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GNSS-RTK-Modul, Dualband, Quectel LC29HDA, mit YEGB000Q1A-Antenne
Professionelle GNSS-RTK-Lösung für zentimetergenaue Positionierung, ideal für Automatisierung, Drohnen, Messungen und Überwachung im urbanen Raum. Dualband-Empfang (L1/L5) mit Multi-Konstellations-Tracking (GPS, GLONASS, Galileo, BDS, QZSS), hohe Empfindlichkeit dank integrierter SAW- und LNA-Technologie für hohe Störfestigkeit, UART-, I2C- und SPI-Schnittstellen sowie NMEA-RTCM-Unterstützung. Inklusive Antenne YEGB000Q1A.
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Das GNSS-Modul mit Quectel LC29HDA stellt eine professionelle hochpräzise Positionsbestimmungslösung dar, die für Anwendungen entwickelt wurde, bei denen Genauigkeit und Stabilität der Ortung essenziell sind. Basierend auf der RTK-Technologie (Real-Time Kinematic) erreicht das Modul eine Positionsgenauigkeit von 1 cm + 1 ppm CEP 50 % mit einer RTK-Konvergenzzeit von unter 10 Sekunden, was es geeignet macht für Feldrobotik, Präzisionslandwirtschaft, UAV-Systeme, Vermessung oder jede industrielle Anwendung, bei der ein Standard-GPS nicht ausreicht.
Der Dualband-Empfang in L1 und L5 ermöglicht die gleichzeitige Verfolgung einer höheren Anzahl von Satelliten und bietet eine deutlich bessere Resistenz gegen Multipath-Fehler, die häufig in dicht bebauten städtischen Umgebungen oder in der Nähe von Metallstrukturen auftreten. Das Modul unterstützt die Satellitensysteme GPS, GLONASS, Galileo, BDS und QZSS und gewährleistet somit globale Abdeckung und hohe Signalausfallsicherheit. Die autonome Genauigkeit (ohne RTK) beträgt 1 m CEP 50 %, und die Geschwindigkeitsgenauigkeit liegt bei 0,03 m/s, mit einem präzisen 1PPS-Signal von 20 ns.
Integrierte SAW-Filter und LNA-Verstärker tragen zu einer überlegenen Empfindlichkeit beim Erfassen (-145 dBm) und Verfolgen (-165 dBm) sowie zu einer guten Ablehnung von RF-Störungen bei, was in industriellen oder städtischen Umgebungen mit hoher Störbelastung nützlich ist. Die 12-nm-Prozessarchitektur sorgt für einen niedrigen Stromverbrauch: 25 mA im aktiven Modus und nur 25 µA im Backup-Modus, was die Laufzeit von batteriebetriebenen Geräten erheblich verlängert.Kommunikation erfolgt über UART (Standard 115200 bps, anpassbar bis zu 3 Mbps), mit zusätzlicher Unterstützung für I2C und SPI.
Das verwendete Protokoll ist NMEA 0183 für Navigationsdaten und RTCM 3.x für RTK-Korrekturen.
Das Modul ist kompatibel mit ESP32-, STM32-, Raspberry Pi-Plattformen und jedem Mikrocontroller oder Single-Board-Computer mit Hardware-UART-Schnittstelle und Logikpegel von 2,8–3,3 V oder mit geeignetem Pegelwandler für Boards mit höheren Logikspannungen.
Hinweis zur Kompatibilität mit Arduino Uno R3: Das Modul ist funktional nicht kompatibel mit Arduino Uno R3 oder anderen Boards auf Basis von ATmega328P. Die Standard-Kommunikationsgeschwindigkeit von 115200 bps überschreitet die praktische Grenze von SoftwareSerial auf dieser Plattform, was zu unbrauchbaren, fehlerhaften NMEA-Daten führt, unabhängig von der angewendeten Softwarekonfiguration. Der 3,3-V-Pin des Uno ist auf 50 mA begrenzt und kann für eine stabile Stromversorgung des Moduls im aktiven Erfassungsmodus unzureichend sein. Es wird empfohlen, einen ESP32, Arduino Mega (mit dediziertem Hardware-Serial) oder jede Plattform mit nativem Hardware-UART bei 3.3V zu verwenden.
