Nội dung

Ver: 1.0.0 Date: 01/09/2013 MODULE GPS Liên kết website Minhhagroup.com & Banlinhkien.vn R MODULE & D GPS 1 Nguyễn Quý Nhật MODULE GPS Liên kết website Minhhagroup.com & Banlinhkien.vn I. Chuẩn giao tiếp Ublox hỗ trợ 4 cổng giao tiếp. 1. Cổng UART: Mỗi Ublox hỗ trợ 1 hoặc 2 cổng UART. Các cổng UART có nhiệm vụ giám sát trạng thái thông tin và cấu hình cho bộ nhận GPS. UART chỉ hoạt động ở chế độ bất đồng bộ.Tốc độ baud có thể được cấu hình riêng cho mỗi cổng UART, tuy nhiên không hỗ trợ việc cấu hình tốc độ baud khác nhau cho đường truyền và đường nhận của cùng một cổng. Các giá trị tốc độ baud được phép sử dụng: Tốc độ baud Data bits 4800 8 9600 8 19200 8 38400 8 57600 8 115200 8 Tốc độ mặc định là 9600. Parity None None None None None None Stop bits 1 1 1 1 1 1 2. USB PORT: Ublox có hỗ trợ một cổng USB. Cổng USB có thể được dùng để kết nối truyền thông và cung cấp nguồn cho bộ nhận GPS. Có hai chế độ cấp nguồn cho cổng USB: a. Chế độ tự cấp: ở chế độ này nguồn nuôi cho bộ nhận (Ublox) được cấp từ nguồn bên ngoài. VDDUSB được dùng để nhận biết cổng USB có hoạt động hay không. b. Chế độ cấp nguồn: Ở chế độ này thiết bị được cấp nguồn từ bus USB. Do vậy, không cần phải thêm nguồn cấp bên ngoài cho thiết bị. 3. DDC PORT: DDC (Display Data Channel) được kết nối tương thích với chuẩn I2C. 2 Nguyễn Quý Nhật MODULE GPS Liên kết website Minhhagroup.com & Banlinhkien.vn Tốc độ tối đa 100kHz, Ublox luôn là thiết bị slave. Địa chỉ của Ublox mặc định là 0x42, tuy nhiên địa chỉ nàycó thể thay đổi được. 4. SPI PORT: Ublox hỗ trợ cổng giao tiếp SPI có thể hoạt động ở cả 4 chế độ SPI. Mặc định chế độ của cổng SPI là chế độ 0, tuy nhiên ta có thể thay đổi được chế độ hoạt động của cổng SPI. Tốc độ SPI tối đa cho phép của các Ublox là khác nhau và phụ thuộc vào phiên bản và firmware. Phiên bản Firmware Tốc độ tối đa Ublox 6 7 200kHz Ublox 6 6 100kHz Ublox 5 All 25Khz II. NMEA Protocol: 1. Cấu trúc bản tin theo giao thức NMEA. $

{,value} * - $: Kí tự bắt đầu . luôn luôn là kí tự „$‟. - Address: Trường địa chỉ: chỉ được phép là số hoặc kí tự hoa. Trường này được chia làm hai phần nhỏ o : vùng chỉ thị, luôn là GP với các bộ thu GPS, hoặc P với các bản tin đặc trưng. o : Định dạng bản tin, định nghĩa nội dung của bản tin. - Value: Vùng dữ liệu: độ dài của dữ liệu là không cố định. Các giá trị cách nhau bằng dấu phẩy “,”. - Checksum: Trường kiểm tra lỗi: Bắt đầu bằng kí tự * và chứa 2 kí tự kiểm tra lỗi. - : Kết thúc bản tin. Luôn luôn là hai kí tự đặc biệt CR ( mã là 0x0D ) và kí tự LF ( 0x0A ). Ví dụ: $GPZDA,141644.00,22,03,2002,00,00*67 3 Nguyễn Quý Nhật MODULE GPS Liên kết website Minhhagroup.com & Banlinhkien.vn 2. Định dạng tọa độ: - Giá trị tọa độ từ các bộ thu GPS sẽ trả về theo chuẩn NMEA, giá trị đó bao gồm độ, phút và phần thập phân của phút. - Ví dụ nếu ta nhận được giá trị 4717.112671 North(Bắc) và 10533.91483 East(Đông) có nghĩa tọa độ là o 47 độ 17.112671 phút Bắc, 105 độ 33.91483 phút đông o 47 độ 17 phút 6.76026 giây Bắc, 105 độ 33phút 54.89058 giây Đông. o 47.28521118 độ Bắc, 105.56524738 