【Maker 電子學】GPS 接收器的原理與應用—PART6

Posted By Liang Bird on 5 月 15, 2022 in GPS, Maker電子學, 教學文 | 0 comments

上一回【Maker 電子學】GPS 接收器的原理與應用—PART5，我們介紹了實際可以用在各種 Maker 專案的 GPS 接收器模組，並說明了這類型接收器模組所使用的界面，以及它所輸出的訊號格式。這一回我們要繼續來看怎麼樣使用這種 GPS 接收器模組。

接收器模組實物

爲了示範給讀者們看，我去蝦皮上買了一顆上次提到的 u-blox NEO-7M GPS 接收器模組來做實驗。

（圖片來源：Bird 提供）

這是接收器的零件面，上面可以看到 u-blox 的模組及一些週邊零件，八支腳的那顆 IC 是 I2C 的 EEPROM 24C32，而右下角的那顆圓形的零件則是一顆超級電容器。

NEO-7M 模組的內部有一塊叫做 BBR（battery-backed RAM）的記憶體，它是非常省電的 SRAM 結構，可以靠著電池或是超級電容的電力維持內容達數天之久。BBR 這塊記憶體會用來儲存 GPS 模組的設定、最後定位的位置、星曆及曆書的相關資訊。除此之外，模組內部還有一個在斷電之後可以靠電池持續運作的 RTC（real time clock），因此下次開機時它仍然會知道現在是幾年幾月幾日幾點幾分。

我們上次說過，當 GPS 接收器冷開機、要開始尋找衛星時，它如果能有關於目前時間和位置的資訊，對於要搜尋哪些衛星、要用什麼 PRN 讓 correlator 開始解碼非常重要。畢竟一組導航電文至少要 30 秒才能完整接收，如果選對 PRN，很快就可以收到時間碼、星曆等資訊，快速完成定位；如果選錯 PRN，只會收到一堆雜訊，因此絕大多數的 GPS 接收模組或是接收器都會有類似的設計：利用備份電池（backup battery）維持時鐘的運作，並記住最後定位的位置及最後收到的衛星曆書。