Reale Testergebnisse: Getestet mit der Antenne YEGB000Q1A am Fenster in einer städtischen Umgebung, erreichte das Modul einen autonomen GPS-Fix in weniger als 60 Sekunden nach Kaltstart, empfing 32 Satelliten mit einem HDOP von 0,47 und einer geschätzten Genauigkeit von etwa 1,2 m bei teilweiser Himmelsicht. Im Freien mit vollständiger Sicht auf den Himmel sind die Anzahl der Satelliten und die Genauigkeit deutlich besser und nähern sich den theoretischen Spezifikationen von 1 m CEP an.
Spezifikationen:
Versorgungsspannung: 3,1 - 3,6 VDC
I/O-Spannung: 2,8 - 3,3 VDC
Stromaufnahme bei Erfassung: 25 mA
Stromaufnahme bei Verfolgung: 25 mA
Stromaufnahme im Backup-Modus: 25 µA
Unterstützte Bänder: GPS/QZSS L1 C/A, L5; GLONASS L1; Galileo E1, E5a; BDS B1I, B2a
Standard-Konstellationen: GPS + GLONASS + Galileo + BDS + QZSS (4+ QZSS)
Autonome Positionsgenauigkeit: 1 m CEP 50%
RTK-Positionsgenauigkeit: 1 cm + 1 ppm CEP 50%
Geschwindigkeitsgenauigkeit: 0,03 m/s
1PPS-Signalgenauigkeit: 20 ns
RTK-Konvergenzzeit: < 10 s
TTFF mit AGNSS: 5 Sekunden (vollständiger Kaltstart)
TTFF ohne AGNSS: 26 Sekunden (kalt), 16 Sekunden (warm), 1 Sekunde (heiß)
Erfassungsempfindlichkeit: -145 dBm
Verfolgungsempfindlichkeit: -165 dBm
Wiedererfassungsempfindlichkeit: -157 dBm
UART-Schnittstelle: bis zu 400 kbps, anpassbar bis zu 3 Mbps (Standard 115200 bps)
Zusätzliche Schnittstellen: I2C, SPI
Protokoll: NMEA 0183 / RTCM 3.x
Maximale Höhe: 10000 m
Maximale Geschwindigkeit: 500 m/s
Maximale Beschleunigung: 4 g
RTK-Navigationsaktualisierungsrate: 1 Hz
GNSS-Rohdaten-Aktualisierungsrate: 1 Hz
Antennenmodell: YEGB000Q1A
Betriebstemperatur: -40 ~ 85°C
Modulabmessungen: 21 x 39,6 mm
Antennenabmessungen: 62 x 56 x 23 mm
Modulgewicht: 5 g
Antennengewicht: 105 g
Anwendung:
Schließen Sie das Modul an eine stabile 3,3 VDC-Stromquelle an, die mindestens 100 mA liefern kann, um die Verbrauchsspitzen während der Erfassung abzudecken. Verwenden Sie nicht den 3,3 V-Pin des Arduino Uno R3, da dieser auf 50 mA begrenzt ist.
Verbinden Sie den TX-Pin des Moduls mit dem Hardware-RX-Pin des Entwicklungsboards und den RX-Pin des Moduls mit dem Hardware-TX-Pin des Boards. Verwenden Sie ausschließlich Hardware-UART-Ports – SoftwareSerial ist bei der Standardgeschwindigkeit von 115200 bps nicht kompatibel.
Beim Lesen, ohne Befehle an das GPS zu senden, kann nur der TX-Pin des GPS mit dem RX des Mikrocontrollers verbunden werden, ohne dass Pegelwandler benötigt werden.
Wenn das Entwicklungsboard eine 3,3-V-Logik verwendet (ESP32, STM32 etc.), ist die Verbindung direkt. Für Boards mit 5-V-Logik verwenden Sie einen bidirektionalen Pegelwandler auf den TX- und RX-Leitungen.
