Adafruit Ultimate GPS Breakout - 66 channel w/10 Hz updates - Version 3

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Beschreibung

 

Das Breakout basiert auf dem MTK3339-Chipsatz, einem qualitativ hochwertigen GPS-Modul, das bis zu 22 Satelliten auf 66 Kanälen verfolgen kann, einen hervorragenden hochempfindlichen Empfänger (-165 dBm Tracking!) und eine eingebaute Antenne hat. Es kann bis zu 10 Standortaktualisierungen pro Sekunde vornehmen, was eine schnelle, hochempfindliche Protokollierung oder Verfolgung ermöglicht. Der Stromverbrauch ist unglaublich niedrig, nur 20 mA während der Navigation.

Das Beste daran ist, dass wir alle Extras eingebaut haben, die man sich nur wünschen kann: einen 3,3-V-Regler mit extrem niedrigem Abfall, so dass man das Modul mit 3,3 bis 5 VDC versorgen kann, sichere 5-V-Eingänge, einen ENABLE-Pin, so dass man das Modul mit einem beliebigen Mikrocontroller-Pin oder -Schalter ausschalten kann, einen Steckplatz für eine optionale CR1220-Knopfzelle, um die RTC am Laufen zu halten und Warmstarts zu ermöglichen, und eine winzige helle rote LED. Die LED blinkt mit ca. 1 Hz während der Satellitensuche und blinkt einmal alle 15 Sekunden, wenn ein Fix gefunden wurde, um Strom zu sparen. Wenn Sie eine ständig leuchtende LED wünschen, können Sie das FIX-Signal auch über einen Pin ausgeben, um eine externe LED anzuschließen.

Zwei Merkmale, die das MTK3339-basierte Modul der Version 3 besonders auszeichnen, sind die externe Antennenfunktion und die integrierte Datenprotokollierung. Das Modul verfügt über eine Standard-Keramik-Patch-Antenne, die ihm eine Empfindlichkeit von -165 dBm verleiht. Wenn Sie jedoch eine größere Antenne benötigen, können Sie eine beliebige aktive 3-V-GPS-Antenne über den uFL-Anschluss anschließen. Das Modul erkennt automatisch die aktive Antenne und schaltet um! Die meisten GPS-Antennen verwenden SMA-Anschlüsse, so dass Sie einen unserer uFL-zu-SMA-Adapter verwenden sollten.

Eine weitere coole Funktion des neuen MTK3339-basierten Moduls (das wir mit großem Erfolg getestet haben) ist die integrierte Datenlogging-Funktion. Da sich im Inneren des Moduls ein Mikrocontroller mit einem leeren FLASH-Speicher befindet, ermöglicht die neueste Firmware nun das Senden von Befehlen für die interne Protokollierung an diesen FLASH-Speicher. Das Einzige, was Sie tun müssen, ist, dass ein Mikrocontroller den Befehl "Start Logging" senden muss. Nachdem diese Nachricht gesendet wurde, kann der Mikrocontroller jedoch in den Ruhezustand übergehen und muss nicht mehr aufwachen, um mit dem GPS zu kommunizieren, um den Stromverbrauch zu senken. Uhrzeit, Datum, Längen- und Breitengrad sowie die Höhe werden alle 15 Sekunden aufgezeichnet, und zwar nur dann, wenn ein Fixpunkt vorhanden ist. Der interne FLASH-Speicher kann ca. 16 Stunden an Daten speichern und fügt die Daten automatisch hinzu, so dass Sie sich keine Sorgen machen müssen, dass bei einem Stromausfall versehentlich Daten verloren gehen. Es ist nicht möglich zu ändern, was und wie oft aufgezeichnet wird, da dies im Modul fest einprogrammiert ist, aber wir haben festgestellt, dass diese Anordnung viele der häufigsten Anforderungen an die GPS-Datenaufzeichnung abdeckt.

Im Lieferumfang enthalten sind ein vollständig montiertes und getestetes Modul, ein Stück Stiftleiste, das Sie für das Breadboarding anlöten können, und ein CR1220-Knopfzellenhalter. 

