ATGM332D-5N卫星导航模块用户手册

BDS/GNSS全星座定位导航模块ATGM332D-5N用户手册杭州中科微电子有限公司杭州市滨江区江南大道3850号创新大厦10楼电话：[phone]传真：[phone]网站：版本更新历史版本日期更新内容1.02015/7/01初稿1.12015/12/1增加产品选购说明；增加订单型号说明；增加同系列单GPS模块，单BDS模块的功能说明；增加Flash、在线升级协议等特性说明修订有源天线应用电路图；增加无源天线应用电路图；修改联系电话为技术支持电话；其他文本完善；1.22016/7/15文本完善ATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司3/181功能描述1.1概述ATGM332D-5N系列模块是12X16尺寸的高性能BDS/GNSS全星座定位导航模块系列的总称。该系列模块产品都是基于中科微第四代低功耗GNSSSOC单芯片—AT6558，支持多种卫星导航系统，包括中国的BDS（北斗卫星导航系统），美国的GPS，俄罗斯的GLONASS，欧盟的GALILEO，日本的QZSS以及卫星增强系统SBAS（WAAS，EGNOS，GAGAN，MSAS）。AT6558是一款真正意义的六合一多模卫星导航定位芯片，包含32个跟踪通道，可以同时接收六个卫星导航系统的GNSS信号，并且实现联合定位、导航与授时。ATGM332D-5N系列模块具有高灵敏度、低功耗、低成本等优势，适用于车载导航、手持定位、可穿戴设备，可以直接替换UbloxNEO系列模块。1.2产品选购型号多模功能电源接口特性GPSBDSGLONASS2.7V~3.6V1.65V~3.6VUART1UART2FlashTCXO天线检测天线过流保护前置SAW外置LNAATGM332D-5N-1X●●●●●●●●●●ATGM332D-5N-2X●●●●●●●●●●ATGM332D-5N-3X●●●●●●●●●●●ATGM332D-5N-5X●●●●●●●●●●●ATGM332D-5N-7X●●●●●●●●●●●●ATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司4/181.3性能指标出色的定位导航功能，支持BDS/GPS/GLONASS卫星导航系统的单系统定位，以及任意组合的多系统联合定位，并支持QZSS和SBAS系统支持A-GNSS冷启动捕获灵敏度：-148dBm跟踪灵敏度：-162dBm定位精度：2.5米（CEP50）首次定位时间：32秒低功耗：连续运行25mA（@3.3V）内置天线检测及天线短路保护功能注1：以上性能指标适用于ATGM332D-5N-1X、ATGM332D-5N-3X、ATGM332D-5N-5X、ATGM332D-5N-7X模块。注2：ATGM332D-5N-2X模块的性能指标，请向销售代表确认。1.4模块功能框图ATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司5/181.5应用领域车载定位与导航手机、平板电脑，手持设备嵌入式定位设备可穿戴设备1.6辅助GNSS（AssistedGNSS、AGNSS）ATGM332D-5N系列模块全部支持辅助GNSS（AGNSS）功能。AGNSS可以为接收机提供定位必需的辅助信息，比如电文，粗略位置和时间。无论是在强信号还是弱信号环境，这些信息可以显著的缩短首次定位时间。具体使用方式见《中科微AGNSS解决方案》的说明。1.7PPSATGM332D-5N系列模块支持精确秒脉冲输出，脉冲上升沿与UTC时间对齐。1.8输出协议ATGM332D-5N系列模块通过UART作为主要输出通道，按照NMEA0183的协议格式输出，具体信息请参照《CASIC多模卫星导航接收机协议规范》。1.9FLASHATGM331C-5N系列模块配备Flash，可以通过在线升级功能，更新定位功能与算法。这种配置功能，可以让客户自主配置定位更新率，获得适用的低功耗；可以让客户及时更新全球多模定位的最新优化进展；可以让客户增加新的控制功能，如定位记录，规则的地理围栏，自定义的输出格式。ATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司6/181.10在线升级功能ATGM332D-5N系列模块支持中科微的在线升级协议。用户可在上位机中按照升级协议，与模块通信，将中科微提供的新的软件程序，升级到模块中，以获得新的软件特色。用户还可以采用远程命令方式，遥控设备启动以上升级过程，实现远程在线升级。在线升级协议，请参考《ATGM模块在线升级协议》。1.11天线ATGM332D-5N系列模块支持有源天线与无源天线。1.12上位机工具中科微提供《GNSSToolKit》Lite版软件包（Windows版本、Android版本），用于定位输出解析与工作模式配置。中科微提供《UBF串口升级工具》软件包（Windows版本），用于基于PC的在线升级工具。基于设备的在线升级程序需客户自己开发。ATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司7/182技术描述2.1外观尺寸（单位：mm）SymbolMin.(mm)Typ.(mm)Max.