本系列GPS Receiver接收机采用高灵敏度、低功耗的NemeriX芯片。
GPS Receiver接收机有着广泛的用途,如:汽车导航、地图绘制、测量等等。只需提供无遮蔽的空间与稳定的电源,GPS Receiver特有超低功耗设计,可同时跟踪16颗卫星信号,并且在正常工作状态下每秒种都对定位数据进行接收、更新。
产品特点系列产品所具有的特点使之更易于结合其他设备使用。
1. 低功耗设计
2. 具备快速定位及追踪16颗卫星的能力.
3. 简洁、紧凑的外观设计
4. 充电点池可以持续保持时钟、内存信息
5. 使用者不需进行初始化设置
6. USB 7. 良好的防水性能
8. 内置低噪声、高灵敏度天线
9. LED 显示使用状态
10. 支持NMEA-0183,传输速率: 4800
技术参数常规:
频率: L1, 1575.42 MHz C/A码:1.023 MHz chip rate 跟踪能力:同时跟踪16颗卫星内置天线灵敏度:跟踪能力: -152 dBm (典型值) 捕捉能力: -147 dBm (典型值)
精确度:定位精度: 6.4 米误差(90%) 无SA干扰速度精度: 0.1米/ 秒(无SA干扰)时间精度:时间1微妙/同步GPS时间
数据格式默认: WGS-84 支持其它不同应用的数据要求定位时间(平均时间): 热启动:12秒暖启动:38秒冷启动:50秒使用范围海拔: 低于10,000米
水平速度: 300 千米/小时以下垂直速度: 36 千米/小时以下加速度: 最大2g 电源主电源输入:3.3 ±5% VDC .
工作电流: 30 mA @ +5v接口 USB接口协议标准 NMEA-0183 默认的NMEA协议: GGA, GSA, GSV, RMC, 4800 baud rate, (VTG, GLL, and RMS optional) 每秒脉冲1PPS (可选)
环境参数
工作温度范围: -40. ℃ --80. ℃ 储存温度范围: -45. ℃ --95 .℃ 重量小于85 克
尺寸:3.42X3.42X0.7CM
接口定义:
Pin Number Signal Name Description
1 Vcc 3.6V~5.5V power input
2 D- Data -
3 D+ Data +
4 Ground Power and signal ground
5 Ground Power and signal ground
6 Ground Power and signal ground
摘自:
软件的解决方案是一个GPS轨迹生成设备(e.g. SONY GPSCS1或者Garmin等手持GPS设备,或者是手机+GPS等),匹配拍摄时间,用EXIFTOOL回写到Raw或Jpeg文件,详见我写的工具Photo Tracker。
上述方案有个缺点,总是忘记开GPS,其他也没有什么其他不好的地方。所以用硬件解决方案就比较直接,快门触发,直接吧GPS信息写到照片文件中,官方方案Nikon MC-35加上一个RS232口的GPS接收器即可,可惜体积巨大,携带不便,外观难看。其实MC-35内部电路非常简单(不得不说Nikon是一个巨大的JS,这东西的成本估计在30元人民币,量产估计更低,不过已经停产了似乎),看了很多GPS模块的管脚说明发现只需要三个管脚既可以接通电路,因为MC-35实际上在串口上焊接也只有三个管脚,分别是:
A点:GND接地,上图中的黄线
B点:GPS RX,GPS信号接收,上图中的红线
C点:以及线路电缆端一排焊点从下数第四个焊点,是电源
对GPS模块的要求是:
必须以4800bps速率串口输出
支持NMEA-0183协议,据我观察,Nikon使用GGA Sentence解析数据,WGS-84坐标系最好
能耗一定要低(因为GPS工作用的是相机电池)
3.3v 输入电压
瑞士产NemeriX芯片,超低能耗(30mA,照这么算,一个EN-EL3e是1500mA ,7.2v,就算全开GPS,可以用超过100小时),据说不亚于Sirf III芯片,体积小。接口定义分别是:
黑(Black): GND 接地
红(Red): VCC 电源
黄(Yellow): GPS RX RS232串口协议接收
绿(Green): GPS TX RS232串口协议发送
橙(Orange): GPS RX TTL协议接收
棕(Brown): GPS TX TTL协议发送
所以按照这样的步骤,把串口上与MC-35之间的线路全部焊下(上述三个点),黑线焊到原MC-35线路板A点,红线焊到C点,绿线焊到B点。MC-35接到D200, D2x上,拿到窗口,机身面板中有GPS标志闪烁,过20秒,不闪烁了,说明找到星星了。按下快门,在ViewNX里直接看到GPS信息。
摘要:本文以TC38一体机为例,介绍了GPS-OEM板的工作原理和通信协议,讨论了基于单片机和OEM板开发简单的GPS接收机系统的方法。着重讲述了OEM板和单片机之间的通信,并给出了系统流程图。
1、 引言
