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优肇
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1 BDS/GNSS 全星座定位导航模块 ATGM332D-5L 用户手册杭州中科微电子有限公司杭州市滨江区江南大道 3850 号创新大厦 10 楼电话 : 传真 : 网站 :

2 版本更新历史版本日期更新内容 /11/23 初稿 /01/05 文本完善杭州中科微电子有限公司 2 / 18

3 1 功能描述 1.1 概述 ATGM332D-5L 系列模块是 12X16 尺寸的高性能 BDS/GNSS 全星座定位导航模块系列的总称该系列模块产品都是基于中科微第四代低功耗 GNSS SOC 单芯片 AT6558, 支持多种卫星导航系统, 包括中国的 BDS( 北斗卫星导航系统 ), 美国的 GPS, 俄罗斯的 GLONASS, 欧盟的 GALILEO, 日本的 QZSS 以及卫星增强系统 SBAS(WAAS,EGNOS,GAGAN,MSAS) AT6558 是一款真正意义的六合一多模卫星导航定位芯片, 包含 32 个跟踪通道, 可以同时接收六个卫星导航系统的 GNSS 信号, 并且实现联合定位导航与授时 ATGM332D-5L 系列模块具有高灵敏度低功耗低成本等优势, 适用于车载导航手持定位可穿戴设备 1.2 产品选购型号多模功能电源接口特性 GPS BDS GLONASS 2.7V~3.6V 1.65V~3.6V UART1 UART2 Flash TCXO 天线检测天线过流保护前置 SAW ATGM332D-5L-11 ATGM332D-5L-21 ATGM332D-5L-31 ATGM332D-5L-51 ATGM332D-5L-71 杭州中科微电子有限公司 3 / 18

4 1.3 性能指标出色的定位导航功能, 支持 BDS/GPS/GLONASS 卫星导航系统的单系统定位, 以及任意组合的多系统联合定位, 并支持 QZSS 和 SBAS 系统支持 A-GNSS 冷启动捕获灵敏度 :-148dBm 跟踪灵敏度 :-162dBm 定位精度 :2.5 米 (CEP50) 首次定位时间 :32 秒低功耗 : 连续运行 :<15mA(@3.3V 单系统定位 )(TBD) 低功耗 ON/OFF 关断模式 :40uA 待机电池备份模式 :10uA 内置天线检测及天线短路保护功能 1.4 模块功能框图杭州中科微电子有限公司 4 / 18

5 1.5 应用领域车载定位与导航手机平板电脑, 手持设备嵌入式定位设备可穿戴设备 1.6 工作模式 ATGM332D-5L 有三种工作模式 : 全工作模式外控低功耗模式和电池备份模式全工作模式 : 当所有电源正常供电, 且 ON/OFF 管脚为高电平时, 模块处于全工作模式, 进行正常的信号接收和解算外控低功耗模式 : 所有电源正常供电, 且模块正常工作后, 外部主机将 ON/OFF 管脚拉低, 模块内部程序会自动保存当前电路状态, 并关闭射频电路和基带电路, 进入低功耗状态当 ON/OFF 管脚拉高后, 模块将自动恢复全工作模式 ( 相当于热启动 ) 电池备份模式 : 关闭除 VBAT 之外的所有电源, 模块将进入备份模式这时只需要极小的电流维持 RTC 时钟和备份 RAM 即可电源恢复后, 导航程序可以从备份 RAM 恢复, 以实现快速的热启动 1.7 ON/OFF 外控低功耗模式控制引脚,ON/OFF 管脚拉低进入低功耗模式, 当 ON/OFF 管脚拉高模块自动恢复正常工作模式 1.8 ANTON ANTON 引脚可以应用于控制外部 LNA 或天线供电, 以便在省电模式下降低功耗杭州中科微电子有限公司 5 / 18

6 1.9 1PPS ATGM332D-5L 系列模块支持精确秒脉冲输出, 脉冲上升沿与 UTC 时间对齐 1.10 辅助 GNSS(Assisted GNSS AGNSS) ATGM332D-5L 系列模块全部支持辅助 GNSS (AGNSS) 功能 AGNSS 可以为接收机提供定位必需的辅助信息, 比如电文, 粗略位置和时间无论是在强信号还是弱信号环境, 这些信息可以显著的缩短首次定位时间具体使用方式见中科微 AGNSS 解决方案的说明 1.11 输出协议 ATGM332D-5L 系列模块通过 UART 作为主要输出通道, 按照 NMEA0183 的协议格式输出, 具体信息请参照 CASIC 多模卫星导航接收机协议规范 1.12 FLASH ATGM331C-5L 系列模块配备 Flash, 可以通过在线升级功能, 更新定位功能与算法这种配置功能, 可以让客户自主配置定位更新率, 获得适用的低功耗 ; 可以让客户及时更新全球多模定位的最新优化进展 ; 可以让客户增加新的控制功能, 如定位记录, 规则的地理围栏, 自定义的输出格式 1.13 在线升级功能 ATGM332D-5L 系列模块支持中科微的在线升级协议用户可在上位机中按照升级协议, 与模块通信, 将中科微提供的新的软件程序, 升级到模块中, 以获得新的软件特色用户还可以采用远程命令方式, 遥控设备启动以上升级过程, 实现远程在线升级在线升级协议, 请参考 ATGM 模块在线升级协议杭州中科微电子有限公司 6 / 18

