В HTML      В PDF
микроэлектроника, микросхема, микроконтроллер, память, msp430, MSP430, Atmel, Maxim, LCD, hd44780, t6963, sed1335, SED1335, mega128, avr, mega128  
  Главная страница > Компоненты

реклама

 
радиационно стойкие ПЗУ Миландр

Продажа силового и бронированного кабеля и провода в Москве

текст еще



Copernicus

GPS модуль

Новейший GPS приемник CopernicusTM построен на основе революционного программного обеспечения TrimCoreTM компании Trimble. Приемник обладает предельно быстрым стартом и способностью находить и удерживать сигналы спутников в сложной обстановке современного города с большим количеством высотных зданий. Приемник специально разработан с учетом требований современного массового производства - как миниатюрный элемент для поверхностного монтажа.Copernicus TM представляет собой 12-канальный GPS приемник миниатюрного исполнения размером всего 19x19x2,54 мм. Приемник поставляется в упаковке в виде ленты для автоматизированных производственных линий. Краевые контакты модуля позволяют обойтись без дорогостоящих миниатюрных разъемов. Каждый модуль производится и тестируется в фабричных условиях в соответствии со строгими требованиями компанииTrimble к качеству выпускаемой продукции.

Copernicus - GPS модуль компании Trimble

Технические характеристики GPS-модуля CopernicusTM:

  • Общие:
    • Приёмник сигналов системы GPS L1 (1575.42 МГц), C/A код, 12-канальный, с непрерывным слежением за сигналами
  • Частота обновления информации:
    • TSIP @ 1 Гц; NMEA @ 1 Гц; TAIP @ 1 Гц
  • Точностные характеристики:
    • Горизонтальная: <3 м (50%), <8 м (90%)
    • Высота: <10 м (50%), <16 м (90%)
    • Скорость: 0.06 м/сек
    • PPS (статическое): ±50 наносекунд
  • Параметры местоопределения:
    • Повторное местоопределение: 2 сек
    • Горячий старт: 9 сек
    • Тёплый старт: 35 сек
    • Холодный старт: 39 сек
    • Первоначальное местоопределение: 41 сек
  • Чувствительность:
    • Слежение: -152 дБм
    • Первоначальное местопределение: -142 дБм
  • Ограничения COCOM: Предельная скорость 515 м/сек/высота 15000 метров
  • Интерфейс:
    • 28 контактных площадок по краям платы с шагом 1.27 мм
    • 2 последовательных порта UART
  • Характеристики PPS-данных: один раз в секунду импульс 3.0 В с ТТЛ-уровнем
  • Поддерживаемые протоколы: TSIP, TAIP, NMEA 0183 v3.0, настройки сохраняются в энергонезависимой памяти.
  • Основное питание: +2.7 В до 3.3 В постоянного тока
  • Энергопотребление:
    • (тип.) 30.7 мА (82.9 мВт) @ 2.7 В
    • (тип.) 31.3 мА (93.9 мВт) @ 3.0 В
  • Резервное питание: +2.7 В до +3.3 В постоянного тока
  • Допустимые пульсации по питанию: До 50 мВ амплитудного значения на частотах от 1 Гц до 1 МГц
  • Рабочий диапазон температур: -40° C до +85° C
  • Температура хранения: -55° C до +105° C
  • Виброустойчивость:
    • 0.008 g2/Гц 5 Гц до 20 Гц
    • 0.05 g2/Гц 20 Гц до 100 Гц
    • -3 дБ/октаву 100 Гц до 900 Гц
  • Влажность: 5% до 95%, без образования конденсата при 60° C
  • Экранирование: Металлический экран
  • Размеры: 19 мм x 19 мм x 2.54 мм
  • Вес: 1.7 грамм (включая экран)

Copernicus обладает рядом интересных для потребителей особенностей:

  • Работает как с активными, так и с пассивными антеннами
  • Содержит два канала выдачи данных и понимает 3 протокола
  • Обеспечивает точную (50 нС) синхронизацию с мировым временем
  • На аппаратном и программном уровне поддерживает низкие режимы энергопотребления

Благодаря своему маленькому размеру и низкой цене новый модуль может использоваться в тех приборах, где ранее применялись GPS-наборы микросхем. При монтаже модуль требует минимальной площади печатной платы конечного изделия. При этом время разработки может быть кардинально сокращено, благодаря тому, что модуль Copernicus поставляется полностью оттестированным. Компания Trimble предоставляет разработчику рекомендованную топологию печатной платы и набор разработчика, позволяющий познакомиться с работой модуля "без применения паяльника". GPS-модуль имеет высокие технические параметры и, по совокупности характеристик, входит в пятерку лучших модулей в мире.

