uBloxGPS开发使用说明.docx
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uBloxGPS开发使用说明.docx
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uBloxGPS开发使用说明
uBlox-6MGPS开发板
使用手册
2013-01-28
1417
电子工作室/宇新电子
版本更新说明
版本
修改日期
修改说明
V1.00
2012-12-28
初稿建立
V2.00
2013-01-28
增加USB转串口接口、SPI接口
前言
A.关于本手册
本手册介绍了uBlox-6M开发板的硬件特性接口描述和连接使用方法。
同时对上位机软件的使用进行了详细的讲解。
如果用户需要了解更多的相关信息,请访问1417工作室
论坛
B.版权声明本手册为开放手册,用户在保证手册内容完整性的前提下,可以自由转发
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第一章产品说明
1.1产品简介
1417工作室与宇新电子联合推出的uBlox系列产品uBlox-6M是一款高性价比的GPS开发板,为广大单片机、嵌入式和GPS爱好者提供一个高性能,稳定易用的GPS开发平台。
此开发板的GPS接收机采用世界顶级GPS厂商u-blox公司的NEO-6M模组,拥有世界先进的GPS接收机技术。
开发板的硬件完全参照官方设计手册设计制作,经过长期测试和修改,最大限度地保证了接收信号的强度,使接收机的性能发挥到极限。
开发板接口简单,即插即用,可配合各种单片机和嵌入式开发板使用,同时配有上位机软件和参考代码
1.2功能特性
高精度,高性能GPS接收机
带有可充电后备电池,可实现热启动1秒钟快速定位
TTL电平与CMO电S平的UART接口,方便连接各种处理器
5V/1ADC直流电源输入
1路RS232电平串口,1路USB2.0接口
方便连接计算机,配有专业GPS测试软件
电源和工作状态指示灯引出全部信号线,供开发测试使用
1.3应用领域
汽车电子:
民用车载GPS导航仪;物流车量追踪管理系统;车量防盗系统;城市智能交通管理系统等
手持设备:
智能手机,PDA,适用于个人旅游及野外探险的各种手持导航设备
科学考查:
地图测绘,水下地形测量,地质灾害监测
工业农业:
精细农业(无人耕种);工程机械控制;工程建筑测量;石油电力等行业对设施的管理和监测
航空航海:
飞机航路引导,船舶行驶导航
1.4GPS开发板配件清单
名称
数量
说明
uBlox-6M开发板
1块
NEO-6M主芯片
GPS有源天线
1块
3米国产天线
5V/1A直流电源
1块
给开发板提供电源
交叉串口线
1条
用于连接计算机
优质USB下载线
1条
用于连接计算机
杜邦线
4根
用于连接其他开发板
资料光盘
1张
手册&工具&程序
铜
柱
4对
固定开
发
板
1.4.2资料清单
内容
说明
GPS测试程序(MCU)
适用于51单片机的程序
u-blox手册
u-blox原厂PDF手册
GPS开发板用户手册
开发板硬件介绍和使用说明
GPS开发板原理图
PDF格式原理图
u-centerSetup-7.0.2.1
GPS测试评估软件,带USB驱动
GoogleEarth
谷歌地球全球3D卫星地图
导航软件
PC版凯立德3D语音导航版
串口调试助手V2.2
非常实用的串口工具
1.5GPS主芯片简介:
(仅供参考)
使用瑞士u-blox公司的NEO-6M模组,第6代GPS接收机,搭载了高性能的50通道ublox6技术,超过100万个有效相关器32通道采集引擎的处理能力使得模组可进行大规模并行搜索。
拥有SuperSense?
