好消息,大家請注意本廠家已開始正式 使用北斗GPS雙模車載終端

時間：2013-03-13作者：深圳市世紀暢行科技有限公司瀏覽：50

1 功能描述

1.1 概述

圖1-1 TD3020C模塊外觀圖

  TD3020C模塊是一款支持BD2 B1/GPS L1頻點的雙模導航定位模塊。模塊內(nèi)部集成了成員微電子*的BD2 B1/GPS L1雙模SOC基帶芯片，和一款國產(chǎn)的可配置的BD2 B1/GPS L1雙模射頻芯片，為車載、船載和便攜式手持等導航定位終端產(chǎn)品的制造提供了**、高靈敏度、低功耗、低成本的BD2 B1/GPS L1雙模解決方案。

  TD3020C模塊尺寸為22.4mm x 17mm x 2.0mm，體積小巧。采用28pin郵票孔

封裝，與主流GPS模塊（如UBlox LEA-5/6系列）硬件上pin-to-pin兼容，板上可直

接替換，平滑升級為雙模導航定位，大大節(jié)省導航定位終端產(chǎn)品設計時間。

1.2 產(chǎn)品特性

ü ü 28pin郵票孔封裝，尺寸22.4mm x 17mm x2.0mm。

ü ü 支持BD2 B1和GPS L1頻點。

ü ü 支持以下三種工作模式，并可隨時通過命令相互切換：

     1） 單BD2 B1工作模式，可以同時支持12顆以上的BD2 B1衛(wèi)星；

     2） 單GPS L1工作模式，可以同時支持12顆GPS L1衛(wèi)星；

     3） BD2 B1/GPS L1混合工作模式，可以同時支持12顆以上的BD2 B1 衛(wèi)星和12顆GPS L1衛(wèi)星。       

ü ü 內(nèi)置BD2 B1/GPS L1的LNA（低噪聲放大器）。

ü ü 具有備份電源輸入接口，支持熱啟動。

ü ü 支持用戶在使用中對模塊進行外部復位。

ü ü 平均功耗約75mA，功耗較低。

ü    支持休眠工作模式，可有效降低系統(tǒng)功耗。休眠模式時，即使不給備 份電源供電，恢復時也能實現(xiàn)熱啟動功能。       

ü ü 支持軟件升級，上位機可通過串口實現(xiàn)軟件升級功能。

1.3 性能指標

表1-1 TD3020C模塊主要性能指標

參數(shù)	描述	性能指標				備注
		較小值	典型值	較大值	單位
定位精度	水平		≤5.0		m
	高程		≤10.0		m
測速精度	速度		≤1.0		m/s
**定位時間TTFF	冷啟動		≤35		s
	熱啟動		≤2		s
	重捕獲		≤2		s
靈敏度	捕獲		-144		dBm
	跟蹤		-159		dBm
串口輸出波特率		4800		115200	bps	默認9600bps
數(shù)據(jù)較新率			≥1		Hz
工作電壓	VCC	3.0		3.6	V
	V_BCKP	1.8		5.0	V
平均功耗	正常工作		<75		mA	主電源VCC為3.3V
	休眠模式		< 5		mA	主電源VCC為3.3V
	備份工作		< 20		uA	主電源VCC關斷
溫度	工作	-30		70	℃
	存儲	-40		85	℃

1.4 應用

l l 車載、船載定位導航。

l l 便攜式手持定位導航（平板電腦，個人定位儀等）。

1.5 功能框圖和典型應用

1.5.1 功能框圖

圖1-2 TD3020C模塊功能框圖

  TD3020C模塊可對外部BD2 B1/GPS L1有源天線供電。外部有源天線接收空

中衛(wèi)星信號送給射頻芯片，射頻芯片內(nèi)部經(jīng)LNA放大、混頻處理后送到中頻濾波

器，然后通過VGA和AGC，再經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字中頻信號送給基帶芯片。基帶

