Förstå grunderna i NMEA 0183

Förstå grunderna i NMEA 0183
NMEA utvecklade en standard för över 20 år sedan som definierar gränssnittet mellan olika delar av marin elektronisk utrustning och navigationsdatorer. Låt dem prata tillsammans och dela viktig information. NMEA 0183-standarden blev långsamt den vanliga metoden med vilken marina elektroniska enheter kunde prata med varandra.

Standarden specificerar både de elektriska anslutningarna som utgör ett NMEA-system, kommunikationsmetoden för att överföra data och formatet på meningarna som bär NMEA-data.

NMEA 0183-standarden är en rent digital dataöverföringsmetod. Använda ett binärt format på '1' och '0' för att kommunicera en digital representation av nödvändig data till en ansluten enhet.

NMEA 0183 har utvecklats från de tidigare standarderna (NMEA 0180 och 0182). Men eftersom de skiljer sig i baudhastighet och överföringsparametrar är de inte kompatibla med NMEA 0183. På samma sätt är den "nyare" NMEA 2000-standarden helt annorlunda. De två nätverken kan inte blandas utan en specialiserad gateway-enhet mellan konvertering av de två standarderna, såsom Actisense NGW-1.

Grunderna
NMEA-standarden definierar elektrisk signalering, dataprotokoll och meningsformat för abaud seriell databuss. NMEA-data överförs från en källa som GPS, ekolod, kompass etc...

Dessa enheter kallas "Talkers". Utrustning som tar emot dessa data, såsom en kartplotter, radar, PC, NMEA-skärm kallas "Lyssnare". Varje NMEA 0183-anslutning/buss kommer att ha en talare, men är kapabel för många lyssnare.

De senaste specifikationerna för NMEA 0183 (version 2 och framåt) bör som minimum uppfylla kraven i datorstandarden "RS422" (Standard EIA-422-A). De använder +5 / 0 volts signalering, som är lågspänning och lätt att koppla till datorutrustning.

Spänningsnivåer som finns på ett NMEA 0183-nätverk kan dock vara mycket högre – upp till +/- 15 volt. Speciellt där äldre utrustning används, eftersom originalversion 1-specifikationen använde +/- 12-15 volts signalering. Således bör alla NMEA 0183-ingångar som överensstämmer med v2.0 och högre kunna ta emot +/- 15 volts differentialsignaler utan att skadas.

NMEA 0183-specifikationen kräver också att all mottagande utrustning måste vara optoisolerad. Detta krav på optoisolering minskar risken för störningar och tar bort problemet med jordslingeffekter.

Alla anslutningar ska göras med partvinnade kablar, med en skärm. För att förhindra jordslingor ska skärmen endast anslutas i ena änden – NMEA anger att skärmen ska anslutas till Talker-chassit.

Communication Specification
All data skickas i utskrivbar ASCII-form (databit 7 är alltid noll i NMEA 0183-dataöverföringar, och alla tecken ska vara mellan ASCII HEX 20 och HEX 7E). Detta innebär att det kan ses direkt på ett PC-program av typen "terminal" (som "HyperTerminal") - även om det som ses kanske inte är så meningsfullt.

Obs: NMEA 0183-HS eller NMEA 0183 v3 är inte på något sätt relaterade till den nya NMEA 2000-standarden (som felaktigt föreslagits av vissa tillverkare). Den använder en helt annan elektrisk anslutningsstandard som inte är kompatibel med NMEA 0183 på något sätt.

Om du behöver möjligheten att konvertera mellan NMEA 0183 och det nya NMEA 2000-nätverket, kommer Actisense NGW-1 Gateway att tillåta full dubbelriktad konvertering mellan de två olika standarderna.

De olika versionerna av 0183-standarden
As the NMEA 0183 specification has slowly evolved over the years, connecting one device to another is not always a simple matter. The situation is further complicated, as many manufacturers still use the old (“single ended”) method of connection because it is cheaper to implement.

So how can an older type NMEA device be connected to a newer type device? Care is needed – it is possible to damage or overload the output of a newer differential device if it is incorrectly connected to an older device.

This is because the older devices used ground as the return, whereas the newer devices actually drive the NMEA “-/B” line between 5v and 0v. Thus, connecting this output to ground will result in high currents being drawn by the driver instrument, resulting in potential overheating and damage to the driver circuits.

Vi presenterar Actisense ISO-Drive
För att lösa alla ovanstående grundläggande gränssnittsproblem implementerar Actisense ISO-Drive-utgångar på alla nya produkter. Dessa utgångar ger den väsentliga isoleringen som kommer att hålla ett system säkert när man blandar produkter från olika tillverkare på en komplex marin buss. Om ISO-Drive "B"-ledningen är ansluten till jord kommer ingen ström att flyta och systemet är säkert.