kickstart技术,在信号微弱时可加速捕获GPS卫星信号。
u-bloxGPS接收机拥有先进的噪音抑制技术和创新的RF架构,使接收机的抗干扰能力更强。
同时u-bloxGPS接收机还提供惯性导航、精确授时和A-GPS等技术。
1.5.1主要特性:
50个通道卫星接收功能
100万个以上的相关系引擎
可同步追踪GPS及伽俐略导航卫星信号
提供多种接口:
UART,USB,IIC,SPI
1.5.2性能参数:
接收器类型:
50个接收通道
GPSL1频率,C/A码
SBAS:
WAA,SEGNO,SMSAS,GAGAN
启动时间:
冷启动29sec
热启动<1sec
辅助启动<1sec
首次定位时间:
<1sec
最大更新速率:
<4Hz
灵敏度:
冷启动-144dBm
跟踪灵敏度-160dBm
捕获灵敏度-160dBm
定位精度:
Auto<2.5m
SBAS<2m
定时精度:
RMS30ns
99%
<60ns
极限速度:
500m/s
运行温度:
-40~85℃
封装尺寸:
16×12.2×2.4mm
1.5.3电气性能
工作电压:
2.7V~3.6V
功耗:
全速模式135mW@3.0V
ECO模式129mW@3.0V
备用电池:
1.4V~3.6V,25uA
1.5.4接口协议:
串行接口:
1UART
1USBV2.0全速12Mbit/s
1IIC
1SPI
其他接口:
1时间脉冲输出
1外部中断输入
协议:
NMEA,UBX二进制
1.5.5芯片引脚
引脚定义:
第二章开发板硬件介绍
2.1实物图
DC5V插座
USB选择
PPS指示灯
uBlox-6M
I2C接口
MS621充电电池
CMOS串口接
口,譬如:
ARM
2440
电源开关
TTL
串口
80mA自恢复保险
接口
5V的
USB接口
单片机
电源指示灯
5V转3.3V芯片
DB9孔座:
RS232
1117
装配孔
要计机单开
主接算或片
天线SMA座
SPI接口
TX指示灯
RX指示灯
2.2结构布局
开发板尺寸:
35*65mm
2.3接口说明
2.3.1接口说明表
标号
名称
说明
1
NEO-6M主芯片
NEO-6M主芯片
2
电源输入
DC5V输入
2.3.2I/O接口表
第三章上位机软件使用说明
3.1连接方式
3.2使用串口调试助手
1.打开光盘中的串口调试助手软件选择串口号,
uartassist.exe),根据自己电脑的实际串口默认的是COM(1我电脑的串口号是COM)4
波特率:
9600
校验位:
NONE
数据位:
8
停止位:
1
设置好串口属性后,点击“打开”按钮,打开串口。
打开开发板电源,就可以看到串口调试助手中接收到的数据
3.3使用u-center工具
u-centerGPS评估软件提供了一个功能强大的平台,可用于u-bloxGPS接收机产
品的评估、配置、测试以及性能的实时图形化显示。
安装和设置方法:
1.在电脑上安装u-centerSetup-7.0.2.1版本的软件,同时选择安装USB驱动程序
2.运行u-center程序
3.选择串口:
ReceiverPortCOM(1根据电脑的实际串口号选择)
4.选择波特率:
ReceiverBaudrate9`600
5.打开开发板电源,串口连通后,窗口下方串口连接标志变成绿色并闪烁,如果打开串口失败,连接标示显示为断开
图示安装步骤:
1.打开
程序,开始安装u-centerSetup-7.0.2.1
正在准备安装…
u-center安装程序正在椎备InstallShieldWizardj它将弓I导您芫成剩余的安装过程•谙稍候。
正在下载文件u-center.msi.
