ATK-NEO-6M高性能GPS模块用户手册

1、ALIENTEKATK-NE0-6M用户手册用户手册vwwvahe ALIENTEKATK-NE0-6M用户手册User ManualATK-NE0-6M用户手册高性能GPS模块用户手册丨用户手册vwwvahe ALIENTEKATK-NE0-6M用户手册用户手册vwwvahe ALIENTEKATK-NE0-6M用户手册修订历史版本日期原因VI 002013/3/10第一次发布VI 012013/3/23修正一些小错误高性能GPS定位模块1特性参数12. 使用说明221模块引脚说明22. 2模块使用说明32. 2. 1NMEA-0183 协议简介32. 2.2模块与单片机连接62. 2. 3

2、u-center软件使用简介63. 结构尺寸9其他10用户手册vwwvahe ALIENTEKATK-NE0-6M用户手册高性能GPS定位模块1. 特性参数ATK-NEO-6M.V12 （V12是版本号，卜何均以ATKNE06M表示该产品）是一款高性 能GPS定位模块。该模块采用U-BLOX NE0-6L1模组，模块门帯向性能无源陶瓷人线（无 需再购买昂贵的仃源大线了），并门带可充电后备电池（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接收数据保存九模块通过串I I与外部系统连接，串II波特率支持4800. 9600、38400 （默认.57600 等不同速率，麻

3、容5V/3.3V单片机系统，町以罪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1说明接口特性TTL.兼容3 3V/5V单片机系统接收特性50 通道，GPS Ll(1575 42Mhz) C/A 码.SBAS. WAAS/EGNOS/MSAS定位精度2.5 mCEP (SBAS： 2.0mCEP)更新速率最大5Hz捕获时间冷启动* 27S （最快） 温启动:27S热启动：IS捕获追踪灵敏度 161dBm通信协议NMEA (默认)/UBX Binary串L】通信波特率4800、9600、38400 (默认)、57600模块尺寸25 5nini*31nim衣1.1 ATK

4、NEO6M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（相当于主电源和石备电池都没电了）， 这种崎况下重启.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視卫星的信息和 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）DC2.7V5 0V工作电流39mA1VohVCCX2-0.4V(Min)Vol04V(Max)Vih0 7*VCC(Min)Vil0.2*VCC(Max)TXD/RXD 阻抗 3510欧农 1.2ATK.NE

5、O.6M 电7特性注1:此电流为连续工作模氏下的电流，可以选择省屯模式（Power Save Mode ）以节省用电.注 2: 当 VCC 大于 3 3V 时 VCCX=3 3V,否則 VCCX=3 3V.注3:模块的TXD和RXD脚内部接了 510欧电阻做綸出电平兼容处理.所以在使用的时候要注 意，导线屯阻不可过大，否则可能导致通信不正帑.ATK-NEO-6M GPS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13：髙性能GPS定位模块R4 (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NM

6、EA4800焊接焊接UBX57600表1.3ATK-NEO-6M通信波特率设置农13中，通信波特率38400为ATK-NEO-6M GPS模块的默认设置，根据此表，人家 可以自行设置适介h己的波特率。2. 使用说明21模块引脚说明ATKNEO6MGPS模块IF常小巧（25 5mm*31mm）,模块通过4个2 54mm间距的排针 与外部连接，在模块的卜方冇2个安装孔，方便人家安装到自己的设备里面，模块外观如图 2 1.1所示：BAT甲32VCCGNO7XDRXD» ALIENTEK pps ATK-NDO-6M-V12 wwwalientekam fl 1 1 01丄二& 一址

7、丄；N 2 1 1 ATK-NE0-6M GPS 模块外观图图211中，从右到左，依次为模块引出的PIN1PIN4脚，各引脚的详细描述如表2 11 所示：序号名称说明1RXD模块4： 口接收脚（TTL电平，不能M接接RS232电平!），可接咆片机的TXDrTXD模块弗口发送脚（TTL电平，不能ft接接RS232电平Q可接单片机的RXD3GND地4VCC电源(3.3V-5.0V)衣2 1 1 ATK-NE0.6M GPS模块各引脚功能描述用户手册vwvw.alientek comALIENTEKATK-NE0-6M用户手册高性能GPS定位模块另外,模块自带了一个状态指示灯:PPS。该指示灯连接在

8、UBLOX NE0-6M模组的 TIMEPULSE端II,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，我们就对以很方便的判断模块的当前状态，方便人家使川。22模块使用说明ATK-NEO-6hl GPS模块同外部设备的通信接I I采用UART (出I I)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_Receivei'Descn