芯片接收到射頻芯片送來的數(shù)字中頻信號，經(jīng)過捕獲和跟蹤、定位解算等一系列

算法處理后，通過串口輸出NMEA數(shù)據(jù)并給出1PPS信號。

1.5.2 典型應用

圖1-3 TD3020C模塊典型應用圖

2 模塊接口說明

2.1 硬件接口

2.1.1 電源

  模塊有三個電源輸入管腳（VCC、V_BCKP和V_ANT）與兩個電源輸出管腳

（VCC_OUT和VCC_RF）。

其中VCC為模塊的工作主電源；V_BCKP為模塊的備份輸入電源，在主電源

VCC斷電時給RTC電路供電，確保關鍵信息不丟失，以實現(xiàn)熱啟動功能，模塊內(nèi)

部設計有對備用電源V_BCKP的充電電路，**外接可充電的電池或大容量電容；

V_ANT是天線供電輸入管腳，模塊內(nèi)部通過電感與RF_IN連接；VCC_OUT為模

塊電源狀態(tài)監(jiān)測管腳，輸出VCC電壓值，外部可監(jiān)測該管腳電壓，以判斷模塊供

電是否正常；VCC_RF輸出VCC電壓值，可用于天線供電。

2.1.2 天線接口

模塊的天線接口（RF_IN管腳）可直接連接BD2 B1/GPS L1雙模有源天線。

該接口內(nèi)部采用50Ω阻抗匹配。

2.1.3 復位接口

模塊支持外部使用nRESET管腳復位（低電平有效）。

為**模塊正常工作，建議上電后對模塊進行一次外部復位。

2.1.4 休眠模式控制接口

當PWR-DWN管腳輸入低電平時，模塊進入休眠模式，功耗降至5mA以下；

當輸入恢復為高電平時，對模塊外部復位后，模塊可恢復正常工作。若使用該管

腳對模塊進行開關電控制，V_BCKP管腳*接入備份電源，模塊也可實現(xiàn)熱啟

動功能。

2.1.5 1PPS 信號接口

模塊*28腳1PPS為秒脈沖信號輸出。

2.1.6 UART 接口

模塊設計有兩組UART串口，分別為串口1（TXD1/RXD1）和串口2（TXD2/RXD2）。

串口1在UTC秒邊界輸出NMEA數(shù)據(jù)，上位機也可以通過該串口對模塊進行工

作模式切換、軟件升級等操作。模塊支持的波特率范圍為4800bps～115200bps，

默認波特率為9600bps。數(shù)據(jù)格式為：起始位1位、數(shù)據(jù)位8位、停止位1位、無校

驗位。

串口2是備用串口，用以輸出自定義格式的數(shù)據(jù)，也可用于軟件升級。

2.1.7 GPIO 接口

模塊設計有3個GPIO接口（GPIO1/GPIO2/GPIO3），可根據(jù)用戶需求定義該

接口的功能。

2.2 軟件接口協(xié)議

2.2.1 語句格式和內(nèi)容

語句格式定義如下：

$<語句類型標識>,<數(shù)據(jù)字段>,<數(shù)據(jù)字段>,……,<數(shù)據(jù)字段>*<校驗和><CR><LF>

語句類型標識（IDsss）由兩部分組成，（ID）為語句標識符（詳見表2-1），

（sss）為語句格式符（詳見表2-2和表2-3）。

類型標識符字段之后為數(shù)據(jù)體，由若干數(shù)據(jù)字段（d1,d2,……,dn）組成。

<校驗和>的計算是從$到*之間的所有字符（不包括$字符和*字符本身）。

<CR><LF>表示回車和換行（十六進制分別為0x0D和0x0A）。

表2-1 語句標識符

標識符	含義
BD	北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)
GP	**定位系統(tǒng)（GPS-global positioning system）
GN	**導航衛(wèi)星系統(tǒng)（GNSS-global navigation satellite system）
CC	計算機系統(tǒng)（Computer Control）
P	**語句

表2-2 輸出語句格式符

格式符	語句內(nèi)容
GGA	位置信息
GLL	大地坐標位置信息
GSA	精度因子和有效衛(wèi)星號
GSV	可視的衛(wèi)星狀態(tài)
RMC	較簡導航傳輸數(shù)據(jù)
TXT	短文本信息的傳送，用于輸出天線檢測狀態(tài)和輸出一些控制命令的響應

