結束，回車和換行符NMEA-0183 常用命令如表 所示：表 NMEA-0183 常用命令表注 1： 即協(xié)調世界時，相當于本初子午線(0 度經線)上的時間，時間比早 8 個小時。接下來分別介紹這些命令。1，$GPG

10、GA（GPS，Globalitioning System Fix Data）$GPGGA 語句的基本格式如下（其中 M 指換行，下同）：M，hh 指校驗和，CR 和 LF 代表回車$GPGGA,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),M,(10),M,(11),(12)*hh(CR)(LF)3序號命令說明最大幀長1$GPGGAGPS722$GPGSA當前信息653$GPGSV可見信息2104$GPRMC705$GPVTG地面速度信息346$GPGLL大地坐標信息7$GPZDA當前時間(1)信息ANTEK(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10

11、)(11)時間，格式為 hhmmss.ss；緯度，格式為 ddmm.mmmmm（度分格式）；緯度半球，N 或S（北緯或南緯）；經度，格式為 dddmm.mmmmm（度分格式）；經度半球，E 或W（東經或西經）；GPS 狀態(tài)，0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位；正在使用的用于定位的數(shù)量（0012）HDOP 水平精確度因子（0.599.9）海拔高度（-9999.9 到 9999.9 米）大地水準面高度（-9999.9 到 9999.9 米）差分時間（從最近一次接收到差分信號開始的秒數(shù)，非差分定位，此項為空）(12) 差分參考舉例如下：標號（0000 到 1023，首位 0 也將傳送，非差分定

12、位，此項為空)$GPGGA,023543.00,2308.28715,N,11322.09875,E,1,06,1.49,41.6,M,-5.3,M,*7D2，$GPGSA（當前信息）$GPGSA 語句的基本格式如下：$GPGSA,(1),(2),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(4),(5),(6)*hh(CR)(LF)(1)(2)(3)(4)(5)(6)模式，M = 手動，A = 自動。定位類型，1=未定位，2=2D 定位，3=3D 定位。正在用于定位的號（0132）PDOP 綜合位置精度因子（0.5-99.9）HDOP 水平

13、精度因子（0.5-99.9）VDOP 垂度因子（0.5-99.9）舉例如下：$GPGSA,A,3,26,02,05,29,15,21,2.45,1.49,1.94*0E3，$GPGSV（可見數(shù)，GPS Salites in View）$GPGSV 語句的基本格式如下：$GPGSV, (1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),.,(4),(5),(6),(7)*hh(CR)(LF)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)GSV 語句總數(shù)。本句 GSV 的?？梢姷目倲?shù)（0012，前面的 0 也將被傳輸）。（0132，前面的 0 也將被傳輸）。仰角（0090 度，前面的 0 也將被傳

14、輸）。方位角（000359 度，前面的 0 也將被傳輸）信噪比（0099dB，沒有到時為空）。的信息，其他注：每條 GSV 語句最多包括四顆句中輸出。舉例如下：的信息將在下一條$GPGSV 語$GPGSV,3,1,12,02,39,117,25,04,02,127,05,40,036,24,08,10,052,*7E$GPGSV,3,2,12,09,35,133,10,01,073,15,72,240,22,18,05,274,*7B$GPGSV,3,3,12,21,10,316,31,24,16,176,26,65,035,42,29,46,277,18*7A4ANTEK4，$GPRMC（m

15、ended Minimum Specific GPS/Transit Data），$GPRMC 語句的基本格式如下：$GPRMC,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),(11),(12)*hh(CR)(LF)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)時間，hhmmss（時分秒）定位狀態(tài)，A=有效定位，V=無效定位緯度 ddmm.mmmmm（度分）緯度半球 N（北半球）或 S（南半球）經度 dddmm.mmmmm（度分）經度半球 E（東經）或 W（西經）地面速率（000.0999.9 節(jié)）地面航向（000.0359.9 度，

16、以真北方為參考基準）日期，ddmmyy（日月年）磁偏角（000.0180.0 度，前導位數(shù)磁偏角方向，E（東）或 W（西）則補 0）(12) 模式指示（A=舉例如下：定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效）$GPRMC,023543.00,A,2308.28715,N,11322.09875,E,0.195,240213,A*785，$GPVTG（地面速度信息，Track Made Good and Ground Speed）$GPVTG 語句的基本格式如下：$GPVTG,(1),T,(2),M,(3),N,(4),K,(5)*hh(CR)(LF)(1)(2)(3)(4)(5)以真北為參考基準

17、的地面航向（000359 度，前面的 0 也將被傳輸）以磁北為參考基準的地面航向(000359 度，前面的 0 也將被傳輸)地面速率(000.0999.9 節(jié)，前面的 0 也將被傳輸)地面速率(0000.01851.8 公里/小時，前面的 0 也將被傳輸)模式指示（A=定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效）舉例如下：$GPVTG,T,M,0.195,N,0.361,K,A*2A6，$GPGLL（定位地理信息，Geographicition）$GPGLL 語句的基本格式如下：$GPGLL,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7)*hh(CR)(LF)(1)(2)(3)(4)(5)

