STMicroelectronics X-NUCLEO-GNSS2A1 GNSS擴(kuò)展板用于評(píng)估微型Teseo-VIC3DA GNSS模塊。Teseo-VIC3DA是一個(gè)經(jīng)濟(jì)劃算、簡(jiǎn)單易用的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (GNSS) 模塊，內(nèi)置TeseoIII單芯片獨(dú)立定位接收器IC，可在STM32 Nucleo項(xiàng)目中進(jìn)行不同配置。Teseo-VIC3DA模塊利用GNSS固件 (X-CUBE-GNSS1) 執(zhí)行所有GNSS操作，包括采集、跟蹤、導(dǎo)航和數(shù)據(jù)輸出，無需任何外部存儲(chǔ)器支持。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：STMicroelectronics X-NUCLEO-GNSS2A1 GNSS評(píng)估擴(kuò)展板數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

STM X-NUCLEO-GNSS2A1擴(kuò)展板與Arduino UNO R3和ST morpho連接器兼容。該板可以插入STM32 Nucleo開發(fā)板，并與其他STM32 Nucleo擴(kuò)展板疊接。

特性

工作電源電壓：3.3V
環(huán)境溫度范圍：-40°C至+85°C
靈敏度：-163dBm（跟蹤模式）
接口：
- UART 端口
- I2C端口
- 可配置的數(shù)字I/O時(shí)間脈沖
- EXTINT輸入，用于喚醒
同步支持多種衛(wèi)星系統(tǒng)：
- GPS
- Galileo
- Glonass
- 北斗
- QZSS
NMEA協(xié)議
輔助GNSS：
- 自主AGNSS
- 實(shí)時(shí)、基于服務(wù)器
兼容STM32 Nucleo開發(fā)板
兼容Arduino UNO R3連接器
Teseo-VIC3DA航位推算汽車固件
提供FWD和WHEELTICK信號(hào)
汽車GNSS和6軸慣性傳感器
射頻路徑上LNA和SAW濾波器
SMA母頭天線連接器
符合RoHS指令和WEEE標(biāo)準(zhǔn)

概述

基于X-NUCLEO-GNSS2A1 GNSS評(píng)估擴(kuò)展板的完整技術(shù)指南?

?一、產(chǎn)品概述與核心特性?

STMicroelectronics推出的?X-NUCLEO-GNSS2A1擴(kuò)展板?是基于?Teseo-VIC3DA航位推測(cè)GNSS模塊?的高性能評(píng)估解決方案，專為STM32 Nucleo生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該板卡集成了先進(jìn)的定位技術(shù)，適用于各類需要地理定位功能的嵌入式應(yīng)用。

?主要技術(shù)特性?

?工作電壓?：3.3V寬電壓設(shè)計(jì)
?工作溫度范圍?：-40°C至+85°C，滿足工業(yè)級(jí)應(yīng)用需求
?接收靈敏度?：跟蹤模式下達(dá)到-163 dBm
?多星座支持?：同時(shí)支持GPS、Galileo、Glonass、BeiDou和QZSS系統(tǒng)
?接口豐富性?：
- UART串行通信端口
- I2C總線接口
- 可配置數(shù)字I/O時(shí)間脈沖
- 外部中斷(EXTINT)輸入用于喚醒功能

?二、硬件架構(gòu)深入解析?

?2.1 核心模塊：Teseo-VIC3DA?

?封裝規(guī)格?：24引腳LLC封裝，尺寸僅16.0×12.2mm
?集成功能?：?jiǎn)涡酒?dú)立定位接收器IC
?核心優(yōu)勢(shì)?：內(nèi)置溫度補(bǔ)償晶體振蕩器(TCXO)提供卓越精度，專用實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)振蕩器顯著縮短首次定位時(shí)間(TTFF)

?2.2 天線系統(tǒng)設(shè)計(jì)?

評(píng)估板采用?INPAQ B3G02G-S3-XX-A?天線，通過?SMA型接口?連接。設(shè)計(jì)上在RF路徑集成了? LNA(低噪聲放大器) ?和?SAW濾波器?，大幅提升信號(hào)質(zhì)量。

?三、系統(tǒng)集成與連接方案?

?3.1 連接器兼容性?