(mm)A15.916.016.6B12.112.212.3C2.22.42.6D0.91.01.3E1.01.11.2F2.93.03.1G0.91.01.3H0.8K0.70.80.9ATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司8/18M0.80.91.0N0.40.50.62.2PCBlayout（单位：mm）ATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司9/182.3PIN排列图13GND14NC15NC16TXD217RXD218SDA19SCL20212223TXD1VBATRXD1VCC12GND11RF_IN10GND9VCC_RF8nRESET7NC6NC5432NC1PPSReservedReservedTopViewATGM332D241GNDNC2.4管脚定义引脚编号名称I/O描述电气特性1NC2保留悬空31PPSO秒脉冲输出4保留悬空5NC6NC7NC8nRESETI模块复位输入，低电平有效不用时悬空9VCC_RFO输出电源+3.3V，可给天线供电10GNDI地11RF_INI天线信号输入12GNDI地13GNDI地ATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司10/1814NC15NC16TXD2O辅助串口数据输出，可用于代码升级17RXD2I辅助串行数据输入，可用于代码升级18SDAI/OI2C数据接口悬空19SCLOI2C时钟接口悬空20TXD1O导航数据输出NMEA0183协议21RXD1I交互命令输入配置命令输入22VBATIRTC及SRAM后备电源提供1.5~3.6V电源以保证模块热启动23VCCI模块电源输入直流3.3V±10％,100mA24GNDI地2.5电气参数极限参数参数符号最小值最大值单位模块供电电压(VCC)Vcc-0.33.6V备份电池电压(VBAT)Vbat-0.33.6V数字输入引脚电压Vin-0.3Vcc+0.2V最大可承受ESD水平VESD(HBM)2000V运行条件参数符号最小值典型值最大值单位供电电压Vcc2.73.33.6VVcc峰值电流(不包括天线)Ipeak100mA备份电源Vbat1.53.03.6VATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司11/18备份电源(Vbat)电流Ibat10uA输入引脚Vil0.2*VccVVih0.7*VccV输出引脚VolIo=-12mA0.4VVohIo=12mAVcc-0.5V有源天线输出电压VCC_RF3.3V天线短路保护电流电源来自VCC_RF(=3.3V)Iantshort50mA天线开路电流电源来自VCC_RF(=3.3V)Iantopen3mA天线增益Gant1530dB2.6技术规范指标技术参数信号接收BDS/GPS/GLONASS/GALILEO/QZSS/SBAS射频通道数目三通道射频，支持全星座BDS、GPS和GLONASS同时接收冷启动TTFF≤32s热启动TTFF≤1s重捕获TTFF≤1s冷启动捕获灵敏度-148dBm热启动捕获灵敏度-156dBm重捕获灵敏度-160dBm跟踪灵敏度-162dBm定位精度2m（1σ）测速精度0.1m/s（1σ）授时精度30ns（1σ）定位更新率1Hz（默认），最大10HzATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司12/18串口特性波特率范围：4800bps~115200bps,默认9600bps,8个数据位,无校验,1个停止位协议NMEA0183最大高度18000m最大速度515m/s最大加速度4g后备电池1.5V~3.6V电源供电2.7V~3.6VGPS&BD典型功耗25mA@3.3V工作温度-40到+85摄氏度存储温度-45到+125摄氏度尺寸16.0mm×12.2mm×2.4mm重量1.6g2.7模块应用电路2.7.1有源天线应用方案（模块内部提供天线电源、天线检测及短路保护）3.3V+BAT3VTXD1RXD11PPSReserved1Reserved21PPS3Reserved4Reserved5Reserved6NC7nRESET8VCC_RF9GND10RF_IN11GND12GND13NC14NC15TXD216RXD217SDA18SCL19TXD120RXD121VBAT22VCC23GND24U1ATGM332D-5N有源天线C110uFATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司13/182.7.2无源天线应用方案（模块RF_IN输入端增加一级LNA）3.3V+BAT3VTXD1RXD11PPSReserved1Reserved21PPS3Reserved4Reserved5Reserved6NC7nRESET8VCC_RF9GND10RF_IN11GND12GND13NC14NC15TXD216RXD217SDA18SCL19TXD120RXD121VBAT22VCC23GND24U1ATGM332D-5N无源天线C110uFC3470pFC20.1uFGND1GND2RFIN3VCC4SHDN5RFOUT6U2AT2659L16.8nHLNA3.3V2.8模块使用注意事项为了充分发挥ATGM332D-5N的优良性能，用户在使用本模块时需要注意以下几点：●采用低纹波的LDO电源，将纹波控制在50mVpp以内。●模块附近尽量不要走其它频率高、幅度大的数字信号。模块下面全部以地线填充为佳。●天线接口尽量靠近模块的RF输入引脚，并注意50欧姆的阻抗匹配。●模块本身具有有源天线接入、拔出、短路检测电路，同时在天线意外短路时，对天线的供电电流进行限制(50mA)，起到保护的作用。在上述3种天线端口状态发生变化时，可以从串口输出相应的信息。如$GPTXT,01,01,01,ANTENNASHORT*63$GPTXT,01,01,01,ANTENNAOPEN*25$GPTXT,01,01,01,ANTENNAOK*35ATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司14/183可靠性测试与认证3.1RoSH认证ATGM332D-5N系列模块均符合RoSH认证。4模块传送与焊接4.1模块包装ATGM332D-5N系列模块采用真空卷带包装，具备防潮，防静电等特性，使用过程与业内主要贴片机兼容。按照每盘1000片进行包装。具体卷带尺寸如下：ATGM332D-5NUserManual杭州中科微电子有限公司15/184.2模块传送与存储4.2.1防潮等级：MoistureSensitivityLevel(MSL)：4级MSL请参考IPC/JEDECJ-STD-020标准。4.2.2回流焊曲