正莅安装u-center
正在安装您选挥的程序功能•
InstallShieldWizard正在安装u-center,谙稍候・这需要几分钟的时状态:
InstallShield
~^±一步⑥]「下一步㈣丁]「取消]
打开u-center程序,这是程序的界面:
先设置串口号和波特率(9600),连接GPS模块
3.4使用GoogleEarth(谷歌地球)
谷歌地球(GoogleEarth,GE)是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件,它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。
安装和使用方法:
1.在电脑上安装googleearth客户端,确保internet是连接的
2.按照上面的方法,使用u-center让GPS接收到有效数据
3.在u-center中选择File->DatabaseExport->GoogleEarthKml,导出KML格式文件
4.指定导出文件的保存路径和文件名(默认名为:
u-center-Kml.kml),点击保存
5.保存后会自动使用GoogleEarth软件打开刚保存的Kml文件,地图会立即定位到
GPS所在的位置,在地图上会以粉色的线条表示当前所在位置
导出KML格式文件,默认的文件名为u-center-Kml.kml
导出KML文件后,会自动打开GoogleEarth,并快速在卫星地图上定位:
3.5使用USB接口
1.用USB线连接开发板和计算机,这时会提示找到新硬件
2.在安装u-center时已经安装了USB驱动,这样通过USB就会模拟出一个串口(相当于U转串)
3.进入设备管理器查看模拟出的串口号
4.使用以上,把串口号改成USB模拟的串口号
查看USB模拟出的串口号(我的电脑上是COM)4
3.6与单片机开发板连接
1.连接硬件:
使用5vTo3V电平转接板连接XC-STC单片机开发板和GPS开发板,将转接板的插座端插在单片机板的“UART”2插针上,另一端用杜邦线连接GPS开发板的TX,RX,GND三个脚,同时接上12864LCD。
2.引脚顺序:
3.GPS转接板
4.TX<>RX
5.RX<>TX
6.GND<>GND
7.注意:
转接板3V电平输出端的VCC引脚为3V,不可以连接GPS开发板插针的5V引脚,需要给GPS开发板独立供电或从板上引出5V电源
1.下载示例程序:
将光盘中“直接烧写到XC-STC的程序文件”中的GPS_Test.hex下载到XC-STC开发板中,运行程序,LCD上显示初始化信息
初始化信息图:
1.打开GPS开发板电源,如果硬件连接正确,单片机板上的LED1会闪烁,表示正在接收数据。
接收到有效数据后,LED2和LED3会亮起,同时LCD上显示日期、时间、经纬度、速度、航向、调试等信息。
D3闪烁,说明正在接收数据;D4亮起说明解析GPRM数C据成功;D5亮起说明解析GPGG数A据成功。
注意事项
1.推荐使用标配的5V/2A直流电源为开发板供电,为保证GPS接收机正常稳定工作,请尽量不要使用小于1A的电源为开发板供电,否则会降低性能。
2.GPS的UART接口电平为3V,需要连接3V电平的处理器的IO,不能直接连接5V电平处理器的IO,否则很容易烧毁主芯片(市面上有的GPS模块就是直接接5V单片机,这样连接是很危险的),如果需要连接5V处理器的IO,请使用我们提供的电平转接板。
3.关于天线和信号强度:
GPS接收卫星信号的强度和多种因素有关,如:
天线质量、所处环境、天气情况等等,还和GPS接收机,天线电路等硬件有关,本开发板天线部分经过50欧姆阻抗匹配处理,可以最大限度的减少信号损耗。
在接收卫星信号时,确保周围没有高大建筑物阻挡,如果是在室内使用,天线要尽量放在靠近窗台的位置,最好是延伸到室外。
正常天气时,在开阔的室外,可以保证接收到8~10颗有效卫星(正常为5颗),如果想达到更好的效果,可以选用高档天线。
4.首次使用时,接收机要下载星历数据,根据环境不同,大概需要30秒~1分钟的
时间,才能收到正常数据,此时为冷启动。
如果您刚拿到GPS开发板,开机后收
不到数据,一定要耐心等一小会儿。
在断电后,2小时内再开机为热启动,这时的定位时间小于1秒钟。
