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TD3020T双模授时模块.doc

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TD3020T双模授时模块.doc

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TD3020T双模授时模块.doc

文档介绍

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TD3020T双模授时模块
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TD3020T双模授时模块
TD3020T
双模授时模块
用户手册
适用标准文案


1
功能描绘..............................................................
3

概括................................................................
3

产品特征............................................................
3

性能指标............................................................
4

应用................................................................
4

功能框图和典型应用..................................................
5
功能框图..........................................................
5
典型应用..........................................................
5
2
模块接口说明..........................................................
6

硬件接口............................................................
6
电源..............................................................
6
天线接口..........................................................
6
复位接口..........................................................
6
休眠模式控制接口..................................................
6
1PPS信号接口......................................................
6
UART接口..........................................................
6
GPIO接口..........................................................
7

软件接口协议........................................................
7
语句格式和内容....................................................
7
输出语句..........................................................
8
输入语句..........................................................
8
3
机械特征.............................................................
11

模块尺寸...........................................................
11

管脚定义...........................................................
12
4
电气和温度特征.......................................................
14

模块直流特征.......................................................
14
极限工作条件.....................................................
14
介绍工作条件.....................................................
14

焊接温度曲线.......................................................
14
5
注意事项.............................................................
16

天线供电...........................................................
16

静电防范...........................................................
17

PCB设计建议........................................................
17

复位接口...........................................................
18

休眠模式控制接口...................................................
19

模块软件升级.......................................................
19

其余...............................................................
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功能描绘

图1-1TD3020T模块外观图
TD3020T模块是一款支持BD2B1/GPSL1频点的双模授时模块。模块内部集成
了BD2B1/GPSL1双模SOC基带芯片和射频芯片,为通信、网络和基站等授时终端
产品的制造供给了高精度、高敏捷度、低功耗、低成本的BD2B1/GPSL1双模解
决方案。
,体积小巧。采纳28pin邮票孔封装,与主流GPS模块(ubloxGPS)硬件上pin-to-pin兼容,板上可直接替代。
TD3020T支持休眠工作模式,支持模块软件升级等功能。

28pin邮票孔封装,
支持BD2B1和GPSL1频点
支持以下三种工作模式,并可经过命令互相切换:
1)单BD2B1工作模式
2)单GPSL1工作模式
3)BD2B1/GPSL1双模工作模式
内置BD2B1/GPSL1的LNA
拥有备份电源输入接口,支持热启动
支持用户在使用中对模块进行外面复位
均匀功耗约******@,功耗小
支持休眠工作模式,可有效降低系统功耗。休眠模式时,即使不给备份电
源供电,恢复时也能实现热启动功能
支持软件升级,上位机可经过串口实现软件升级功能
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适用标准文案

表1-1TD3020T模块主要性能指标
性能指标
参数
描绘
备注
最小值
典型值
最大值
单位
定位精度
水平
<5
m
(广阔地)
高程
<10
m
测速精度
<1
m/s
冷启动
<35
s
初次定位时间
<2
s
TTFF
热启动
<2
s
重捕捉
捕捉
-144
dBm
敏捷度
-159
dBm
追踪
串口输出波特率
4800
9600
115200
bps
默认9600bps
数据更新率
1
2
Hz
默认1Hz
VCC



V
工作电压



V
正常工作
<75
mA

均匀功耗
休眠模式
<5
mA

备份工作
<20
uA
主电源VCC封闭
工作
-40
85

温度
-40
85
储存

重量
<4
g

通信、网络和基站定位授时
配套的授时定位终端(卫星接收机、同步钟、授时仪等)
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功能框图
图1-2TD3020T模块功能框图
TD3020T模块可对外面BD2B1/GPSL1有源天线供电。外面有源天线接收空中卫星信号送给射频芯片,射频芯片内部经LNA放大、混频办理后送到中频滤波器,而后经过VGA和AGC,再经过AD变换成数字中频信号送给基带芯片。基带芯片接收到射频芯片送来的数字中频信号,经过捕捉和追踪、定位解算等一系列算法办理后,经过串口输出NMEA数据并给出1PPS信号。
典型应用
图1-3TD3020T模块典型应用图
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模块接口说明

