GPS-модули NEO-6M и NEO-M8N: подключение и NMEA

NEO-6M и NEO-M8N

Данные — из даташитов NEO-6 (GPS.G6-HW-09005-E, разд. 1.3, табл. 10–11) и NEO-M8 (UBX-15031086, табл. 1, 10–11). Точность CEP — радиус круга, в который попадает половина отсчётов за сутки неподвижной работы при хорошем сигнале; время первого решения — при сильном сигнале от всех спутников. Под деревьями, в городе среди высоких домов и тем более в помещении всё это хуже.

Подключение к микроконтроллеру

По умолчанию оба модуля выдают в UART на 9600 бит/с (8 бит, без чётности, 1 стоп-бит) сообщения GGA, GLL, GSA, GSV, RMC, VTG и TXT раз в секунду. Подключение — четыре провода:

Уровни. Выводы приёмника рассчитаны на напряжение не выше его питания: у NEO-6 диапазон входного напряжения — от 0 до VCC (табл. 10), у NEO-M8 абсолютный максимум на входе — 3,6 В, и даташит отдельно предупреждает, что защиты от перенапряжения нет (табл. 9). Поэтому выход TX микроконтроллера на 5 В (Arduino Uno, Nano, Mega) к входу RX модуля подключают через делитель напряжения или преобразователь уровней. Обратное направление — выход модуля на вход 5-вольтового микроконтроллера — работает на грани: ATmega328P при питании 5 В гарантированно видит единицу от 3,0 В (0,6 · VCC), а модуль обещает на выходе не меньше VCC − 0,4 В. С ESP32, STM32 и Raspberry Pi Pico, у которых логика 3,3 В, модуль соединяется напрямую.

Строки удобно сначала посмотреть в мониторе порта и разобрать в инструменте NMEA: он проверит контрольные суммы и переведёт координаты в градусы. Скорость UART при необходимости поднимают командой приёмнику, а лишние сообщения отключают собственным сообщением u-blox PUBX,40 — например, $PUBX,40,GLL,0,0,0,0,0,0*5C отключает GLL на всех портах; контрольную сумму для своей команды посчитает тот же инструмент.

Батарейка и время старта

Вывод V_BCKP питает часы и память приёмника, когда основное питание выключено: ток — около 22 мкА у NEO-6 и 15 мкА у NEO-M8 при 1,8 В. Пока батарейка держит данные о спутниках и время, после включения приёмник делает горячий старт — около секунды вместо 26–27 с холодного.

Антенна

Приёмник работает с пассивной антенной или с активной: в активной стоит малошумящий усилитель, который компенсирует потери в кабеле, когда антенну выносят на крышу или за пределы корпуса. Питание активной антенне модуль подаёт через вывод VCC_RF: напряжение VCC − 0,1 В, ток до 50 мА (табл. 10 обоих даташитов). Антенне нужен вид на небо: параметры из таблицы выше получены при сильном сигнале, а в помещении приёмник может вообще не найти решения.