Wir haben eine nette, ausgefallene Bibliothek für die GPS-Nutzung, mit Hintergrund-Parsing, und können die eingebaute GPS-Logging-Funktion (genannt LOCUS) einstellen und abfragen. Ein komplettes Tutorial ist ebenfalls verfügbar, das viele Informationen über das Modul, die Verwendung des Datenloggers, Beispielcode für CircuitPython und Arduino und mehr enthält.

Technische Daten

  • Satelliten: 22 Verfolgung, 66 Suche
  • Größe der Patch-Antenne: 15mm x 15mm x 4mm
  • Aktualisierungsrate: 1 bis 10 Hz
  • Positionsgenauigkeit: < 3 Meter (alle GPS-Technologien haben eine Genauigkeit von etwa 3 m)
  • Geschwindigkeitsgenauigkeit: 0,1 Meter/s
  • Warm-/Kaltstart: 34 Sekunden
  • Erfassungsempfindlichkeit: -145 dBm
  • Verfolgungsempfindlichkeit: -165 dBm
  • Maximale Geschwindigkeit: 515m/s
  • Vin-Bereich: 3.0-5.5VDC
  • MTK3339 Betriebsstrom: 25mA Tracking, 20 mA Stromaufnahme während der Navigation
  • Ausgang: NMEA 0183, 9600 Baud standardmäßig, 3V Logikpegelausgang, 5V-sicherer Eingang
  • Unterstützt DGPS/WAAS/EGNOS
  • FCC E911-Konformität und AGPS-Unterstützung (Offline-Modus: EPO bis zu 14 Tage gültig)
  • Bis zu 210 PRN-Kanäle
  • Jammer-Erkennung und -Reduzierung
  • Mehrwege-Erkennung und -Kompensation

Revision Geschichte:

Ab dem 10.8.2014 liefern wir mit der Firmware v. 5632 aus, die die Höhenberechnung und Stabilität verbessert. Sie ist in allen anderen Funktionen gleichwertig und kann durch eine neue Version ersetzt werden.
Ab dem 1. Februar 2017 haben wir kleinere Aktualisierungen des Siebdrucks vorgenommen, die Grundplatte für besseren Empfang verbessert, den Durchmesser der Montagebohrung von 2,0 mm auf 2,5 mm erhöht und eine Schutzdiode zur VBAT-Leitung hinzugefügt. Die Funktionalität ist ansonsten gleich geblieben.
Ab September 2021 wurde das ursprüngliche "Ultimate GPS"-Modul, das wir verwendet haben, vom Hersteller abgekündigt. Wir haben eine fast identische Version des Moduls mit der gleichen Funktionalität gefunden und verwenden diese. Die Befehle zur Abfrage der Antenne haben sich leicht geändert, so dass bestehende Projekte möglicherweise ihre Firmware aktualisieren müssen.

Details 

  • Gewicht (ohne Knopfzelle und Halter): 8,5g
  • Abmessungen (ohne Knopfzelle und Halter): 25,5mm x 35mm x 6,5mm / 1.0" x 1.35" x 0.25"
  • Datenblätter, Schaltpläne, GitHub-Links, Fritzing und mehr sind im Produkttutorial verfügbar
  • PA1616S Modul Datenblatt
  • -165 dBm Empfindlichkeit, 10 Hz Updates, 66 Kanäle
  • 5V-freundliches Design und nur 20mA Stromaufnahme
  • Breadboard-freundlich + zwei Befestigungslöcher
  • RTC-Batterie-kompatibel
  • Eingebaute Datenerfassung
  • PPS-Ausgang bei Fixierung
  • Interne Patch-Antenne + u.FL-Anschluss für externe aktive Antenne
  • Fixe Status-LED
  • Neu! Version 3 wird mit dem neuesten Modul geliefert, das eine externe Antenne und einen Pulse-Per-Second-Ausgang unterstützt

English description 

Details

  • -165 dBm sensitivity, 10 Hz updates, 66 channels
  • 5V friendly design and only 20mA current draw
  • Breadboard friendly + two mounting holes
  • RTC battery-compatible
  • Built-in datalogging
  • PPS output on fix
  • Internal patch antenna + u.FL connector for external active antenna
  • Fix status LED
  • New! Version 3 comes with the latest module which has external antenna support and Pulse-Per-Second output

The breakout is built around the MTK3339 chipset, a no-nonsense, high-quality GPS module that can track up to 22 satellites on 66 channels, has an excellent high-sensitivity receiver (-165 dBm tracking!), and a built-in antenna. It can do up to 10 location updates a second for high speed, high sensitivity logging, or tracking. Power usage is incredibly low, only 20 mA during navigation.

