ATK-NEO-6M-高性能GPS模块用户手册

用户手册高性能GPS模块ATK-NEO-6M用户手册修订历史版本日期原因V1.002013/3/10第一次发布V1.012013/3/23修正一些小错误UserManualALIENTEK高性能GPS定位模块用户手册（V12是版本号，下面均以ATK-NEO-6M表示该产品）是一款高性能GPS定位模块。该模块采用U-BLOXNEO-6M模组，模块自带高性能无源陶瓷天线（无需再购买昂贵的有源天线了），并自带可充电后备电池（以支持温启动或热启动，后备电池在主电源断电后，可以维持半小时左右的GPS接收数据保存）。模块通过串口与外部系统连接，串口波特率支持4800、9600、38400（默认）、57600等不同速率，兼容5V/3.3V单片机系统，可以非常方便的与您的产品进行连接。该模块各参数如表1.1和表1.2所示：项目说明接口特性TTL，兼容3.3V/5V单片机系统接收特性50通道，GPSL1(1575.42Mhz)C/A码，SBAS:WAAS/EGNOS/MSAS定位精度2.5mCEP（SBAS：2.0mCEP）更新速率最大5Hz捕获时间冷启动1：27S（最快）温启动：27S热启动：1S捕获追踪灵敏度-161dBm通信协议NMEA（默认）/UBXBinary串口通信波特率4800、9600、38400（默认）、57600模块尺寸25.5mm*31mm表1.1ATK-NEO-6M基本特性注1：冷启动是指模块所有保存的GPS接收历史信息都丢失了（相当于主电源和后备电池都没电了），这种情况下重启，称之为冷启动。温启动是指模块保存了GPS接收历史信息，但是当前可视卫星的信息和保存的信息不一致了，这样的条件下重启，称之为温启动。热启动则是指在模块保存了GPS接收历史信息且与当前可视卫星信息一致，这样的条件下重启，称之为热启动。项目说明工作电压（VCC）DC2.7V~5.0V工作电流39mA1VohVCCX2-0.4V(Min)Vol0.4V(Max)Vih0.7*VCC(Min)Vil0.2*VCC(Max)TXD/RXD阻抗3510欧表1.2ATK-NEO-6M电气特性注1：此电流为连续工作模式下的电流，可以选择省电模式（PowerSaveMode）以节省用电。注2：当VCC大于3.3V时VCCX=3.3V，否则VCCX=3.3V。注3：模块的TXD和RXD脚内部接了510欧电阻，做输出电平兼容处理，所以在使用的时候要注意，导线电阻不可过大，否则可能导致通信不正常。ATK-NEO-6MGPS模块支持多种通信波特率，通过模块上的两个电阻（R4和R5，推荐使用1K的阻值）设置，见表1.3：ALIENTEK高性能GPS定位模块用户手册（1K）R5（1K）使用协议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UBX57600表1.3ATK-NEO-6M通信波特率设置表1.3中，通信波特率38400为ATK-NEO-6MGPS模块的默认设置，根据此表，大家可以自行设置适合自己的波特率。2.使用说明2.1模块引脚说明ATK-NEO-6MGPS模块非常小巧（25.5mm*31mm），模块通过4个2.54mm间距的排针与外部连接，在模块的下方有2个安装孔，方便大家安装到自己的设备里面，模块外观如图2.1.1所示：图2.1.1ATK-NEO-6MGPS模块外观图图2.1.1中，从右到左，依次为模块引出的PIN1~PIN4脚，各引脚的详细描述如表2.1.1所示：序号名称说明1RXD模块串口接收脚（TTL电平，不能直接接RS232电平!），可接单片机的TXD2TXD模块串口发送脚（TTL电平，不能直接接RS232电平!），可接单片机的RXD3GND地4VCC电源（3.3V~5.0V）表2.1.1ATK-NEO-6MGPS模块各引脚功能描述ALIENTEK高性能GPS定位模块用户手册用户手册另外，模块自带了一个状态指示灯：PPS。该指示灯连接在UBLOXNEO-6M模组的TIMEPULSE端口，该端口的输出特性可以通过程序设置。PPS指示灯，在默认条件下（没经过程序设置），有2个状态：1，常亮，表示模块已开始工作，但还未实现定位。2，闪烁（100ms灭，900ms亮），表示模块已经定位成功。这样，通过PPS指示灯，我们就可以很方便的判断模块的当前状态，方便大家使用。2.2模块使用说明ATK-NEO-6MGPS模块同外部设备的通信接口采用UART（串口）方式，输出的GPS定位数据采用NMEA-0183协议（默认），控制协议为UBX协议（该协议的详细介绍请看u-blox6_ReceiverDescriptionProtocolSpec_GPS.G6-SW-10018-C.pdf这个文档）。