9、ptionPi*otocolSpec_GPS G6-SW-10018-C pdf 个文档)。这亘，我们将向人家介绍NMEA0183协议、模块与单片机的连接方法，并结介ublox 提供的ucenter软件介绍ATK-NEO-6M模块的使用。2. 2.1 NlfiA-0183 协议简介NhlEA0183 是美国国家海洋电子协会(NationalManneElecti'omcsAssociation)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 的RTCM (Radio Teclinical Commission for Maritime seivices) 标准 协议。N

10、hlEA-0183协议采用ASCD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、dddddd：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(check sum), $与*Z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ASCH字符)6、(CRXLE)：帧结束，回车和换行符NMEA-0183常用命令如表所示:序号命令说明最大帧长1JGPGGAGPS定位信

11、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346SGPGLL大地坐标信息7$GPZDA肖前时间(utc1)h息表2.2.1 1 NMEA-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)上曲时间，北京时间比UTC早8个小时. 接下來我们分别介绍这些命令。1, $GPGGA (GPS 定位信息，Global Positioning System Fix Data) $GPGGA语句的基本格式如卜(其中M指单位M, hh指校验和，CR和LF代表回车 换行，下同)：SGPGGA,(1),(2), (3

12、),(4),(5),(6),(7),(8),(?),M,(10)Mai),a2)-hh(CR)(LF)高性能GPS定位模块UTC时间，格式为hhmmss ss:纟|j度，格式为ddrnrn mmmmin (度分格式)； 纬度半球，N或S (北纬或南纬)： 经度，格式为dddmm rnrnmrnrn (度分格式)： 经度半球，E或W (东经或酋经)；GPS状态，0=未定位，1 =11必分疋位，？=耒分定位；正在使用的用丁定位的卫星数(00-12)HDOP水平精确度因子(0599 9) 海拔高度(-9999 9到9999 9米)(10) 人地水准而高度(-9999 9到99999米)(11) 差分

13、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) 差分参考某站标兮(0000到1023,首位0也将传送，非差分定位，此项为空) 举例如下：SGPGGA,023543.00,2308.28715,N,11322.09875,E,1,06,1.49,41.6,M.-S.SM/TD2, SGPGSA (当前卫星信息)$GPGSA语旬的基本格式如卜：SGPGSA,(1),(2),(3),，,，,(3),，,(3),，,(4),(5),(6)*hli(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

14、星号(0132)(4) PDOP综介位置箱度因了 (0 5-99.9)(5) HDOP水平精度因子(0 599 9)(6) VDOP垂肖:精度因子(0 5-99 9)举例如下：$GPGSA,A,3,26,02,05,29,15,21,2.45,1.49,1.94PED2)3)4)5)6)7) (C ( ( C3, SGPGSV (可见卫星数，GPS SateUites in View)$GPGSV语句的基本格式如F：SGPGSV, (1),(2),(4),(5),(6),(7),.,(4),(5),(6),(7Thh(CR)(LF)GSV语句总数。 本句GSV的编号。町见卫星的总数(0312,

15、前面的0也将被传输)。卫星编号(01-32,前面的0也将被传输九卫星仰角(0390度，前面的0也将被传输)。卫星方位角(003359度，前面的0也将被传输)信噪比(0399dB,没有跟踪到卫星时为空)。注：每条GSV语旬最多包括四颗卫星的信息，苴他卫星的信息将在卜一条$GPGSV语 句中输出。举例如下：$GPGSV,3,1,12,02,39,117,25,04,02,12705,40,036,24,08,10,052,*7ESGPGSV,3,2,12,09,35,13310,01,073,15,72,240,22,1&05,2747B$GPGSV,3,3,12,21,10,316,31

16、,24,16,176,26,6,035,42,29,46,277,18*7AI高性能GPS定位模块4, SGPRMC (推荐定位信息，Recommended Minimum Specific GPS/Transit Data)$GPRMC语句的基本格式如下：$GPRMC,d),(2),Q),(4),(5),(6),(7),(8),®,(10),(n)Q2)*lih(CR)(LF)(1) UTC时间，hhmmss (时分秒)(2) 定位状态，效定位，7=无效定位(3) 纬度 ddmmmmmmm (度分)(4) 纬度半球N (北半球)或S (南半球)(5) 经度 dddmm mmmmm