2小时后,电池电量耗尽前开机为暖启动,定位时间约为5秒钟。
当电池电量耗尽,或是GPS接收机地理位置移动很大时(一般为移动超过一个时区),就需要冷启动,重新下载星历数据。
技术支持与服务联系购买:
淘宝店铺:
销售旺旺:
销售QQ:
联系电话:
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凡在本工作室购买产品的客户,均可享受以下服务:
1、7天内产品问题,可以退换
2﹑6个月免费维修服务
3﹑终身维修及终身免费技术支持服务4﹑享有所购买产品的资料和源码升级服务
5﹑产品定制服务如有以下情况之一,则不享有免费保修服务:
1﹑超过保修期
2﹑不能提供购买凭证3﹑进液,受潮,发霉或腐蚀
4﹑受撞击,挤压,摔落。
刮伤等非产品本身质量问题引起的故障和损坏5﹑擅自改造硬件,错误上电,错误操作造成的故障和损坏
技术支持:
您可以通过QQ,旺旺,邮件电话等联系方式获取技术支持,同时我们也开放了论坛和QQ交流群供学习交流。
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Email:
技术支持QQ:
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欢迎您使用1417工作室及宇新电子生产的GPS开发学习板(以下简称GPS开发板),该GPS开发板主要采用瑞士u-blox公司的NEO-6M最新版主芯片,此芯片为多功能独立型GPS模组,以ROM为基础架构,成本低,体积小,并具有众多特性。
采用u-blox最新的KickStart微弱信号攫取技术,能确保采用此模组的设备在任何可接收到信号的位置及任何天线尺寸都能够有最佳的初始定位性能并进行快速定位。
本文简单介绍该GPS开发板的使用、测试及注意事项。
功能介绍
操作实例步骤
1.使用上位机软件进行调试。
在电脑上安装上位机软件,双击安装程序,默认安装即可;用USB线连接电脑和GPS模块,打开电源开关,电脑会提示发现新硬件并安装新硬件,打开调试软件软件调整COM口和波特率(波特率默认为9600),调整好后就可以有如图显示图像了。
图2上位机调试软件界面
图3调整串口
图4调整波特率
图5重新配置GPS模块
2.使用串口调试助手进行调试。
用USB线连接电脑和GPS模块,打开串口调试助手,调整COM口和波特率(波特率默认为9600)。
观察串口调试助手接收窗口显示字符变化。
模块默认是一秒更新一次数据,需要调整的时候使用串口调试助手或者使用带有串口的单片机开发板进行设置。
图6串口调试助手显示信息使用1417电子工作室51核心板进行调试。
用杜邦线连接51核心板和GPS模块,如图所示。
GPS模块的电源接口连接到51核心板的外扩电源插针,再用一根杜邦线连接GPS的TXD/5V和核心板的P3.0引脚,打开两个模块的电源,会看到两个模块的电源灯亮,信号指示灯以一秒为周期闪烁,稍等片刻后就会有正常信息输出。
GPS模块输出信息量较多,12864液晶屏只能显示四行,所以我们使用两屏交替显示信息(如下图所
示)。
利用单片机及其他嵌入式设备对GPS模块进行从新配置的具体操作详细请参考随模块赠送的的PDF文档《U-blox公司产品波特率修改及与单片机接口参数应用说明文档》。
1、硬件连接
87、原理图
5—
4
<>—i—1
vcc
R【2
DFTC02OTH0T2
COMDF2
工紅
ASH17-33
VDD33
VIM
电源部分
nIttlilt■-接11
16
F < 严 1严,| 6 G9 G10・: ■! •: • TXDAT 11 12 VDD V+ V- GND tun ci+ Ch C2+ C2・ R10UT T10UT RUN H T2IN R20UT T20UT MA&232CSA RS232接II ■■■ H m __: C11 3|⑴4 ™C12 104 2 8 匸XDAR2 2 9 — 1 J ART 心I PPM l/-<4冷dwAnil%50pV LW5J M)2 F H < z □ V d V* e GPS外用电路设比 exow H OHD *r* IfDfVf) Dmwjlj ▼丿卜SaB TH TO1 scu •.X/PVLU ^T^T^lSfT SP2J c«: VCCJjr