这里，我们将向大家介绍NMEA-0183协议、模块与单片机的连接方法，并结合ublox提供的u-center软件介绍ATK-NEO-6M模块的使用。2.2.1NMEA-0183协议简介NMEA0183是美国国家海洋电子协会（NationalMarineElectronicsAssociation）为海用电子设备制定的标准格式。目前业已成了GPS导航设备统一的RTCM（RadioTechnicalCommissionforMaritimeservices）标准协议。NMEA-0183协议采用ASCII码来传递GPS定位信息，我们称之为帧。帧格式形如：$aaccc,ddd,ddd,…,ddd*hh(CR)(LF)1、“$”：帧命令起始位2、aaccc：地址域，前两位为识别符（aa），后三位为语句名（ccc）3、ddd…ddd：数据4、“*”：校验和前缀（也可以作为语句数据结束的标志）5、hh：校验和（checksum），$与*之间所有字符ASCII码的校验和（各字节做异或运算，得到校验和后，再转换16进制格式的ASCII字符）6、(CR)(LF)：帧结束，回车和换行符NMEA-0183常用命令如表2.2.1.1所示：序号命令说明最大帧长1$GPGGAGPS定位信息722$GPGSA当前卫星信息653$GPGSV可见卫星信息2104$GPRMC推荐定位信息705$GPVTG地面速度信息346$GPGLL大地坐标信息7$GPZDA当前时间(UTC1)信息表2.2.1.1NMEA-0183常用命令表注1：即协调世界时，相当于本初子午线(0度经线)上的时间，北京时间比UTC早8个小时。接下来我们分别介绍这些命令。1，$GPGGA（GPS定位信息，GlobalPositioningSystemFixData）$GPGGA语句的基本格式如下（其中M指单位M，hh指校验和，CR和LF代表回车换行，下同）：$GPGGA,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),M,(10),M,(11),(12)*hh(CR)(LF)ALIENTEK高性能GPS定位模块用户手册用户手册(1)UTC时间，格式为hhmmss.ss；(2)纬度，格式为ddmm.mmmmm（度分格式）；(3)纬度半球，N或S（北纬或南纬）；(4)经度，格式为dddmm.mmmmm（度分格式）；(5)经度半球，E或W（东经或西经）；(6)GPS状态，0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位；(7)正在使用的用于定位的卫星数量（00~12）(8)HDOP水平精确度因子（0.5~99.9）(9)海拔高度（-9999.9到9999.9米）(10)大地水准面高度（-9999.9到9999.9米）(11)差分时间（从最近一次接收到差分信号开始的秒数，非差分定位，此项为空）(12)差分参考基站标号（0000到1023，首位0也将传送，非差分定位，此项为空)举例如下：$GPGGA,023543.00,2308.28715,N,11322.09875,E,1,06,1.49,41.6,M,-5.3,M,,*7D2，$GPGSA（当前卫星信息）$GPGSA语句的基本格式如下：$GPGSA,(1),(2),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(3),(4),(5),(6)*hh(CR)(LF)(1)模式，M=手动，A=自动。(2)定位类型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位。(3)正在用于定位的卫星号（01~32）(4)PDOP综合位置精度因子（0.5-99.9）(5)HDOP水平精度因子（0.5-99.9）(6)VDOP垂直精度因子（0.5-99.9）举例如下：$GPGSA,A,3,26,02,05,29,15,21,,,,,,,2.45,1.49,1.94*0E3，$GPGSV（可见卫星数，GPSSatellitesinView）$GPGSV语句的基本格式如下：$GPGSV,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),...,(4),(5),(6),(7)*hh(CR)(LF)(1)GSV语句总数。(2)本句GSV的编号。(3)可见卫