7 1.14 上位机工具中科微提供 GNSSToolKit Lite 版软件包 (Windows 版本 Android 版本 ), 用于定位输出解析与工作模式配置中科微提供 UBF 串口升级工具软件包 (Windows 版本 ), 用于基于 PC 的在线升级工具基于设备的在线升级程序需客户自己开发杭州中科微电子有限公司 7 / 18

8 2 技术描述 2.1 外观尺寸 ( 单位 :mm ) Symbol Min.(mm) Typ.(mm) Max.(mm) A B C D E F G H 0.8 K M N 杭州中科微电子有限公司 8 / 18

9 2.2 PCB layout ( 单位 :mm ) 2.3 PIN 排列图 13 GND 14 ANTON TXD2 17 RXD2 18 SDA 19 SCL TXD1 RXD1 VBAT VCC ATGM332D Top View GND RF_IN GND VCC_RF nreset Reserved ON/OFF 1PPS Reserved 24 GND 杭州中科微电子有限公司 9 / 18

10 2.4 管脚定义引脚编号名称 I/O 描述电气特性 1 2 保留悬空 3 1PPS O 秒脉冲输出 4 ON/OFF I 模块关断控制, 低电平有效 5 保留悬空 nreset I 模块复位输入, 低电平有效不用时悬空 9 VCC_RF O 输出电源 +3.3V, 可给天线供电 10 GND I 地 11 RF_IN I 天线信号输入 12 GND I 地 13 GND I 地 14 ANTON O 天线控制 TXD2 O 辅助串口数据输出 17 RXD2 I 辅助串行数据输入 18 SDA I/O I 2 C 数据接口悬空 19 SCL O I 2 C 时钟接口悬空 20 TXD1 O 导航数据输出 NMEA0183 协议 21 RXD1 I 交互命令输入配置命令输入 22 VBAT I RTC 及 SRAM 后备电源提供 1.5~3.6V 电源以保证模块热启动 23 VCC I 模块电源输入直流 3.3V±10% 24 GND I 地杭州中科微电子有限公司 10 / 18

11 2.5 电气参数极限参数参数符号最小值最大值单位模块供电电压 (VCC) Vcc V 备份电池电压 (VBAT) Vbat V 数字输入引脚电压 Vin -0.3 Vcc+0.2 V 最大可承受 ESD 水平 VESD(HBM) 2000 V 运行条件参数符号最小值典型值最大值单位供电电压 Vcc V 连续工作电流 ( 单系统定位 ) Icc 15 ma ON/OFF 关断电流 Isd 40 ua 备份电源 Vbat V 备份电源 (Vbat) 电流 Ibat 10 ua 输入引脚 Vil 0.2*Vcc V Vih 0.7*Vcc V 输出引脚 Vol Io=-12mA Voh Io=12mA Vcc V V 有源天线输出电压 VCC_RF 3.3 V 天线短路保护电流电源来自 VCC_RF (=3.3V) 天线开路电流电源来自 VCC_RF (=3.3V) Iant short 50 ma Iant open 1 ma 天线增益 Gant db 杭州中科微电子有限公司 11 / 18

12 2.6 技术规范指标信号接收射频通道数目冷启动 TTFF 热启动 TTFF 重捕获 TTFF 冷启动捕获灵敏度热启动捕获灵敏度重捕获灵敏度跟踪灵敏度定位精度测速精度授时精度定位更新率串口特性技术参数 BDS/GPS/GLONASS/GALILEO/QZSS/SBAS 三通道射频, 支持全星座 BDS GPS 和 GLONASS 同时接收 32s 1s 1s -148dBm -156dBm -160dBm -162dBm <2.5m(CEP50) <0.1m/s(1σ) <30ns(1σ) 1Hz( 默认 ), 最大 10Hz 波特率范围 :4800 bps ~ bps, 默认 9600bps, 8 个数据位, 无校验,1 个停止位协议最大高度最大速度最大加速度工作温度存储温度尺寸 NMEA m 515m/s 4g -40 到 +85 摄氏度 -45 到 +125 摄氏度 16.0mm 12.2mm 2.4mm 重量 1.6g 杭州中科微电子有限公司 12 / 18