17、(度分) 经度半球E (东经)或W (西经)(7) 地面速率(000 39999节)(8) 地面航向(000 3359 9度，以真北方为参考皋准)(9) UTC H 期，ddmmyy (日月年)(10) 磁偏角(0003180 0度,前导位数不足则补0)(11) 磁偏角方向，E (东)或W (西)(12) 模式指示(A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效)举例如下：SGPRMC,023543.00A,2308.28715,N,11322.09875,E,O.19524O213,A*785, SGPVTG (地面速度信息，Track Made Good and Ground Speed)

18、$GPVTG语句的基本格式如卜：$GPVTG,(1),T,(2),M,N,(4),K,(5)*hh(CR)(LF)(1) 以真北为参考基准的地而航向(000-359度，前而的0也将被传输)(2) 以磁北为参考基准的地而航向(003359度，前而的0也将被传输) 地面速率(000.0-999 9节，前面的0也将被传输)(4) 地面速率(0000 31851.8公里/小时，前面的0也将被传输)(5) 模式拆示(A= 口主定位，D=差分，E=佔算，N=数据无效)举例如下：$GPVTGTM,0.195,N,0.361,K,A*2A6, SGPGLL (定位地理信息，Geographic Positio

19、n)SGPGLL语句的基本格式如F:SGPGLL,(1),(2),(4),(6),(7)*hh(CR)(LF)纬度ddmm mmmmm (度分)纬度半球N(北半球)或S(南半球)经度dddmm mmmmm (度分)经度半球E (东经)或W (苗经)UTC时间：hhmmss (时分秒)定位状态，A=冇效定位，=无效定位模式指示(A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效)举例如下：£GPGLL,2308.28715,N,11322.09875,E,023543.00,AA*6A7, $GFZDA (当前时间信息)$GPZDA语旬的基本格式如卜:用户手册vwvw.alientek c

20、om7ALIENTEKATK-NE0-6M用户手册高性能GPS定位模块SGPZDA,(1),(2),(4), (5), (6)«hh(CR)(LF)UTC时间：hhmniss (时分秒)口月年本地区域小时(NEO-6L4 M用到，为00)木地区域分钟(NEO-6M未用到，为00)举例如下*SGPZDA,082710.00,16,09,2002,00,00*64NMEA-0183协议命令帧部分就介绍到这里，接卜來我们看看NMEA-0183协议的校验， 通过前而的介绍，我们知道每一帧最后都仃一个hh的校验和，该校验和是通过计算$与饺1 间所何字符ASCH码的界或运算得到，将得到的结果以A

21、SCH字符表示就是该校验(hh)。例如语句：$GPZDA,082710.00,迢09,2002,00,00*64,校验和(红色部分参与计算)计 算方法为：0X47 xor 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 xo

22、r 0X32 xor 0X2C xoi* 0X30 xoi* 0X30 xor 0X2C xor 0X30 xor 0X30得到的结果就是0X64,用ASCH表示就是64。NhffiA-0183协议我们就介绍到这里，了解了该协议，我们就可以编写单片机代码，解 析NMEA-0183数据，从而得到GPS定位的各种信息了。2.2.2模块与单片机连接模块与单片机连接放少只石要4根线即叮：VCC、GND、TXD、RXD, VCC和GND 用丁给模块供电，模块TXD和RXD则连接小片机的RXD和TXD即町。本模块兼容5V和 3 3V单片机系统，所以可以很方便的连接到你的系统里面去。ATK-NEO-6M模块

23、9咆片机系统的典型连接方式如图2 2 2 1所示：图2.12.1 ATK-NE66M模块与单片机系统连接示意图这电特别注意，模块的TXD和RXD脚不能苴接连接到电脑的RS232串丨I匕，必须经 过电平转换芯片(L1AX232 Z类的)，做电平转换后，才能与Z连接。2. 2.3 u-center软件使用简介u-center是由ublox公司提供的GPS评估软件,功能十分强人，可以对我们的 ATK-NE0-6M GPS模块进行全而的测试，该软件(u-center-7. 0.2. 1)在我们附!W的资料里 面苗，人家可以直接安装(注意要联网)。软件的安装，这里就不罗嗦了，我们将ATK-NE0-6MG

24、PS模块通过ALIENTEK STM32开发 板板我的USB转串I I连接到电脑，并给GPS模块供电。打开u_center软件，界面如图2. 2. 3. 1所示：用户手册vwvw.alientek com#ALIENTEKATK-NE0-6M用户手册髙性能GPS定位模块图2. 2. 3. 1 u-center启动界面然后我们在图中的Receiver菜单里面，选择Port为COM2 （连接GPS模块的串I I端I I 号），Baudrate为38400。再点击图中的连接/断开按钮，即町连接上ATK-NE0-6MGPS模块， 同时软件开始显示各种信息，如图2. 2. 3. 2所示：图2. 2. 3

