GPSで遊ぶ
2008.5.18〜
いかがでしょうか、一家に一台GPSデータロガー!!
コンパクトにするするぞ 2008.6.2
持ち運びする為には、単3、単4のNIHMで1〜2本にしたいのですが、どのくらい持つのか
試してみました。
その他小さいケースに入れる為の検討事項は
・SDカードは、microSDカード
・mega168は、TQFPのパッケージ
・GSPモジュールデバックアップ電池は、実装しないか小さなボタン電池にする
などがあります。
【電源】
これを
参考に3.3Vの電源を試しに作りました。
ICは、HT7733Aを使いました。
http://www.kansai-event.com/kinomayoi/koneta2/HT7750.html
ここで購入 http://www.e-netten.jp/eleshop/cgi/search.cgi?syou=DC-DCコンバータ&so=3
データ−シートの回路です。 |
単三のニッケル水素電池2本で試しました。コイルは、86μH。GPSモジュール動作しました。
でも電池1本では、3.0V以下になりGPSモジュールは、動作しません。
回路A | 電池2本で3.3V程度です。 コイルが86μHでは、電池1本でGPSが反応 しません。(確か3.0V以下) コイルを22μHにすると、電圧が上がりました。 電池1本では、3.1V(80mA負荷)弱になり、 |
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回路B | HT7733Aの内部構造を見ると、Voutは、出力電圧 のチェックをする為の端子です。 ここの電圧を操作すれば、出力電圧を変更できるかもしれ ないと思い、試してみました。 (100Ωと1kΩで分圧) 結果電圧が少し上がりました。 電池1本では、3.35V(80mA負荷)程度です。 |
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ダイオードは、100mA 0.25Vのショットキー コイル22μは秋月電子で購入 C1,C2は、アルミ電解 |
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電池の種類本数で使用可能時間を実際に試してみました
電 池 の 条 件 | 使用時間 | 備考 | 測定回路 | ||
単三eneloop 2本 | 9時間〜12時間 | 回路A | |||
単四NIMH(470mah)2本 | 約3時間 | 回路A | |||
単三eneloop 1本 | 4時間50分 | 回路B | |||
単四NIMH(470mah)1本 |
eneloopは新品
単4NIHMは、中古
まだこんな状態です。 mega168は茶色の基板の裏に |
chanさん公開のGPSデータロガーがあります。
秋月電子で販売のGPSモジュールを使用したところ、動作しました。
下は、google Earthと連携させたものですが、自分では満足な測位精度になってます。
皆さん一緒にGPSで遊びましょう。
google Mapsとの連携もできました。
【GPSモジュール】
ポジション社製GPS−52D(B)−014
を購入
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22K-02294%22&s=date&p=1&r=1&page=40
・NMEA-0183フォーマット
・購入後に分かったが、感度はあまり高くないようだ(カタログ値)。
・上記の軌跡は、車のフロントガラスの下(車内)に置いて動かした。野外なら感度は十分?
【回路】
chanさんのと違うところ
・電源は、とりあえずリチウムイオン電池に、シリコンダイオードを通して、3.4V程度になったのでこの状態で使用。
マイコンとGPSモジュールは、共通電源。
・GPSモジュールとマイコンは直結した。
結線なし(省略)
・ブザー
・電源の電圧監視
・SDカードの有無のチェック
・GPSモジュールの電源制御
回路図は後日アップ予定ですが。
http://yokohama.cool.ne.jp/s8426cl/avr-sdcard.htm これをベースにしてます。
これにGPSモジュールを付けただけ
GPSモジュールとは2、3番ピンで通信します。 (左図23,24は、使用しない) |
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電源は、コントロールしていないので、PWC端子は、 GNDに接続しています。 |
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後日アップ予定
【組み立て】
・GPSモジュールを金属シートなどでシールドをするように書いてあったが、シールドは、現在なし。
上記のようにそれなりに測位できてる。 ただしGPSモジュールのケースのアースは実施している。
・GPSモジュールのコネクタピンは、とても折れやすい。
・GPSのバックアップ電池接続は、省略。 現在は、コールドスタートです。
【ソフト改造】
chanさんのソフトを変更した主な項目 (改造個所でコメントは、 //@ を使用してます。)
・SDカードの挿入有無のチェックなし (mmc.c
の35行ライン)
・クロックは、内臓8Mhz(main.c)
・ボーレートは、9600bpiに(main.c )
・$GPRM
センテンスの 14バイト目(A:GPS測位の状態)は、18バイト目だったので変更。(mai,c
337ライン)
・電源電圧の監視は、常にOKにしている。(main.c 75ライン)
・GSP電源オン後、WGS−84 に設定する為のコマンドを送る。(main.c 226ライン)
・SDカードのシンクロ処理(強制書き込み)を、180secだったのを30secに変更。(main.c 139ライン )
ソース V01 2008.