18、(6)(7)緯度 ddmm.mmmmm（度分）緯度半球 N（北半球）或 S（南半球）經度 dddmm.mmmmm（度分）經度半球 E（東經）或 W（西經）時間：hhmmss（時分秒）定位狀態(tài)，A=有效定位，V=無效定位模式指示（A=定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效）舉例如下：$GPGLL,2308.28715,N,11322.09875,E,023543.00,A,A*6A7，$GPZDA（當前時間信息）$GPZDA 語句的基本格式如下：5ANTEK$GPZDA,(1),(2),(3),(4), (5), (6)*hh(CR)(LF)(1)(2)(3)(4)(5)(6)時間：hhmmss

19、（時分秒）日月年本地區(qū)域小時（NEO-6M 未用到，為 00）本地區(qū)域分鐘（NEO-6M 未用到，為 00）舉例如下：$GPZDA,082710.00,16,09,2002,00,00*64NMEA-0183 協(xié)議命令幀部分就介紹到這里，接下來看看NMEA-0183 協(xié)議的校驗，通過前面的介紹，知道每一幀最后都有一個 hh 的校驗和，該校驗和是通過計算$與*之間所有字符 ASCII 碼的異或運算得到，將得到的結果以 ASCII 字符表示就是該校驗（hh）。例如語句：$GPZDA,082710.00,16,09,2002,00,00*64，校驗和（紅色部分參與計算）計算方法為：0X47 xor

20、0X50 xor 0X5A xor 0X44 xor 0X41 xor 0X2C xor 0X30 xor 0X38 xor 0X32 xor 0X37 xor 0X31 xor 0X30 xor 0X2E xor 0X30 xor 0X30 xor 0X2C xor 0X31 xor 0X36 xor 0X2C xor 0X30 xor 0X39 xor 0X2C xor 0X32 xor 0X30 xor 0X30 xor 0X32 xor 0X2C xor 0X30 xor 0X30 xor 0X2C xor 0X30 xor 0X30得到的結果就是 0X64，用 ASCII 表示就是

21、64。NMEA-0183 協(xié)議就介紹到這里，了解了該協(xié)議，就可以編寫單片機代碼，解析 NMEA-0183 數(shù)據(jù)，從而得到 GPS 定位的各種信息了。2.2.2 模塊與單片機連接模塊與單片機連接最少只需要 4 根線即可：VCC、GND、TXD、RXD，VCC 和 GND用于給模塊供電，模塊 TXD 和 RXD 則連接單片機的 RXD 和 TXD 即可。本模塊兼容 5V 和 3.3V 單片機系統(tǒng)，所以可以很方便的連接到你的系統(tǒng)里面去。ATK-NEO-6M 模塊與單片機系統(tǒng)的典型連接方式如圖 所示：TXD單片機RXDATK-NEO-6M 模塊單片機系統(tǒng)VCC圖 ATK-NEO-6M 模塊與單片機系統(tǒng)

22、連接示意圖這里特別注意，模塊的 TXD 和 RXD 腳不能直接連接到電腦的 RS232 串口上，必須經過電平轉換(MAX232 之類的)，做電平轉換后，才能與之連接。2.2.3 u-center使用簡介u-center 是由 ublox 公司提供的 GPS 評估，功能十分強大，可以對的ATK-NEO-6M GPS 模塊進行全面的測試，該（u-center-）在附贈的資料里面有,大家可以直接安裝（注意要聯(lián)網(wǎng)）。的安裝，這里就不羅嗦了，ATK-NEO-6M GPS 模塊通過 ANTEK STM32 開發(fā)板板載的 USB 轉串口連接到電腦，并給 GPS 模塊供電。打開 u-center，界面如圖 所

23、示：6GNDRXDTXDGNDVCCANTEKATK-NEO-6M 用戶手冊高性能 GPS 定位模塊圖 u-center 啟動界面在圖中的 Receiver 菜單里面，選擇 Port 為 COM2（連接 GPS 模塊的串口端口然后號），Baudrate 為 38400。再點擊圖中的連接/斷開按鈕，即可連接上 ATK-NEO-6M GPS 模塊，同時開始顯示各種信息，如圖 所示：圖 顯示各種信息圖中只是顯示了 5 個默認的消息窗口，u-center 還提供其他很多窗口視圖，比如按下F8，就可以調出 Text Console 窗口，來自 GPS 模塊的原始數(shù)據(jù)，如圖 所示：用戶手冊7ANTEKATK-NEO-6M 用戶手冊高性能 GPS 定位模塊圖 GPS 模塊返回的 NMEA-0183 協(xié)議數(shù)據(jù)其他窗口，在此，就不一