độ Đông. 3. Các bản tin chuẩn theo giao thức NMEA: a. DTM Mô tả Firmware Loại Nội dung Số lượng trường Cấu trúc Cột mốc tham chiếu Hỗ trợ Ublox 6. Firmware từ 6.00 đến 7.03 Output Cho biết sự khác biệt giữa cột mốc tham chiếu và cột mốc lựa chọn. Nếu Cột mốc đang cấu hình không phải là WGS72 hoặc WGS84, thì trường LLL sẽ là 999. Cột mốc tham chiếu luôn là WGS84 11 $GPDTM,LLL,LSD,lat,N/S,long,E/W,alt,RRR*cs Ví dụ: $GPDTM,W84,,0.0,N,0.0,E,0.0,W84*6F $GPDTM,W72,,0.00,S,0.01,W,-2.8,W84*4F $GPDTM,999,CH95,0.08,N,0.07,E,-47.7,W84*1C STT Ví dụ 0 1 $GPDTM W72 Định dạng Chuỗi Chuỗi Tên Đơn vị Mô tả $GPDTM LLL Mã bản tin Mã cột mốc, W84=WGS84, 4 Nguyễn Quý Nhật MODULE GPS Liên kết website Minhhagroup.com & Banlinhkien.vn 2 Chuỗi LSD 3 4 5 6 7 8 0.08 S 0.07 E -2.8 W84 Số Kí tự Số Kí tự Số Chuỗi Lat NS long EW Alt RRR 9 10 *67 Hex Kí tự cs Phút phút Mét W72=WGS72, 999= người dùng định nghĩa. Mã cột mốc, trả về mã code cột mốc đang lựa chọn Sai lệch về vĩ độ. Chỉ thị Bắc Nam Sai lệch kinh độ Chỉ thị Đông Tây Sai lệch độ cao Mã cột mốc tham chiếu. luôn là W84 Kiểm tra lỗi Kết thúc bản tin b. GBS Mô tả Firmware Loại Nội dung Số lượng trường Cấu trúc Hệ thống vị trí Hỗ trợ Ublox 6. Firmware từ 6.00 đến 7.03 Output Trả về kết quả của RAIM (Receiver Autonomous Integrity Montoring Algorithm) 11 $GPGBS,hhmmss.ss,errlat,errlon,erralt,svid,prob,bias ,stddev*cs Ví dụ: $GPGBS,235503.00,1.6,1.4,3.2,,,,*40 $GPGBS,235458.00,1.4,1.3,3.1,03,,-21.4,3.8*5B STT 0 1 2 Ví dụ $GPGPS 235503.00 Định dạng Tên Đơn vị Chuỗi $GPGBS Hhmmss.ss Chuỗi LSD Mô tả Mã bản tin Thời gian UTC. Mã cột mốc, trả về mã code cột 5 Nguyễn Quý Nhật MODULE GPS Liên kết website Minhhagroup.com & Banlinhkien.vn 3 4 5 6 7 8 9 10 1.6 1.4 3.2 -21,4 3.8 *40 Số Số Số Số Số Số Hex Kí tự Errlat Errlon Erralt Prob Bias Std cs mốc đang lựa chọn Sai số dự kiến về vĩ độ Sai số dự kiến về kinh độ Sai số dự kiến về độ cao Xác suất dò lỗi (không hỗ trợ) Ước tính lỗi trên vệ tinh. Chuẩn hóa bias. Kiểm tra lỗi Kết thúc bản tin Mét Mét Mét Mét Mét c. GGA Mô tả Firmware Loại Nội dung Số lượng trường Cấu trúc Dò lỗi vệ tinh GNSS Hỗ trợ Ublox 6. Firmware từ 6.00 đến 7.03 Output Trả về thời gian và vị trí GPS, và các dữ liệu liên quan 17 $GPGGA,hhmmss.ss,Latitude,N,Longitude,E,FS,NoSV,HDOP ,msl,m,Altref,m,DiffAge,DiffStation*cs Ví dụ: $GPGGA,092725.00,4717.11399,N,00833.91590,E,1,8,1.01,499.6,M,48.0,M,,0*5B STT Ví dụ Định dạng Tên 0 1 2 3 4 5 6 7 $GPGGA 235503.00 4717.11399 N 00833.91590 E 1 8 Chuỗi Hhmmss.ss Ddmm.mm Kí tự Dddmm.mm Kí tự Số Số $GPGGA Đơn vị Lat Long FS Nosv Mô tả Mã bản tin Thời gian UTC. Tọa độ vĩ độ Chỉ thị Bắc Nam Tọa độ kinh độ. Chỉ thị Đông Tây Chỉ thị trạng thái sửavị trí Số lượng vệ tinh sử dụng 0- 6 Nguyễn Quý Nhật MODULE GPS Liên kết website Minhhagroup.com & Banlinhkien.vn 12 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1.01 499.6 M 48.0 M 0 *5B Số Số Kí tự Số Kí tự Số Số Hex Kí tự Hpdop Msl Mét Umsl Altref Mét uSep Diffage S Diffstation Độ cao MSL Đơn vị, Mét Đơn vị, Mét. Sai khá địa chỉ trạm Kiểm tra lỗi Kết thúc bản tin d. GLL