Positionieren Sie die Antenne YEGB000Q1A mit direkter und ungehinderter Sicht zum Himmel.
Beim Einschalten beginnt das Modul automatisch mit der Satellitenerfassung und sendet NMEA 0183-Daten über UART bei 115200 bps. Überprüfen Sie die Anwesenheit des GNGGA-Satzes mit einem Fix-Feld ungleich 0, um eine aktive Positionsbestimmung zu bestätigen.
Die Kaltstart-Fixzeit ohne AGNSS beträgt unter idealen Signalbedingungen etwa 26 Sekunden. In städtischer Umgebung oder am Fenster warten Sie bis zu 60 Sekunden.
Für die Aktivierung des RTK-Modus schließen Sie eine RTCM 3.x-Korrekturquelle (lokale RTK-Basis oder NTRIP-Dienst über WiFi) an den RX-Pin des Moduls an und warten auf die Konvergenz unter 10 Sekunden.
Um den Verbrauch in batteriebetriebenen Anwendungen zu reduzieren, senden Sie den Befehl zum Wechsel in den Backup-Modus über UART. Der Verbrauch sinkt auf 25 µA bis zur nächsten Aktivierung.
Wenn Sie I2C oder SPI anstelle von UART verwenden, konfigurieren Sie die aktive Schnittstelle über die proprietären Befehle des Moduls, bevor Sie die physischen Verbindungen umschalten.
Stellen Sie sicher, dass die Bewegungsparameter die angegebenen Grenzwerte (500 m/s, 10000 m, 4 g) nicht überschreiten, um den Verlust des Fixes in mobilen oder Luftfahrtanwendungen zu vermeiden.
Modul-Layout:
| Pin-Nummer | Pin-Name | Pin-Beschreibung |
|---|---|---|
| 1 (V) | VCC | Stromversorgung 3,1–3,6 VDC (Standard 3,3 VDC) |
| 2 (G) | GND | Masse |
| 3 (T) | TX | Datenübertragung (2.8-3.3V) |
| 4 (R) | RX | Datenempfang (2.8-3.3V) |
| 5 (RST) | Reset | Reset |
Antennenabmessungen:
PQTM-Befehle:
Allgemein für die Firmware LC29HDA NR11A03S_RSA (19. März 2024). Die Befehle sind firmwareabhängig. Nachfolgend sind die Befehle gemäß Hersteller angegeben (https://www.quectel.com/content/uploads/2022/02/Quectel_LC29H_SeriesLC79HAL_GNSS_Protocol_Specification_V1.4.pdf). Diese wurden teilweise getestet.
PQTM:
| Befehl | Funktion |
|---|---|
$PQTMVERNO |
Firmware-Version abfragen |
$PQTMSAVEPAR |
Speichert Konfiguration im Flash (NVM) |
$PQTMRESTOREPAR |
Setzt alle PQTM-Einstellungen auf Standardwerte zurück |
$PQTMEPE |
Ausgabe der geschätzten Positionsfehler N/E/D/2D/3D |
$PQTMCFGMSGRATE,W,, |
Setzt Ausgabe-Rate für beliebige Nachricht |
$PQTMCFGGEOFENCE |
Konfiguriert Geofencing-Bereich |
$PQTMGEOFENCESTATUS |
Abfrage des Geofencing-Status |
$PQTMCFGSVIN |
Konfiguriert RTK-Basisposition in XYZ-Koordinaten |
$PQTMSVINSTATUS |
Abfrage des Survey-In-Status der RTK-Basis |
$PQTMGNSSSTART |
Startet GNSS-Engine |
$PQTMGNSSSTOP |
Stoppt GNSS-Engine |
$PQTMPVT |
Ausgabe von Position/Geschwindigkeit/Zeit in einer einzigen Nachricht |
$PQTMCFGNMEADP |