电源
模块有三个电源输入管脚(VCC、V_BCKP和V_ANT)与两个电源输出管脚
VCC_OUT和VCC_RF)。
此中VCC为模块的工作主电源;V_BCKP为模块的备份输入电源,在主电源VCC断电时给RTC电路供电,保证要点信息不抛弃,以实现热启动功能,模块内部设
计有对备用电源V_BCKP的充电电路,介绍外接可充电的电池或大容量电容;V_ANT是天线供电输入管脚,模块内部经过电感与RF_IN连结;VCC_OUT为模块电源状态监测管脚,输出VCC电压值,外面可监测该管脚电压,以判断模块供电能否正常;VCC_RF输出VCC电压值,可用于天线供电。
天线接口
模块的天线接口(RF_IN管脚)可直接连结BD2B1/GPSL1双模有源天线。该
接口内部采纳50Ω阻抗般配。
复位接口
模块支持外面使用nRESET管脚复位(低电平有效)。
为保证模块正常工作,建议上电后对模块进行一次外面复位。
休眠模式控制接口
当PWR-DWN管脚输入低电平常,模块进入休眠模式,功耗降至5mA以下;当输
入恢复为高电平常,对模块外面复位后,模块可恢复正常工作。若使用该管脚对
模块进行开关电控制,V_BCKP管脚无需接入备份电源,模块也可实现热启动功能。
模块第28脚1PPS为秒脉冲信号输出。
UART接口
模块设计有两组UART串口,分别为串口1(TXD1/RXD1)和串口2(TXD2/RXD2)。
串口1在UTC秒界限输出NMEA数据,上位机也能够经过该串口对模块进行工作模式切换、软件升级等操作。模块支持的波特率范围为4800bps~115200bps,
默认波特率为9600bps。数据格式为:初步位1位、数据位8位、停止位1位、
无校验位。
串口2是备用串口,用以输出自定义格式的数据,也可用于软件升级。
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GPIO接口
模块设计有3个GPIO接口(GPIO1/GPIO2/GPIO3),可依据用户需求定义该接口的功能。