表2-3 輸入語句格式符

格式符	語句內(nèi)容
SIR	設置當前系統(tǒng)工作狀態(tài)，用于工作模式切換(包括冷啟動、熱啟動)等
CAS01	設置串口通信波特率
CAS02	設置NMEA輸出較新率

2.2.2 輸出語句

TD3020C模塊默認輸出GGA、GLL、GSA、GSV、RMC語句，具體語句詳細

說明請參考文檔《成員模塊輸入輸出語句格式說明》。

輸出語句舉例如下（BD2 B1/GPS L1雙模模式）：

$GNGGA,050912.00,2309.92716,N,11325.85883,E,1,07,2.2,17.3,M,0.0,M,,,2.5*73

$GNGLL,2309.92716,N,11325.85883,E,050912.00,A,0*00

$GPGSA,A,3,02,04,12,25,05,,,,,,,,3.3,2.2,2.5,2.5*37

$BDGSA,A,3,06,09,,,,,,,,,,,3.3,2.2,2.5,2.5*2E

$GPGSV,3,1,10,02,46,336,42,04,44,039,37,05,50,246,34,10,58,022,*7B

$GPGSV,3,2,10,12,30,285,41,13,21,056,,17,36,129,,23,01,038,*73

$GPGSV,3,3,10,25,11,309,34,26,12,183,*7F

$BDGSV,2,1,8,01,48,129,,03,46,233,,04,31,109,,06,59,348,35***

$BDGSV,2,2,8,07,13,165,,08,55,173,,09,54,296,36,10,04,186,*50

$GNRMC,050912.00,A,2309.92716,N,11325.85883,E,0.1,,161211,,,A*6D

2.2.3 輸入語句

TD3020C模塊具有定位模式切換、NMEA串口波特率設置、NMEA語句輸出

較新率設置等功能，可通過上位機給模塊發(fā)送相應的控制指令即可啟動相應的功

能。

1）定位模式切換指令

用戶通過NMEA串口給模塊發(fā)送模式切換指令可完成定位模式切換功能，具

體功能及相應指令如表2-4：

工作模式	指令
單BD2（冷啟動）	$CCSIR,1,1*48<CR><LF>
單GPS（冷啟動）	$CCSIR,2,1*4B<CR><LF>
BD2/GPS雙模（冷啟動）	$CCSIR,3,1*4A<CR><LF>
單BD2（熱啟動）	$CCSIR,1,0*49<CR><LF>
單GPS（熱啟動）	$CCSIR,2,0*4A<CR><LF>
BD2/GPS雙模（熱啟動）	$CCSIR,3,0*4B<CR><LF>

2）波特率設置指令

用戶通過NMEA串口給模塊發(fā)送波特率設置指令可完成波特率切換功能，具

體功能及相應指令如表2-5：

表2-5 波特率設置指令

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）語句輸出較新率設置指令

用戶通過NMEA串口給模塊發(fā)送輸出語句較新率指令可完成NMEA語句輸出

較新率切換功能，具體功能及相應指令如表2-6：

表2-6 語句輸出較新率設置指令（舉例）

語句較新周期（ms）	指令
500	$PCAS02,500*1A<CR><LF>
1000	$PCAS02,1000*2E<CR><LF>
2000	$PCAS02,2000*2D<CR><LF>
3000	$PCAS02,3000*2C<CR><LF>
4000	$PCAS02,4000*2B<CR><LF>

3 機械特性

3.1 模塊尺寸

圖3-1 TD3020C 模塊封裝尺寸示意圖

         表3-1 TD3020C 模塊封裝尺寸表

標 注	尺 寸（mm）
A	22.4+0.6/-0.1
B	17.0±0.1
C	2.0±0.3
D	2.55+0.3/-0.1
E	1.1±0.1
F	3.8±0.1
G	1.1±0.1
H	2.85+0.3/-0.1
K	0.7±0.1
L	0.8±0.1
M	0.8±0.1
說明：采用郵票孔封裝