Setzt Dezimalgenauigkeit der NMEA-Felder |
$PQTMCFGRCVRMODE,W,1 |
Setzt RTK Rover-Empfängermodus |
$PQTMCFGRCVRMODE,W,2 |
Setzt RTK Basis-Empfängermodus |
$PQTMCFGRCVRMODE,R |
Abfrage des aktuellen Empfängermodus |
$PQTMPL |
Abfrage des Positionsschutzniveaus |
$PQTMCOLD |
Kaltstart-Neustart (löscht alle NVRAM-Daten) |
$PQTMHOT |
Warmstart-Neustart (beibehaltung der NVRAM-Daten) |
$PQTMWARM |
Warm-Neustart |
$PQTMSRR |
Kompletter Software-Reset des Moduls |
$PQTMCFGSBAS |
Konfiguriert SBAS (WAAS/EGNOS) |
$PQTMCFGCNST |
Wählt oder fragt aktive Satellitensysteme ab |
$PQTMDOP |
Abfrage aktueller DOP-Werte |
$PQTMCFGFIXRATE |
Setzt oder fragt Aktualisierungsrate der Position ab |
$PQTMCFGPPS |
Konfiguriert 1PPS-Signal (Polarität, Latenz) |
$PQTMDEBUGON |
Aktiviert Debug-Nachrichten |
$PQTMDEBUGOFF |
Deaktiviert Debug-Nachrichten |
$PQTMVEL |
Ausgabe detaillierter Geschwindigkeit auf N/E/D-Achsen |
$PQTMCFGODO |
Konfiguriert internen Odometer |
$PQTMRESETODO |
Setzt internen Odometer zurück |
$PQTMODO |
Abfrage von Odometer-Daten |
$PQTMANTENNASTATUS |
Abfrage des Antennenstatus |
$PQTMCFGANTENNA |
Konfiguriert Antennenverhalten |
$PQTMCFGUART |
Konfiguriert UART-Geschwindigkeit |
PAIR:
| Befehl | Funktion |
|---|---|
$PAIR001 |
Generisches ACK für PAIR-Befehle |
$PAIR010 |
Startet GNSS-System (DSP, RF, PE, Clock) |
$PAIR020 |
Stoppt GNSS-System |
$PAIR030 |
Hot Restart (verwendet alle NVRAM-Daten) |
$PAIR040 |
Warm Restart (löscht Ephemeriden-Daten) |
$PAIR050, |
Setzt Ausgabeintervall für Position in Millisekunden |
$PAIR062,,<0/1> |
Aktiviert/deaktiviert einzelne NMEA-Nachrichten |
$PAIR066 |
Abfrage/Konfiguration der Fix-Rate |
$PAIR080 |
Setzt Navigationsmodus |
$PAIR081 |
Abfrage des Navigationsmodus |
$PAIR432,<0/1> |
Aktiviert/deaktiviert RTCM3 MSM7-Ausgabe (Basismodus) |
$PAIR434,<0/1> |
Aktiviert/deaktiviert RTCM3 Antennenpositionsausgabe 1005 |
Index der PAIR062-Nachrichten für die Aktivierung/Deaktivierung von NMEA:
| Index | NMEA-Nachricht | Beispiel Aktivierung | Beispiel Deaktivierung |
|---|---|---|---|
| 0 | GGA | $PAIR062,0,1*3F |
$PAIR062,0,0*3E |
| 1 | GLL | $PAIR062,1,1*3E |
$PAIR062,1,0*3F |
| 2 | GSA | $PAIR062,2,1*3D |
$PAIR062,2,0*3C |
| 3 | GSV | $PAIR062,3,1*3C |
$PAIR062,3,0*3D |
| 4 | RMC | $PAIR062,4,1*3B |
$PAIR062,4,0*3A |
| 5 | VTG | $PAIR062,5,1*3A |
$PAIR062,5,0*3B |
| 6 | ZDA | $PAIR062,6,1*39 |
$PAIR062,6,0*38 |
PAIR001-Fehlercodes:
| Code | Bedeutung |
|---|---|
| 0 | Erfolg |
| 1 | Ungültige Parameter |
| 2 | Ausführung fehlgeschlagen |
| 3 | Nicht unterstützter Befehl |
Beispiele für Befehle zum Aktivieren und Deaktivieren von NMEA-Sätzen:
| Befehl | Funktion |
|---|---|
$PAIR062,0,0*3E |
Deaktiviert GGA |