语句格式和内容
语句格式定义以下:
$<语句种类表记>,<数据字段>,<数据字段>,,<数据字段>*<校验和><CR><LF>
语句种类表记(IDsss)由两部分构成,(ID)为语句表记符(详见表2-1),
sss)为语句格式符(详见表2-2和表2-3)。
语句种类表记字段以后为数据体,由若干数据字段(d1,d2,,dn)构成。
<校验和>的计算是从$到*之间的全部字符(不包含$字符和*字符自己)ASCII码的校验和(各字节做异或运算再变换为16进制,共两字节)。
<CR><LF>表示回车和换行(十六进制分别为0x0D和0x0A,C语言为”\r\n”)。
表2-1语句表记符
表记符含义
BD北斗二代卫星系统
GP全世界定位系统(GPS-globalpositioningsystem)
GN全世界导航卫星系统(GNSS-globalnavigationsatellite
system)
CC计算机系统(ComputerControl)
专用语句
表2-2输出语句格式符
格式符语句内容
RMC最简导航传输数据
GGA地点信息
ZDATOD信息
GSA精度因子和有效卫星号
GSV可视的卫星状态
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TXT短文本信息的传递
表2-3输入语句格式符
格式符语句内容
SIR设置目前系统工作状态,用于工作模式切换
CAS01设置串口通信波特率
CAS02设置NMEA输出更新率
RMO设定输出或停止输出语句
输出语句
TD3020T模块默服输出RMC、GGA、ZDA、GSA、GSV语句,详尽语句详尽说明请
参照《模块输入输出语句格式说明》。
输出语句举比方下(BD2B1/GPSL1双模):
$GNZDA,,12,06,2013,3,A*0B
$GNTXT,01,01,03,A,16,A,2,7*50
$GNRMC,,A,,N,,E,,,120613,,,A*77
$GNGGA,,,N,,E,1,17,,,M,-,M,,,*51
$GPGSA,A,3,03,19,13,20,16,32,31,06,23,,,,,,,,,,,*3B
$BDGSA,A,3,07,09,08,10,01,04,03,02,,,,,,,,,,,,*21
$GPGSV,3,1,10,27,62,136,45,03,64,164,46,19,38,175,44,13,41,314,46*7D
$GPGSV,3,2,10,20,12,228,21,16,57,019,42,32,10,203,42,31,17,097,32*74
$GPGSV,3,3,10,06,65,105,40,23,64,285,48*7D
$BDGSV,2,1,8,07,62,079,38,09,04,197,26,08,72,158,39,10,70,012,38*56
$BDGSV,2,2,8,01,38,123,34,04,20,108,32,03,55,166,38,02,46,221,38*50
输入语句
TD3020T模块拥有定位模式切换、NMEA串口波特率设置、NMEA输出语句更新率与开关设置等功能,可经过上位机给模块发送相应的控制指令即可启
动相应的功能。注意模块上电后的1秒内为自检时间,不响应任何输入语句,输入语句一定在模块上电1秒后发送。建议两次输入语句发送的间隔大于2秒。
1)定位模式切换指令
用户经过NMEA串口给模块发送模式切换指令可达成定位模式切换功能,详尽
功能及相应指令如表2-4(<CR><LF>表示两个字节0x0D和0x0A)。指令发送后可
从RMC或GGA语句上报的表记符判断目前的工作模式(GN为双模、BD为单北斗、GP
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适用标准文案
为单GPS)。
表2-4
定位模式切换指令
工作模式
指令
单BD2(冷启动)
$CCSIR,1,1*48<CR><LF>
单GPS(冷启动)
$CCSIR,2,1*4B<CR><LF>
BD2/GPS双模(冷启动)
$CCSIR,3,1*4A<CR><LF>
单BD2(不重启)
$CCSIR,1,0*49<CR><LF>
单GPS(不重启)
$CCSIR,2,0*4A<CR><LF>
BD2/GPS双模(不重启)
$CCSIR,3,0*4B<CR><LF>
2)波特率设置指令
用户经过NMEA串口给模块发送波特率设置指令可达成波特率切换功能,详尽
功能及相应指令如表2-5(<CR><LF>表示两个字节0x0D和0x0A)。注意双模工作
模式下,卫星许多的时候4800波特率(在1Hz输出频次的时候)有可能输出数据
不完好,建议选择适合的波特率(如******@1Hz)。
表2-5波特率设置指令
波特率(bps)指令
4800$PCAS01,0*1C<CR><LF>
9600$PCAS01,1*1D<CR><LF>
19200$PCAS01,2*1E<CR><LF>
38400$PCAS01,3*1F<CR><LF>
57600$PCAS01,4*18<CR><LF>
115200$PCAS01,5*19<CR><LF>
3)语句输出更新率设置指令
用户经过NMEA串口给模块发送输出语句更新率指令可达成NMEA语句输出更
新率切换功能,详尽功能及相应指令如表2-6(<CR><LF>表示两个字节0x0D和
0x0A)。注意双模工作模式下,卫星许多的时候2Hz的输出频次(波特率为9600
的时候)有可能输出数据不完好,建议选择适合的输出频次(如******@1Hz)。
表2-6语句输出更新率设置指令(举例)
语句更新周期(ms)指令
500$PCAS02,500*1A<CR><LF>
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适用标准文案
1000$PCAS02,1000*2E<CR><LF>
2000$PCAS02,2000*2D<CR><LF>
3000$PCAS02,3000*2C<CR><LF>
4000$PCAS02,4000*2B<CR><LF>
4)语句开关设置指令
用户经过NMEA串口给模块发送输出语句开关指令可封闭或翻开相应的NMEA语句,并且可同时调整输出语句的频次,详尽功能及相应指令如表2-7(<CR><LF>表示两个字节0x0D和0x0A)。
表2-7
语句开关设置指令(举例)
输出频次
操作
语句
指令
0s
封闭
全部语句
$CCRMO,,3,*4F<CR><LF>
0s
封闭
GGA
$CCRMO,GGA,1,*0C<CR><LF>
0s
封闭
ZDA
$CCRMO,ZDA,1,*12<CR><LF>
0s
封闭
GSA
$CCRMO,GSA,1,*18<CR><LF>
0s
封闭
GSV
$CCRMO,GSV,1,*0F<CR><LF>
0s
封闭
RMC
$CCRMO,RMC,1,*11<CR><LF>
0s
封闭
TXT
$CCRMO,TXT,1,*15<CR><LF>
1s
翻开
全部语句
$CCRMO,,4,*67<CR><LF>
1s
翻开
GGA
$CCRMO,GGA,2,*20<CR><LF>
1s
翻开
ZDA
$CCRMO,ZDA,2,*3E<CR><LF>
1s
翻开
GSA
$CCRMO,GSA,2,*34<CR><LF>
1s
翻开
GSV
$CCRMO,GSV,2,*23<CR><LF>
1s
翻开
RMC
$CCRMO,RMC,2,*3D<CR><LF>
1s
翻开
TXT
$CCRMO,TXT,2,*39<CR><LF>
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