3.2 管腳定義

圖3-2 TD3020C模塊管腳示意圖

表格3-2 TD3020C模塊管腳定義

管腳	信號名	方向	電平標準	描述
1	TXD2	O	0-3.6V	串口2發(fā)送(預留)
2	RXD2	I	0-3.6V	串口2接收(預留)
3	TXD1	O	0-3.6V	串口1發(fā)送：NMEA數(shù)據(jù)輸出、軟件版本升級、狀態(tài)輸出等
4	RXD1	I	0-3.6V	串口1接收：控制命令接收、軟件版本升級等
5	PWR-DWN	I	0-3.6V	模塊休眠使能管腳，低電平可使模塊進入休眠模式，高電平恢復正常工作，模塊內(nèi)部上拉
6	VCC	—	3.0-3.6V	主電源
7	GND	—		地
8	VCC_OUT	O	VCC	模塊電源監(jiān)測管腳，輸出VCC電壓值，外部可監(jiān)測模塊電源是否正常
9	GPIO1	I/O	0-3.6V	通用I/O(預留)
10	nRESET	I	0-3.6V	外部復位，低電平有效
11	V_BCKP	I	1.8V-5.0V	備份電源輸入，模塊內(nèi)部設計有充電電路，**外部采用可充電電池或大容量電容
12	nBOOT	I	0-3.6V	備用的管腳，目前該管腳不與模塊內(nèi)部連接
13	GND	—		地
14	GND	—		地
15	GND	—		地
16	RF_IN	I		天線輸入
17	GND	—		地
18	VCC_RF	O		VCC電壓輸出，可與19腳短接（建議串聯(lián)一個10歐姆限流電阻），由模塊對天線進行供電
19	V_ANT	I		天線供電輸入端，模塊內(nèi)部通過電感與16腳連接 如選擇模塊內(nèi)部給天線供電，則該管腳與18腳短接；如選擇外部電源給天線供電，則將外部供電電源直接連接到該管腳
20	AADET_N	I		天線檢測狀態(tài)輸入管腳，可輸入外部天線檢測電路的天線狀態(tài)信號，不使用可保持懸空
21	GPIO2	I/O	0-3.6V	通用I/O(預留)
22	FWD	I	0-3.6V	備用的管腳，前進后退信號，目前該管腳不與模塊內(nèi)部連接
23	SPEED	I	0-3.6V	備用的管腳，車速脈沖信號，目前該管腳不與模塊內(nèi)部連接
24	USB_VDD	I		備用的管腳，USB電源管腳，目前該管腳不與模塊內(nèi)部連接
25	USB_DM	I/O		備用的管腳，USB數(shù)據(jù)管腳，目前該管腳不與模塊內(nèi)部連接
26	USB_DP	I/O		備用的管腳，USB數(shù)據(jù)管腳，目前該管腳不與模塊內(nèi)部連接
27	GPIO3	I/O	0-3.6V	通用I/O(預留)
28	1PPS	O	0-3.6V	秒脈沖輸出

4 電氣和溫度特性

4.1 模塊直流特性

4.1.1 極限工作條件

表4-1 極限工作條件

參數(shù)	符號	較小值	較大值	單位
主電源輸入電壓	VCC	—	5.0	V
備份電源輸入電壓	V_BCKP	—	5.0	V
天線供電輸入電壓	V_ANT	—	5.5	V
IO輸入電壓	VIO	-0.5	5.0	V

注：**過較大極限值使用可能導致模塊*損壞。

4.1.2 **工作條件

表4-2 **工作條件

參數(shù)	符號	較小值	典型值	較大值	單位
主電源輸入電壓	VCC	3.0	3.3	3.6	V
備份電源輸入電壓	V_BCKP	1.8	—	5.0	V
天線供電輸入電壓	V_ANT	—	3.3	5.0	V
IO輸入高電平	VIH	2.4	—	—	V
IO輸入低電平	VIL	—	—	0.8	V
IO輸出高電平	VOH	2.7	—	—	V
IO輸出低電平	VOL	—	—	0.4	V