Best of all, we added all the extra goodies you could ever want: an ultra-low dropout 3.3V regulator so you can power it with 3.3-5VDC in, 5V level safe inputs, ENABLE pin so you can turn off the module using any microcontroller pin or switch, a footprint for optional CR1220 coin cell to keep the RTC running and allow warm starts and a tiny bright red LED. The LED blinks at about 1Hz while it's searching for satellites and blinks once every 15 seconds when a fix is found to conserve power. If you want to have an LED on all the time, we also provide the FIX signal out on a pin so you can put an external LED on.

Two features that really stand out about version 3 MTK3339-based module are the external antenna functionality and the built-in data-logging capability. The module has a standard ceramic patch antenna that gives it -165 dBm sensitivity, but when you want to have a bigger antenna, you can snap on any 3V active GPS antenna via the uFL connector. The module will automatically detect the active antenna and switch over! Most GPS antennas use SMA connectors so you may want to pick up one of our uFL to SMA adapters.

The other cool feature of the new MTK3339-based module (which we have tested with great success) is the built-in datalogging ability. Since there is a microcontroller inside the module, with some empty FLASH memory, the newest firmware now allows sending commands to do internal logging to that FLASH. The only thing is that you do need to have a microcontroller send the "Start Logging" command. However, after that message is sent, the microcontroller can go to sleep and does not need to wake up to talk to the GPS anymore to reduce power consumption. The time, date, longitude, latitude, and height are logged every 15 seconds and only when there is a fix. The internal FLASH can store about 16 hours of data, it will automatically append data so you don't have to worry about accidentally losing data if power is lost. It is not possible to change what is logged and how often, as it's hardcoded into the module but we found that this arrangement covers many of the most common GPS datalogging requirements.

Comes with one fully assembled and tested module, a piece of header you can solder to it for breadboarding, and a CR1220 coin cell holder. 

We have a nice fancy library for GPS usage, with background parsing, and can set and query the built-in GPS logging capability (called LOCUS). A full tutorial is also available, which has tons of information about the module, how to use the data logger, example code for both CircuitPython & Arduino, and more

Technical Details

  • Satellites: 22 tracking, 66 searching
  • Patch Antenna Size: 15mm x 15mm x 4mm
  • Update rate: 1 to 10 Hz
  • Position Accuracy: < 3 meters (all GPS technology has about 3m accuracy)
  • Velocity Accuracy: 0.1 meters/s
  • Warm/cold start: 34 seconds
  • Acquisition sensitivity: -145 dBm
  • Tracking sensitivity: -165 dBm
  • Maximum Velocity: 515m/s
  • Vin range: 3.0-5.5VDC
  • MTK3339 Operating current: 25mA tracking, 20 mA current draw during navigation
  • Output: NMEA 0183, 9600 baud default, 3V logic level out, 5V-safe input
  • DGPS/WAAS/EGNOS supported
  • FCC E911 compliance and AGPS support (Offline mode : EPO valid up to 14 days )
  • Up to 210 PRN channels
  • Jammer detection and reduction
  • Multi-path detection and compensation

Revision History

As of 8/10/2014 we are shipping with firmware v. 5632 which improves altitude calculations and stability. It is equivalent in all other functionality and is a drop-in replacement.
As of Feb 1, 2017 we have made minor silkscreen updates, improved the ground plane for better reception, increased the mounting hole diameter to 2.5mm from 2.0mm, and added a protection diode to the VBAT line. Functionality is otherwse the same.
As of Sept 2021, the original "Ultimate GPS" module we used was discontinued by the vendor. We found and are using a nearly-identical version of the module with the same functionality. The commands for querying the antenna have changed slightly so existing projects may need to update their firmware.

Breakout board details

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