13 2.7 模块应用电路有源天线应用方案 ( 模块内部提供天线电源天线检测及短路保护 ) ON/OFF U1 Reserved 1PPS ON/OFF Reserved GND VCC VBAT RXD1 TXD1 SCL SDA RXD1 TXD1 BAT 3V + C1 10uF 3.3V 有源天线 V1 ESD0P2RF L1 47nH (Option) nreset RXD2 VCC_RF TXD2 GND RF_IN ANTON GND GND ATGM332D-5L 无源天线应用方案 ( 模块 RF_IN 输入端增加一级 LNA) ON/OFF U1 Reserved 1PPS ON/OFF Reserved GND VCC VBAT RXD1 TXD1 SCL SDA RXD1 TXD1 BAT 3V + C1 10uF 3.3V 无源天线 C3 470pF L2 6.8nH LNA U2 GND RFOUT GND SHDN RFIN VCC AT C4 0.1uF L1 47nH nreset RXD2 VCC_RF TXD2 GND RF_IN ANTON GND GND ATGM332D-5L 杭州中科微电子有限公司 13 / 18

14 2.8 模块使用注意事项为了充分发挥 ATGM332D-5L 的优良性能, 用户在使用本模块时需要注意以下几点 : 采用低纹波的 LDO 电源, 将纹波控制在 50mVpp 以内模块附近尽量不要走其它频率高幅度大的数字信号模块下面全部以地线填充为佳天线接口尽量靠近模块的 RF 输入引脚, 并注意 50 欧姆的阻抗匹配模块本身具有有源天线接入拔出短路检测电路, 同时在天线意外短路时, 对天线的供电电流进行限制 (50mA), 起到保护的作用在上述 3 种天线端口状态发生变化时, 可以从串口输出相应的信息如 $GPTXT,01,01,01,ANTENNA SHORT*63 $GPTXT,01,01,01,ANTENNA OPEN*25 $GPTXT,01,01,01,ANTENNA OK*35 杭州中科微电子有限公司 14 / 18

15 3 可靠性测试与认证 3.1 RoSH 认证 ATGM332D-5L 系列模块均符合 RoSH 认证 4 模块传送与焊接 4.1 模块包装 ATGM332D-5L 系列模块采用真空卷带包装, 具备防潮, 防静电等特性, 使用过程与业内主要贴片机兼容按照每盘 1000 片进行包装具体卷带尺寸如下 : 杭州中科微电子有限公司 15 / 18

16 4.2 模块传送与存储防潮等级 : Moisture Sensitivity Level (MSL):3 级 MSL 请参考 IPC/JEDEC J-STD-020 标准回流焊曲线 :! 注意调整平衡时间以保证锡膏溶化时气体的合理化处理如果 PCB 板上有过多空隙, 可以增加平衡时间考虑到产品长时间放置在焊接区 ( 温度在 180 以上 ), 为了防止元器件和底板的损伤, 应尽可能缩短放置时间! 曲线的重要特征 : 上升速度 =1~4 C /sec, 25 C to150 C 平均预热温度 =140 C to 150 C, 60sec~90sec 温度波动 =225 C to 250 C, 大约 30sec 下降速度 =2~6 C/sec, to 183 C, 大约 15sec 总时间 = 大约 300sec 杭州中科微电子有限公司 16 / 18

4.2.3 静电防护 : ATGM332D-5L 模块系列, 属静电敏感器件经常性的静电接触会导致模块产生意外的损坏除了按照标准的静电防护要求操作外, 如下几点需尽量遵循 : 1) 除非 PCB GND 已经很好的接地, 否则接触模块的第一位置应该是 PCB GND 2) 连接天线的时候, 请首先连接 GND, 再连信号线 3) 接触 RF 部分电路时, 请不要接触充电电容,

17 4.2.3 静电防护 : ATGM332D-5L 模块系列, 属静电敏感器件经常性的静电接触会导致模块产生意外的损坏除了按照标准的静电防护要求操作外, 如下几点需尽量遵循 : 1) 除非 PCB GND 已经很好的接地, 否则接触模块的第一位置应该是 PCB GND 2) 连接天线的时候, 请首先连接 GND, 再连信号线 3) 接触 RF 部分电路时, 请不要接触充电电容, 请远离可产生静电的器件与设备, 如介质天线, 同轴电线, 电烙铁等 4) 为避免通过射频输入端进行电荷放电, 请不要接触天线介质裸露部分对于可能出现接触天线介质裸露的情况, 需要在设计中增加防静电保护电路 5) 在焊接与射频输入端相连接的连接器, 天线, 请确保使用无静电焊枪 5 模块标签与型号 5.1 模块标签 ATGM332D-5L 的标签包含重要的产品信息, 标签内容格式如下 : Product Type Serial Number Flag of Pin 1 杭州中科微电子有限公司 17 / 18

18 5.2 型号命名规则 : 以 ATGM332D-5L-31 为例, 解释如下 : 字段示例解释 Product code 产品名 Type code 类型名 ATGM332D 5L 12mmX16mm 模块系列采用 AT6558 硬件平台的导航模块 Hardware code 硬件功能名 31 具有 GPS+BDS 功能的 Hardware Version=1 的硬件版本参考文献 1. 中科微 AGNSS 解决方案 2. CASIC 多模卫星导航接收机协议规范 3. ATGM 模块在线升级协议 4. AT6558 芯片数据手册 5. GNSSToolKit 工具使用说明 6. UBF 串口升级工具使用说明杭州中科微电子有限公司 18 / 18

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