全球定位系统(Global Positioning System 简称GPS)是美国第二代卫星导航系统。它是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的,GPS能提供全天候、连续、实时高精度导航参数,实现三维定位,并可提供精确的时间信息。GPS系统由空间部分、地面监控部分和地面接收机部分组成。GPS定位技术的基本原理是利用测距交会定位的方法。用户接收机接收到卫星发播的信号并利用本机产生的伪随机噪声码取得距离观测量和导航电文;根据导航电文提供的卫星位置和钟差改正信息计算接收机的位置。由于GPS具有全球覆盖以及精度高、定位速度快、实时性好、抗干扰能力强等特点。近年来GPS在在国内外得到广泛的应用,在各个领域发挥了极大的作用,已成为信息时代不可缺少的一部分。
2、GPS-OEM板工作原理和通信协议
2.1 OEM板工作原理
GPS-OEM板是将GPS接收机的主要部件做成大规模集成电路片,并集成在一块电路板上。如图(1)所示。这个电路板具有接收GPS信号、处理信号、输出观测信号和定位结果等功能。用户利用OEM板进行二次硬件开发可研制成各种应用的GPS接收机。
图1 GPS OEM板结构图
本设计采用的是TC38一体机机作为GPS接收机的主要组成部分接收来自天线单元的信号,通过变频、放大、滤波等一系列处理过程,实现对GPS卫星信号的跟踪。从而产生计算位置的数据信息(包括:纬度、经度、高度、速度、日期、时间、航向、卫星状况等),并由RS232标准串口输出串行数据。该OEM板为12通道的GPS接收机,可以同时跟踪多达12颗的GPS卫星,能够实现快速定位。TC38一体机功耗小,数据更新率为每秒一次。
2.2 GPS-OEM板串口通信协议
GPS-OEM板的输入输出语句均按串行通信协议。数据结构为8个数据位、一个起始位、一个停止位,无奇偶校验位,输出数据格式初始化为NMEA0183格式。输出波特率为4800波特。用户通过输入语句对GPS-OEM板进行初始化,设置数据格式、通信波特率、要求输出的种类等;输出语句即向用户输出GPS的各种数据信息。下面就串口1输入输出语句进行介绍。
2.2.1)输入语句
输入语句包括初始位置、时间、秒脉冲状态、差分模式、NMEA输出间隔等设置信息。这些语句是GPS接收机可以由串口1接收的语句。本设计使用了接收机初始化信息(PGRMI)语句。该语句一般在初始位置和当前实际位置的距离超过800公里时使用,以加快定位速度:
$PGRMI,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>*hh<CR><LF>
<1> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<2> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
<3> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<4> 经度半球E(东经)或W(西经)
<5> UTC日期,ddmmyy(日月年)格式
<6> UTC时间,hhmmss(时分秒)格式
<7> 接收机命令,A=自动定位,R=机器重新启动
2.2.2) 输出语句
串口1输出NMEA 0183版本2.00的ASCII码语句,包括GPALM,GPGGA,GPGSA,GPGSV,GPRMC,GPVTG(NMEA 标准语句);PGRME,PGRMF,PGRMT,PGRMV(GARMIN定义的语句);LCGLL,LCVTG。下面以GPRMC语句为例来介绍。该语句包含时间、日期、方位、速度和磁偏角等信息,基本上可以满足一般的导航需求:
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,*hh<CR><LF>
<1> UTC 时间,hhmmss(时分秒)格式
<2>定位状态,A=有效定位,V=无效定位
<3>纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<4>纬度半球N(北半球)或S(南半球)
<5>经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<6>经度半球E(东经)或W(西经)
<7>地面速率(000.0~999.9 节,前面的0也将被传输)
<8>地面航向(000.0~359.9 度,以真北为参考基准,前面的0也将被传输)
<9> UTC日期,ddmmyy(日月年)格式
<10>磁偏角(000.0~180.0度,前面的0也将被传输)
<11>磁偏角方向,E(东)或W(西)
2.2.3)语句格式
NMEA0183语句格式如下
参考以下资料:
http://www.sm160.com/Company/NewDetail/3-000-0038-750.html
http://www.sm160.com/Company/NewDetail/3-000-0021-917.html
http://www.sm160.com/Company/NewDetail/3-000-0024-170.html
http://www.sm160.com/Company/NewDetail/3-000-0019-134.html
http://www.sm160.com/Company/NewDetail/3-000-0027-867.html