Приемник рассчитан на работу, как с пассивными, так и с активными антеннами. При использовании пассивных антенн потери сигнала от антенны до входа модуля не должны превышать 2 дБ. При работе приемника с пассивной антенной используется внутренний малошумящий усилитель модуля и схема автоматической регулировки усиления. При использовании активной антенны, внешний малошумящий усилитель должен иметь достаточный запас усиления, превышающий потери в линии передачи. Уровень шума модуля не превышает 3 дБ при комнатной температуре. Внешний малошумящий усилитель должен иметь собственный уровень шума не более 2 дБ. Компания Trimble рекомендует внимательно относиться к выбору поставщика GPS-антенн. Эксперименты потребителей обнаружили, что не все антенны, имеющие единые параметры усиления (27 дБ) показывают одинаковую реальную эффективность.

Приемник Copernicus по умолчанию работает с двунаправленным протоколом TSIP на последовательном порту 1, на выход порта 2 подаются сообщения протокола NMEA 0183.

Установки коммуникационных протоколов приемника Copernicus по умолчанию

Номер порта Протокол приема сообщений Установки по умолчанию Протокол выдачи сообщений Установки по умолчанию
1 TSIP Скорость: 38400 бит/сек
Битов данных: 8
Контроль четности: нечетность
Стоп бит: 1
Контроль потока: нет
TSIP Скорость: 38400 бит/сек
Битов данных: 8
Контроль четности: нечетность
Стоп бит: 1
Контроль потока: нет
2 NMEA Скорость: 4800 бит/сек
Битов данных: 8
Контроль четности: нет
Стоп бит: 1
Контроль потока: нет
NMEA Скорость: 4800 бит/сек
Битов данных: 8
Контроль четности: нет
Стоп бит: 1
Контроль потока: нет

GPS-приемник Copernicus может работать в нескольких режимах:

Рабочий режим (Run Mode). Нормальный рабочий режим слежения за спутниками и выдача информации о координатах, скорости и текущем времени.

Дежурный режим (Stanby Mode). В этом режиме сохраняются данные в памяти RAM и продолжает работать таймер реального времени. Все остальные блоки не работают, модуль не принимает сигналы спутников и не выдает никакой информации. Благодаря хранению последних данных о местоположении и данных альманаха и эфемериса GPS приемник обеспечивает более быстрое время старта. В дежурном режиме потребление энергии очень мало и составляет менее 10 мкА.

Режим монитора (Monitor Mode). Режим Монитора используется для обновления внутреннего программного обеспечения модуля, которое хранится во Flash-памяти.

Переход из дежурного режима в рабочий режим может выполняться двумя способами - с помощью вывода Xstandby или с помощью команд, передаваемых по последовательному порту.

Функциональная схема GPS-модуля CopernicusTM:

Функциональная схема GPS-модуля Copernicus

Расположение выводов и схема включения GPS-модуля CopernicusTM:

Расположение выводов GPS-модуля Copernicusсхема включения GPS-модуля Copernicus

Нумерация и назначение выводов модуля Copernicus:

Номер вывода Обозначение Описание
1, 13, 14, 15, 27, 28 GND Общая сигнальная земля
2, 4 GND Земля радиочастотной части
3 RF-IN Радиочастотный вход, 50 Ом, нессиметричный (антенна)
5 LNA Выход "разрешение МШУ". Может быть использован при подключении активной антенны для управления малошумящим усилителем. Активный низкий уровень.
6, 17, 18, 22, 25, 26 Reserved Зарезервированные линии ввода/вывода. Не подсоединять.
7 Open Сигнал от внешней схемы определения состояния антенны. Вход для логического уровня о статусе антенны "Обрыв".
8 Short Сигнал от внешней схемы определения состояния антенны. Вход для логического уровня о статусе антенны "Закорочено".
9, 10 Reserved Зарезервированные входные линии. Подсоединить к линии Vcc.
11 Xreset Вход сигнала СБРОС. Активный уровень низкий. Если не используется, подсоединить к линии VCC напрямую или через резистор.
12 Vcc Напряжение питания модуля 2.7 - 3.3 В
16 Xstandby Рабочий режим/дежурный режим. Вход для выбора одного из режимов работы модуля. Подсоединить к линии Vcc, если дежурный режим не используется.
19 PPS Выход импульсов синхронизации (1 импульс в секунду). Не подсоединять, если не используется.
20 RXD-B Вход приемника последовательного порта B
21 RXD-A Вход приемника последовательного порта A
23 TXD-A Выход передатчика последовательного порта A
24 TXD-B Выход передатчика последовательного порта B