25、. 2显示各种信息图屮只是显示了 5个默认的消息窗II, u-center还提供其他很多窗I I视图，比如按卜F8,就可以调tH Text Console窗口,观看来自GPS模块的原始数据，如图2. 2. 3. 3所示:用户手册vwvw alientek com9ALIENTEKATK-NE0-6M用户手册高性能GPS定位模块E? (ext Console13：48 13：48 13:48 13:48 13:48 13：45 13：48 13:48 13：4S 13:48 13:48 13：45 13：48 13:48 13:48 13:48 13：48 13：46 13:48 13US 13

26、：4S 13:48 13:48 13：46 13:48 13:48 12:483T3T383838383838383339393939393939394040404040404040SGPGSV, 3, 2,12,11,35.180.,13,50,260,19,16,32,045, 30,19,86,341,27w78 SGPG5V.3： 6.225：13.27.00.076. 30.15.072. 25. 31. OS： 12S. 08*<76 $GPGLL,2308. 31610, N. 11322.1201 3, F, 134837. 00v AtA*6DSGPR

27、MC,134838.OD,A,2303.31509,N,11322.12000, £,0.167, ,100313. ,A*71 SGPVTG,T,M,0.167,N90. 310, K,A Z1$GPGGA,134838.00,2308.31609,N911322.12000.E, 1,07,1.75,79.6,M,-5. 3,M,*7a $GPG5A,At3,16,13,07.30,19,06,03,2.55.1. 75,1. 85*03SGPGSV,3.lf12t01,13.181.f03.61.020,34,06,42,O34f52tO7f24t323,26*73SGPG5V

28、,3,2,12,11,35.180,13,50,22,045,30,19,86,341,28*77 SGPGSV,3f 3,12,22,46.225,12,27,00,076,t 30,15,072, 2 5, 31,03,128,0877 $GPGLL,23C8.31609,N.11322.12000,E,134838.009A9Ae68SGPRMC,134839.00,A,23OS. LL59& N丄丄322丄丄98E0. L21, .1Q3313, ,A*7F SGPVTG,T,M,0.121,N,0.224,K,A*25SGPGGA,134839.00,23

29、08.31598,Nf11322.11984.Et1,0& 175.790叫-5 3fMft*7F SGPG5A»A,z,16,23,13.07,30,19,06.032.5591.7591.85«O2$GPG5V,3,1,12,01,13.181.,03,61,020,24f 06,42,034, 31,07,24,323,26*70 $GPG5v,3,2,12,11,35.180.,13,50,266,20,16,32,0-5, 30,19,86.341,28*70 $GPGSV,3f3,12,23,46,225.11,27,00,076, 30, 15,072

30、, 2 5,31,03.128,08*74 SGPGLL.2308.31598.N；11322.L1984.E.134839.OO.A.A*64$GPRMCV134840.00,Av2308.31585,Nv11322.11967,Ev0.093,100J13f ffA*78 SGPVTG, , T, ,M,0. 093, N,0.173, K, VCSGPGGA,134840.00,2308.31585,N,11322.11967.E,1.08,1.75,78.5,M,-5.3,M,74 SGPG5A,A,3,16,13,07.30,19,06,31,03,2.55,1.75,1.85*01

31、SGPGSV,3.1,12,01,13.181.,03,61.020,34,06,42,034,31,O7,24,323,26w7O SGPG5V.1.35.180：.13.50.266；6.341.28*77 $GPG5Vv3.3,12,22,46.225,10,27,00,076,3O,15fO72f25,31,08,128,08*75 SGPGLL.2308. 31535, N. 11322.11967.Ef 134840. 00, A, A*6B用户手册vwwv.alientek comSALIENTEKATK-NE0-6M用户手

32、册Six a图2. 2. 3. 3 GPS模块返回的NMEA-0183协议数据英他窗I I,在此 我们就不一一介绍了，接卜來我们介绍卜如何利用u-center设置GPS 模块，这里我们将实现：设置ATK-NE0-6M GPS模块GPS测吊濒率为5Hz (默认为1Hz),然 后设置时钟脉冲为占空比为50%的方波(周期为1S)。点击 View->Messages View,调出该谢11，然后点击 UBX->CFG (Config) ->RATE (Rates), ©K Measurement Period 为 200ms> 如图 2. 2. 3. 4 所示：图2. 2.