?Arduino UNO R3連接器?：確保與廣泛的開源硬件生態(tài)系統(tǒng)兼容
?ST morpho連接器?：提供與STM32 Nucleo開發(fā)板的直接連接
?堆疊擴(kuò)展能力?：支持與其他STM32 Nucleo擴(kuò)展板疊加使用

?3.2 引腳映射關(guān)系?

? 左側(cè)連接器映射（CN6、CN8） ?：

電源引腳：3V3、GND、VIN
模擬輸入：A0-A5

? 右側(cè)連接器映射（CN5、CN9） ?：

數(shù)字引腳：D0-D15
特殊功能：SCL2、SDA2、WAKE_UP等

?四、軟件開發(fā)環(huán)境搭建?

?4.1 硬件要求?

?STM32 Nucleo開發(fā)板?：推薦NUCLEO-L053R8或NUCLEO-F401RE
?USB連接?：Type A轉(zhuǎn)mini-B線纜

?4.2 軟件組件?

?X-CUBE-GNSS1軟件包?：包含完整的固件實(shí)例
?TESEO-SUITE圖形界面工具?：提供直觀的數(shù)據(jù)監(jiān)控和配置界面

?系統(tǒng)資源需求?：

內(nèi)存：128MB RAM
存儲(chǔ)空間：40MB硬盤空間

?五、開發(fā)板配置實(shí)戰(zhàn)指南?

?5.1 跳線器默認(rèn)配置?

?I2C總線?：J11(I2C-SCL)、J12(I2C-SDA)閉合
?電源配置?：J14(VCC-VCC_IO)閉合
?信號(hào)路由?：各功能引腳通過跳線器選擇連接方式

?5.2 上電啟動(dòng)流程?

?硬件連接?：將擴(kuò)展板正確插入STM32 Nucleo開發(fā)板
?電源供給?：通過USB線纜為系統(tǒng)供電
?固件燒錄?：使用提供的示例固件對(duì)微控制器進(jìn)行編程
?系統(tǒng)復(fù)位?：通過Nucleo板上的復(fù)位按鈕完成初始化

?六、專用功能接口詳解?

?6.1 航位推測(cè)(Dead-Reckoning)接口?

?ODO連接器?：提供FWD(前進(jìn)方向)和WHEELTICK(輪速脈沖)兩個(gè)關(guān)鍵輸入信號(hào)，為車輛導(dǎo)航提供連續(xù)的定位能力

?6.2 電流測(cè)量功能?

為精確監(jiān)控?Teseo-VIC3DA模塊的功耗?，設(shè)計(jì)提供了專門的電流測(cè)量點(diǎn)：

?測(cè)量位置?：J14引腳(VCC)與J15引腳(VBAT)之間
?儀器要求?：由于模塊大部分工作時(shí)間功耗極低，需要精度達(dá)到μA級(jí)別的測(cè)量?jī)x器

?七、電路設(shè)計(jì)參考?

?7.1 電源管理架構(gòu)?

?LDO穩(wěn)壓器?：提供穩(wěn)定的3.3V輸出
?濾波網(wǎng)絡(luò)?：在電源路徑上部署多層陶瓷電容，有效抑制噪聲干擾

?7.2 RF前端設(shè)計(jì)?

采用?BGA824N6低噪聲放大器?和?B4327 SAW濾波器?，優(yōu)化GNSS信號(hào)接收性能

?八、應(yīng)用場(chǎng)景與選型建議?

?8.1 目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域?

?車載導(dǎo)航系統(tǒng)?
?資產(chǎn)跟蹤設(shè)備?
?便攜式定位設(shè)備?
?物聯(lián)網(wǎng)地理定位節(jié)點(diǎn)?

?8.2 技術(shù)選型考量?

?精度需求?：多星座支持提供更高的定位精度
?功耗約束?：針對(duì)電池供電應(yīng)用的低功耗設(shè)計(jì)
?環(huán)境適應(yīng)性?：寬溫范圍確保惡劣環(huán)境下的可靠運(yùn)行

?九、認(rèn)證與合規(guī)性?

評(píng)估板全面符合：

?RoHS指令?：限制有害物質(zhì)使用
?WEEE指令?：廢棄電子電氣設(shè)備回收
? 歐盟RED指令(2014/53/EU) ?：確保無線設(shè)備合規(guī)性

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