При разработке конечного изделия с использованием GPS-модуля Copernicus следует обратить особое внимание на линию передачи сигнала на высокочастотный вход модуля. Неудачная разводка печатной платы может значительно снизить показатели приемника. Компания Trimble приводит в документации необходимую информацию по разработке полосковых линий передачи (Microstrip, Stripline) и предлагает разработчикам проверенную топологию печатной платы. Для оценки параметров модуля выпускается образцовая плата (reference board). На этой плате распаян модуль и необходимые разъемы для удобного соединения с устройством разработчика.

Для быстрой оценки модуля и разработки конечных изделий компания выпускает стартовый набор разработчика. В состав набора входит модуль, смонтированный на материнской плате и помещенный в металлическую коробку, блок питания, антенна и соединительный кабель RS-232 для подключения к ПК. Программное обеспечение, входящее в состав набора позволяет не только получать и отображать данные в удобном виде, но и конфгурировать модуль и, при необходимости, производить обновление внутреннего программного обеспечения (Firmware).

Комплект разработчика COPERNICUS - Starter Kit:

Комплект разработчика COPERNICUS - Starter Kit

COPERNICUS - Reference Board (образцовая плата):

COPERNICUS - Reference Board (образцовая плата)

Получение информации о координатах

После первой подачи питания GPS-приемник начинает искать сигналы спутников, не имея никакой предварительной информации об их местонахождении. Эта процедура называется "холодным стартом". Для определения координат необходимо принимать сигналы как минимум от 4 спутников. Несмотря на то, что уже в течение двух первых минут приемник начинает выдавать свои координаты, ему требуется еще примерно 15 минут для получения альманаха, т.е. набора данных обо всех спутниках. Данные альманаха передаются спутниками "порциями" в каждом 30-секундном информационном фрейме. Каждый фрейм содержит информацию об орбите конкретного спутника (эфемерис) и две страницы из 50-ти страничного альманаха. Таким образом, альманах передается за 12,5 минут. Процесс накопления данных альманаха не должен прерываться. Когда GPS приемник имеет данные эфемериса и хранит их в памяти, время первого определения координат (TFF- time to first fix) для модуля Copernicus обычно не превышает 39 секунд.

Альманах содержит информацию о каждом спутнике группировки, данные по состоянию ионосферы и специальные сообщения. Альманах обновляется каждую неделю и актуален в течение нескольких месяцев. Эфемерис содержит детальную информацию о текущих параметрах конкретного спутника. Данные эфемериса изменяются ежечасно, но могут быть использованы в течение до 4 часов.

GPS-приемник выполняет процедуру "теплого старта", если модуль был выключен более одного часа, но, благодаря резервному питанию, данные о последних координатах, альманахе и текущем времени были сохранены в памяти. Наличие этих данных сокращает время до первого определения координат. "Горячий старт" имеет место, если приемник был выключен менее 60 минут и сохранил информацию об альманахе, времени и координатах. Благодаря тому, что данные эфемериса еще актуальны, время определения координат GPS-приемником Copernicus сокращается до 9 секунд.

Получение информации о точном времени

Во многих случаях необходимо иметь информацию о мировом времени или выдавать сигнал для точной временной синхронизации оборудования, установленного в разных точках земного шара. GPS-приемник Copernicus может с успехом применяться в подобных приложениях. Благодаря наличию на спутниках прецизионных атомных часов, GPS-приемник может синхронизировать свой внутренний генератор с очень высокой точностью. Модуль Copernicus выдает (выход PPS) ежесекундные импульсы синхронизации положительной полярности с точностью ±50 наносекунд относительно Универсального Координированного Времени (UTC).

На рисунке приведены результаты статического теста Copernicus в сравнении с 2-мя конкурирующими модулями на разных чипсетах с формально близкими параметрами. Copernicus показал в 3 раза меньший разброс показаний. Тест проводился в абсолютно одинаковых условиях, при хорошей видимости спутников. Синим цветом на рисунке отмечено распределение показаний модуля Copernicus.

Результаты статического теста:

Результаты статического теста

Документация:

  2.41 Mb ENG Документация на GPS-модуль Copernicus





 
Впервые? | Реклама на сайте | О проекте | Карта портала
тел. редакции: +7 (495) 514 4110. e-mail:info@eust.ru
©1998-2016 ООО Рынок Микроэлектроники