Naar Homepage English version

GPS Monitor

Inleiding

Bij de referentiefrequentie van PE1FOD en PA3AIN uit het maartnummer van CQ-PA 2005, die gaat dienen om mijn counter van een juiste tijdbasis te voorzien, gebruik ik een Jupiter GPS module TU30-D140. Omdat deze module ook 10kHz afgeeft als er geen satellieten worden ontvangen ging ik op zoek naar een schakeling om te kunnen zien dat er voldoende satellieten worden ontvangen en er een zgn. lock is.

Op de site van DiLi-Soft kwam ik een GPS-monitor tegen. In eerste instantie dit schema aangehouden. Verder naar de daar ook gepubliceerde software gekeken. Daar wordt van een andere GPS-ontvanger gebruik gemaakt, waarbij aan kan worden gegeven welke NMEA-regel wordt uitgevoerd. Bij de Jupiter is dat niet mogelijk. Daarom heb ik het programma aangepast, zodat alleen de regel die begint met $GPGGA wordt gebruikt. Tevens is de uitvoer wat aan mijn eigen wensen aangepast.

Jupiter GPS module TU30-D140

Deze GPS-module bevat een 20-pens connector. Deze is in een afwijkend formaat. In plaats van de gebruikelijke afstand tussen de pennen van 1/10 inch is dit hier 2 mm. Bij mijn module had ik gelukkig een passende connector. Door de afwijkende maat is ook de flatcable smaller. Daarom heb ik daarvan alleen de gebruikte aders aan een 1/10 inch connector gesoldeerd.

De aansluitingen van de module zijn (zie datasheet)
Op het later volgende schema zijn de gebruikte aansluitingen te zien.

1	Antenne voorversterker spanning	11	Seriële data uitvoer poort 1
2	Spanning aansluiting 5 V	12	Seriële data invoer poort 1
3	Backup spanning	13	Aarde
4	Spanning aansluiting 3.3 V, ander model	14	Seriële data uitvoer poort 2
5	Master reset	15	Seriële data invoer poort 2
6	Niet aangesloten	16	Aarde
7	Protocol selectie, aarde = NMEA	17	Aarde
8	EEprom selectie, aan aarde	18	Aarde
9	Niet aangesloten	19	1-seconde puls
10	Aarde	20	10 kHz signaal

Klik op de foto voor een grotere afbeelding

Schema GPS monitor

Het hart van de schakeling wordt gevormd door een ATmega8-16. De NMEA-uitvoer uit de GPS-ontvanger wordt via de RxD-ingang aangevoerd. Alleen de regel die begint met $GPGGA wordt gebruikt. Hieruit worden de tijd, de positie, het aantal satellieten en de aanduiding dat er een lock is gehaald. De tijd is in UTC, met drukschakelaar S2 is deze op UTC, wintertijd of zomertijd te zetten. De verlichting van het LCD-display gaat bij de start aan en gaat ongeveer 2 minuten nadat er een lock is geconstateerd uit. Met drukschakelaar S1 is de verlichting voor ongeveer 2 minuten in te schakelen. LED1 knippert tijdens het wachten op een lock en brandt constant als er een lock is geconstateerd.
De Max232 wordt gebruikt om het NMEA-signaal dat TTL-niveau heeft om te zetten naar RS232-niveau, zodat het signaal ook met een PC met bijvoorbeeld het freeware programma VisualGPS te bekijken is.
Via de ISP connector is de ATmega te programmeren.
Klik op het schema voor een grotere afbeelding of download GPS_monitor.pdf
In het schema staat 'From timebase (8.2V), present if locked'. Dit gaat naar pen 7 van U6B, de TLC272 van het bovenaan genoemde schema van PE1FOD.

Eerste proefopstelling:

Klik op de foto voor een grotere afbeelding

Definitieve bouw:

Nieuwe versie (1.5) van display, graden en minuten anders aangegeven.
Klik op de foto voor een grotere afbeelding

Het programma

Het programma is geschreven in BASIC. Om dit te bouwen en te compileren is gebruik te maken van BASCOM-AVR Met deze demo-versie is te compileren tot 4kB.
De Atmega wordt in de schakeling geprogrammeerd. Dit gaat via een schakeling uit Elektuur mei 2006. Deze schakeling kan ik uiteraard hier niet publiceren. Maar er zijn diverse schakelingen voor RS232 of LPT op internet te vinden.
Als programma om naar de ATmega te schrijven gebruik ik PONY-prog2000.
De zgn. Fuse bits SUT1 en CKOPT worden aangezet, de rest heb ik uit gelaten.
Hier is de source en de gecompileerde hex-file ingepakt als 1.3 zip-bestand en 1.5 zip-bestand te downloaden.