5.17
chanさん、2種類センテンスを記録しているが、記録するセンテンスを増やすと1秒毎ので記録が
間に合わない。
【データロガーの動き】
衛星を捕捉しないとSDカードにログの記録が始まりません。
衛星の電波を捕らえ、日付情報をゲットすると、ファイル名(YYMMDD.log)が決まり、ログが貯まり始めます。
ですから、室内ではこの確認ができません(窓側なら可能な場合もある)
一旦記録が始まれば、電波を捕らえなくても、記録はされつづけます。
SDカードのアクセスランプがある場合、1秒毎にフラッシュし、本機の場合は、30秒毎に少し明るく光ります。
このとき、DSカードに書き込まれています。動作中にSDカードを抜いた場合、最悪で30前までの記録が失われます。
抜いたタイミングがSDカードの書き込みタイミング(30秒毎)の場合、まずいことになるかもしれません。
SDカードの有無のチェックをすれば、安全かも。
ここは何か対策(ログのストップボタンなど)が必要かもしれません。
【記録された中身】
こんな形で記録されます。一部センテンスがありませんが。
ちなみに、緯度、軽度は、値を変更してあります。(地図とは、マッチしません)
【測位精度のポイント】
なんと言っても、WGS−84(測地系設定) に設定する為のコマンドを衛星を捉える前に送る事です。
コマンドは、GPSモジュール通電後、3秒は受け付けないとのこと。
chanさんも、3.5秒後に別なコマンドを送っていたので、代わりにこのタイミングで行っています。
一旦衛星を捕らえた後では、コマンドは受け付ますが、測位データは変化なしです。
WGS−84 になっていなければ、(google
aerthと比較して)600m程度測位データがずれます。
WGS−84の状態なら、数mのずれ。
具体的には、このコマンドをGPSモジュールに送ります。
$PSRF106,21*0F\r\n
(注)GPSモジュールのバックアップなし(コールドスタート)の状態で動作させています。
ホットスタートでWGS−84にするコマンドが有効になるかは試していません。
【google Maps google earth との連携】
(1) GPSBabel を使用して google
earth との連携
http://www.gpsbabel.org/index.html GPSBabel
のダウンロード
こうやって加工します (google earth) http://www.csjpn.com/nice/gpsbabel/gpsbabel.php
(2) google maps との連携
GMM2を使用してできました。 Google
Maps API key の申請が必要です。
衛星写真も同時に使用できますからとりあえずこれだけで十分かも。
http://www.k5.dion.ne.jp/~kulukulu/download/GMM.html
(3) 轍(wadachi) でも MAP表示できました。 サイクリスト、フィールドワーカーはこれで決まり!?
同じく Google Maps API key が必要です。
http://www.cyclekikou.net/modules/wadachi/index.php?content_id=1
使用例
【今後の計画】
実験基板のバラック状態なので、コンパクトに作り直すこと。
電源は、3.3V SWレギュレーターで、単三電池1本。
【参考サイト】
http://elm-chan.org/works/glg/report.html chanさん の GPSデータロガー
http://tmp.junkbox.info/index.php?e=44 秋月 GPSモジュールの紹介
http://pikachifu.sakura.ne.jp/pikachifu_mode/cgi-bin/wiki1/wiki.cgi?page=GPS%A5%E2%A5%B8%A5%E5%A1%BC%A5%EB
ストロベリー・リナックスの高感度小型GPSモジュール
http://www.madlabo.com/mad/gid/research/gps/gps-54.htm GPS-54の評価