ms 沁 CFCl 5J0 CF« GW IC~5CK~ VIE 88、 89、 90、 91、 参考图 u-blox测试评估软件简介: 瑞士u-blox公司提供的专业测试软件为u-center,功能强大完善,可以测试数百种专业GPS功能,如星数,收星质量,及星空分布等各种各样的参数,同时内置模块软件升级功能,u-center软件被公认为目前全球在易用性,高精确性,功能完美性最完美的GPS专业测试软件,成为全球其它GPS厂商必备之测试软件,绝大部分可测试指标范围均能达到军用专业GPS测试标准. u-center软件的界面: 92、 93、 94、 COM口状态指示器: 95、 96、 安装u-cneter软件之后,请连接TIM-LC/LH/4H的测试评估系统的USB端口或RS232端口,如果是RS232端口,还需要连上附件包中的USB转DC的专用供电线,软件底部状态栏为: 连接USB硬件后,若正常工作则显示当前界面使用的COM口及波特率,状态指示灯将闪烁黄色信号,波特率指示灯将闪烁绿色信号,若硬件连接正确,COM口选择错误而波特率选择 正确,波特率指示灯将不闪烁为灰色状态,若COM口选择正确而波 97、 98、 特率选择错误码率,则波行率指示灯开始红色信号,如下图所示 若USB或串口硬件连接无误,则请在COM选项中选 择正确的COM口接口,或是在接多个外设GPS信号的情况下进行不 同切换选择,利用我们的测试评估套件,可以一次同时测试多达三个GPS硬件系统: 99、 100、 101、 9600 102、 波特率的选择: TIM-LC/LH/4H测试评估板的默认波特率值为 103、 104、*此截图使用硬件为TIM-LH 评估测试板,COM口测试,测试地点于阳台* 105、图中SV栏显示收星的质量,以db数来表示,右边菜单可以显示经纬度及高度等信息,具体内容如下: 106、 107、收星过程中,绿色信号表示收星信号已经完全到达GPS 模块处理,若为蓝色信号则表示GPS尚在星历下载当中,若为红色则表示信号太弱,无法有效接受.收星的个数及db数成为主要的测试 指标,一般而言,平面坐标定位需要三颗卫星,而进行高度海拨的三维定位则需要四颗及以上的卫星. 108、相关主栏目菜单切换为图形选择方式,以选择不同的 工作界面具体参考u-blox原厂手册: 109、 110、以下三个按钮可以切换查看相关的输出NEMA/UBX二进制及文本格式,格式具体含义请参考u-blox英文文档,u-bloxGPS的UBX格式详细资料详见于评估资料包附件包软件内。 112、如果模块软硬件连接正常,不论是否接收到卫星信号,系 统都将会收到相应的数据格式 113、u-bloxNEMA/UBX二进制代码原厂英文版说明手册下载 114、 115、屏幕录相功能: 116、 117、提供短时间录相功能,方便客户进行数据录制,可 以以专用格式进行保存及回放,红色为录相按钮,绿色为播放 118、GPS模块启动控制模式 119、GPS刚开机状态为冷启动,冷启动时启动需要加载星 历,所以启动时间会比较慢,理论最快的启动值为34秒,但如果遇上天气等其它因素的影响将会超过两分钟或几分钟之久,所以我们需要增加一颗SII的后备621电池,可以对模块的当前星历进行保存有后备电池的机器,两个小时内关机重新启动为热启动,两个小时之 后但又在电池的电量没有泄放完之前的再次启动称为温启动. 120、u-center软件可以通过面板上面的设置来控制模块的 热启动/温启动/冷启动状态如下图示,点击即可: 电子地图导入及使用: 除此之外,u-center软件还提供了简单的地图导航功能,可以导入jpg格式文件的地图,具体方法如下: 127、 128、 126、导入地图后,还需要对导入地图的已知三个点坐标进行标注,方能正确使用地图导航。 由于市售的旅游地图大多精度不高,甚至有N多错误之处,故扫描进去的JPG格式源文件未必真实准确,不管如何,也提供给大家一个简单的参考。 硬件连接 1、硬件准备 接好串口线与DC+5V电源,把S1用短路子短接起来,上电 2、软件操作 打开“SiRFflashexe”程序(双击如下图标)显示出如下界面选择需要更新的固件程序和串口(
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