注：不建議**過**工作條件使用，長時間**出**工作條件使用可能會影

響產(chǎn)品**性。

4.2 焊接溫度曲線

模塊焊接溫度曲線和相關說明如圖4-1和表4-3所示：

圖4-1 SMT溫度曲線

表4-3 SMT溫度參數(shù)表

Profile Feature	Pb-Free Assembly
Average Ramp-up Rate (TSmax to TP)	3 ℃/second max.
-Temperature Min (TSmax) -Temperature Max (TSmax) -Temperature Max (tsmin-tsmax)	150 ℃ 200 ℃ 60-120 seconds
Time maintained above: -Temperature (TSL) -Time (tL)	217 ℃ 60-150 seconds
Peak-classification Temperature (TP)*	260 + 0/-5 ℃ *
Time within 5℃of actual Peak Temperature (tP)	30** seconds
Ramp-Down Rate	6 ℃/seconds max.
Time 25℃ to Peak Temperature	8 minutes max.
*Tolerance for peak profile temperature (Tp) is defined as a supplier minimum and a user maximum. **Tolerance for time at peak profile temperature (tp) is defined as a supplier minimum and a user maximum.

5 注意事項

5.1 天線供電

模塊的*18腳輸出VCC電壓值，*19腳是外部天線供電輸入管腳，如選擇模

塊內(nèi)部給天線供電，則該管腳與*18腳短接（建議串聯(lián)一個10歐姆限流電阻），

如圖5-1所示：

圖5-1 使用模塊內(nèi)部的天線供電電源

   如選擇外部電源給天線供電，因模塊*19腳和*16腳之間設計有供電通路的

電感，用戶只需將外部供電電源直接連接到*19腳（請注意該管腳的極限工作電

壓限制，具體參見表4-1）。此時*18腳與*19腳需斷開，如圖5-2所示：

圖5-2 外部電源給天線供電

5.2 靜電防護

模塊上的射頻電路包含靜電敏感器件，焊接、安裝和運輸過程中請注意靜電

防護，請不要用裸手直接碰觸RF_IN管腳，否則可能會導致模塊損壞。

5.3 PCB 設計建議

產(chǎn)品應用時送給*16腳RF_IN的連接線需要進行50Ω的阻抗匹配，走線不要

走直角和銳角，盡量不要更換信號層，而且連接線下面相鄰層較好有完整的地平

面，如圖5-3所示，至少**標識區(qū)域?qū)旅嬉粚拥膮^(qū)域要有完整的地平面。


圖5-3 *16腳RF_IN連接線設計示意圖

5.4 復位接口

為**模塊的正常工作，建議上電后等VCC電壓穩(wěn)定50ms，然后對模塊復位，

復位低電平需保持1ms以上，如圖5-4所示。

圖5-4 復位接口時序

5.5 休眠模式控制接口

如果用戶不使用模塊休眠模式功能，可使PWR-DWN管腳懸空；如果用戶使

用休眠模式功能，則控制PWR-DWN管腳為低電平。當控制PWR-DWN管腳恢復

為高電平時，需要對模塊進行外部復位，確保模塊恢復正常工作，時序要求如圖

5-5所示。

圖5-5 休眠模式控制接口時序

5.6 模塊軟件升級

模塊的軟件版本升級一般通過串口1進行（典型如上位機傳送升級，需要上位

機系統(tǒng)根據(jù)升級接口協(xié)議配合開發(fā)）；也可通過預留的串口2進行升級（成員建議

用戶做PCB板時將串口2與地引出至三枚空插針，方便模塊的維護和升級）。

如需具體的升級工具或升級接口協(xié)議，可聯(lián)系成員相關人員。

5.7 其他

1）模塊的VCC供電電源紋波盡量控制在100mV以內(nèi)，并且避免電源上有干擾。

2）請確保上位機與模塊設置的波特率保持一致。

3）天線請選用有質(zhì)量**的雙模有源天線，并確保對天線供電。

4）模塊焊接時請控制好溫度，避免模塊損壞。

5）為**模塊的熱啟動功能，請確保備份電源供電正常。


深圳市世紀暢行科技有限公司專注于GPS**定位系統(tǒng),GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng),GPS智能終端,盲區(qū)補傳,GPS校車調(diào)度管理系統(tǒng),油耗監(jiān)控等

• 詞條

  詞條說明

• 恭賀我司M568產(chǎn)品通過“部標”認證新聞

  ??恭賀我司車載終端M568產(chǎn)品成功通過了*科學研究院交通工程檢測中心T794標準的檢測，并已成功獲得中國交通部“部標”認證資格的企業(yè)。廠家編號：70567，祥情http:///bencandy.php?fid=48&id=5842

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