$PAIR062,0,1*3F |
Aktiviert GGA |
$PAIR062,1,0*3F |
Deaktiviert GLL |
$PAIR062,1,1*3E |
Aktiviert GLL |
$PAIR062,2,0*3C |
Deaktiviert GSA |
$PAIR062,2,1*3D |
Aktiviert GSA |
$PAIR062,3,0*3D |
Deaktiviert GSV |
$PAIR062,3,1*3C |
Aktiviert GSV |
$PAIR062,4,0*3A |
Deaktiviert RMC |
$PAIR062,4,1*3B |
Aktiviert RMC |
$PAIR062,5,0*3B |
Deaktiviert VTG |
$PAIR062,5,1*3A |
Aktiviert VTG |
$PAIR062,6,0*38 |
Deaktiviert ZDA |
$PAIR062,6,1*39 |
Aktiviert ZDA |
ESP32-Test:
| GPS-Pin | GPS-Name | ESP32-Pin | Bemerkungen |
|---|---|---|---|
| 1 (V) | VCC | 3,3V | Max 50mA - ausreichend |
| 2 (G) | GND | GND | Gemeinsame Masse erforderlich |
| 3 (T) | TX | IO25 | GPS-Daten zum ESP32 |
| 4 (R) | RX | IO26 | ESP32-Daten zum GPS |
| 5 (RST) | RESET | - | Nicht verbunden |
Lieferumfang:
1 x LC29H DA Modul
1 x YEGB000Q1A Antenne
Produs destinat utilizarii in proiecte electronice, automatizari, prototipare, educatie si cercetare.
Produsul trebuie utilizat numai conform specificatiilor tehnice mentionate in descriere si/sau in documentatia produsului.
Avertismente generale de siguranta:
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Evitati scurtcircuitele, inversarea polaritatii si conectarea gresita a alimentarii.
Nu lasati produsul alimentat nesupravegheat in timpul testelor.
Produsul nu este jucarie si nu este destinat copiilor.
Pentru modulele electronice, se recomanda utilizarea in carcase, panouri sau montaje protejate, dupa caz.
Identificare produs:
Denumirea produsului, codul/SKU-ul si caracteristicile tehnice sunt mentionate in pagina produsului si/sau pe eticheta ambalajului.
Producator / Importator / Distribuitor:
Sigmanortec S.R.L.
Calea Bucuresti nr. 9, Targu Jiu, Gorj, Romania
E-mail: [email protected]
Website: www.sigmanortec.ro
Persoana responsabila in UE:
Sigmanortec S.R.L.
Calea Bucuresti nr. 9, Targu Jiu, Gorj, Romania
E-mail: [email protected]
Documentatie si siguranta:
Pentru informatii suplimentare, fise tehnice, declaratii de conformitate sau instructiuni, ne puteti contacta la [email protected].
// LC29HDA - firmware version + NMEA monitor
// GPS TX -> IO25 | GPS RX -> IO26
#define GPS_BAUD 115200
String gpsBuffer = "";
void setup() {
Serial.begin(115200);
Serial2.begin(GPS_BAUD, SERIAL_8N1, 25, 26);
delay(500);
// Query firmware version
Serial2.print("$PQTMVERNO*58\r\n");
Serial.println("LC29HDA ready - waiting for data...");
}
void loop() {
while (Serial2.available()) {
char c = Serial2.read();
if (c == '\n') {
gpsBuffer.trim();
if (gpsBuffer.startsWith("$PQTMVERNO")) {
Serial.print("[FW] ");
}
if (gpsBuffer.length() > 0) {
Serial.println(gpsBuffer);
}
gpsBuffer = "";
} else if (c != '\r') {
gpsBuffer += c;
}
}
}