Kinh độ, vĩ độ, thời gian với vị trí cố định Hỗ trợ Ublox 6. Firmware từ 6.00 đến 7.03 Output Giá trị trả về phụ thuộc vào cột mốc chọn hiện tại 9 $GPGLL,Latitude,N,Longitude,E,hhmmss.ss,Valid ,Mode*cs Mô tả Firmware Loại Nội dung Số lượng trường Cấu trúc Ví dụ : $GPGLL,4717.11364,N,00833.91565,E,092321.00,A,A*60 STT 0 1 2 3 4 5 6 Ví dụ $GPGLL 4717.11364 N 00833.91565 E 092321.00 A Định dạng Tên Đơn vị Chuỗi $GPGLL ddmm.mm Lat Kí tự Dddmm.mm Kí tự Hhmmss.ss Kí tự 7 A Kí tự Mô tả Mã bản tin Vĩ độ Chỉ thị Bắc Nam Kinh độ Chỉ thị Đông Tây Thời gian UTC Trạng thái: A: dữ liệu đúng, V: dữ liệu sai. Chế độ vị trí (AGPS, DGPS) 7 Nguyễn Quý Nhật MODULE GPS Liên kết website Minhhagroup.com & Banlinhkien.vn 8 9 *60 Hex Kí tự cs Kiểm tra lỗi Kết thúc bản tin e. GPQ Bản tin thăm dò Hỗ trợ Ublox 6. Firmware từ 6.00 đến 7.03 input Kiểm tra bản tin chuẩn NMEA 4 $xxGPQ,sid*cs Mô tả Firmware Loại Nội dung Số lượng trường Cấu trúc Ví dụ : $EIGPQ,RMC*3A STT 0 1 2 3 Ví dụ $EIGPQ RMC *3A Định dạng Chuỗi Chuỗi Hex Kí tự Tên Đơn vị Mô tả $xxGPQ Mã bản tin. XX: Mã chỉ thị Sid Mã nhận dạng bản tin Kiểm tra lỗi Kết thúc bản tin f. GSV Mô tả Firmware Loại Nội dung Số lượng trường Cấu trúc Vệ tinh GNSS Hỗ trợ Ublox 6. Firmware từ 6.00 đến 7.03 Output Số lượng vệ tinh quan sát. 7-16 $GPGSV,NoMsg,MsgNo,NoSv,{,sv,elv,az,cno}*cs Ví dụ: $GPGSV,3,1,10,23,38,230,44,29,71,156,47,07,29,116,41,08,09,081,36*7F 8 Nguyễn Quý Nhật MODULE GPS Liên kết website Minhhagroup.com & Banlinhkien.vn $GPGSV,3,2,10,10,07,189,,05,05,220,,09,34,274,42,18,25,309,44*72 $GPGSV,3,3,10,26,82,187,47,28,43,056,46*77 STT Ví dụ 0 1 $GPGSV 3 Định dạng Chuỗi Số 2 3 4 5 6 7 1 10 23 38 230 44 Số Số Số Số Số Số 15 16 *7F Hex Kí tự Tên Đơn vị $GPGSV sv elv az cno Mô tả Mã bản tin Số lượng bản tin, là tổng số lượng bản tin GPSGV truyền Số chỉ thị của bản tin. Số vệ tinh quan sát ID vệ tinh Độ cao 0-90` Phương vị.0-359. Kiểm tra lỗi Kết thúc bản tin g. RMC Mô tả Firmware Loại Nội dung Số lượng trường Cấu trúc Dữ liệu thu gon khuyến cáo Hỗ trợ Ublox 6. Firmware từ 6.00 đến 7.03 Output 15 $GPRMC,hhmmss,status,latitude,N,longitude,E,spd,cog ,ddmmyy,mv,mvE,mode*cs 9 Nguyễn Quý Nhật MODULE GPS Liên kết website Minhhagroup.com & Banlinhkien.vn Ví dụ: $GPRMC,083559.00,A,4717.11437,N,00833.91522,E,0.004,77.52,091202,,,A*57 STT 0 1 2 Ví dụ $GPRMC 083559.00 A Định dạng Tên Đơn vị Chuỗi $GPRMC Hhmmss.ss Kí tự 3 4 5 6 7 8 9 10 4717.11437 N 00833.91522 E 0.004 77.52 091202 Ddmm.mm Kí tự Dddm.mm Kí tự Số Số Ddmmyy Date Số Mv 11 12 13 14 *7F Kí tự Kí tự Hex Kí tự Hải lý Độ mvE Mode Mô tả Mã bản tin Thời gian UTC Trang thái: A: Dữ liệu đúng. V: dữ liệu sai. Vĩ độ Chỉ thị Bắc Nam Kinh độ Chỉ thị Đông Tây Tốc độ trên mặt đất Độ baophủ mặt đất Ngày tháng năm Giá trị từ trường (không hỡ trợ thiết bị nhận) Chỉ thị từ trường Đông/Tây. Chế độ chỉ thị. Kiểm tra lỗi Kết thúc bản tin h. VTG Mô tả Firmware Loại Nội dung Số lượng trường Cấu trúc Tốc độ mặt đất và độ bao phủ măt đất Hỗ trợ Ublox 6. Firmware từ 6.00 đến 7.03 Output 12 $GPVTG,cogt,T,cogm,M,sog,N,kph,K,mode*cs 10 Nguyễn Quý Nhật