秋月電子通商でGPSレシーバ・モジュール・キット（4800円）を販売しています。このモジュール・キットを組み立てどのような使い勝手か試してみます。

GPSレシーバ・モジュール・キット
GPSレシーバ・モジュール（GPS-52D(b)-014）
　次に示す、右上のモジュールがGPSレシーバ・モジュールです。シリアル・データの入出力、+電源と、リチウム電池によるバックアップおよびグラウンドがハーフ・ピッチ（1.27mm）の4×2のピン端子へ引き出されています。後は、リチウム電池とリチウム電池のソケットです。

CD-ROMに含まれているもの
  秋月電子通商のGPSレシーバ・セットに添付されているCD-ROMには、三つのpdfファイルと、GPSVPと呼ばれる、GPSから受信したデータを表示、保存、解析するためのアプリケーション・プログラムのフォルダがあります。

GPS-52型GPSレシーバ・モジュール
　今回使用するGPSレシーバのモジュールは、GPS-52型GSPレシーバ・モジュールと呼ばれ、ポジション（株）製のものです。このモジュールの取扱説明書のpdfファイルが、GPS-52D_B_-014_DataSheet.pdfの名で添付されています。18ページにわたる取扱説明書で、形状、仕様、通信フォーマットなどについて詳しい説明があります。

GPSVP1.58Manual.pdf
  この説明書は、PCでGPSレシーバからのGPSデータを受信するためのアプリケーション・プログラム（フリー・ソフト）のユーザーマニュアルのpdfファイルです。13ページにわたりプログラムのインストール、アンインストール、また次に示すGPSVP画面の説明など詳しい説明が載っています。

三端子レギュレータ
   添付されている三端子レギュレータは東芝のTA48033Sです。データシートを調べた結果、入力電圧の絶対最大定格16Vとなっています。標準状態でオルタネート・ジェネレータの出力は標準で14Vの出力となります。TA7805シリーズの場合は入力電圧の最大定格は35Vありましたので問題は感じませんでしたが、今回はもう少し調べなければ自動車のシガーソケットからそのまま電源が取れるか結論は出せません。
　乾電池4本を電源とする場合、とくに大きな問題は生じません。当面は乾電池4本を電源とします。

保護ダイオード
   次に示すように、三端子レギュレータの出力側から入力側に電流が流れるように接続されたダイオードは、出力端子が入力端子より電圧が高くなることを防止する保護ダイオードです。
　レギュレータICの出力電圧が入力電圧より高くなるとICが破壊される場合があります。電源切断後、入力端子がGNDにショートすると出力側に接続されているコンデンサの電位が高く出力端子の電圧が入力端子より高くなります。コンデンサの充電電圧を速やかに放電してICを保護します。

TA48033S
　今回利用するレギュレータ TA48033Sは、6Vの乾電池電源から3.3Vの電圧をつくり、GPSモジュールに0.075Aの電流を供給します。最大でも電流は0.1A以下で、乾電池6Vから3.3V電圧降下は2.7Vとなります。レギュレータの消費電力は270mW～300mW以下となります。

　TA48033は放熱器なしの単体でも1Wまでの消費電力に対応しています。ここでは、放熱器は使用しません。レギュレータのIN（1）、OUT（2）に接続するコンデンサは10μFの積層コンデンサを使用しています。

　基板上の部品の配置は次のようにしました。後はコンデンサと部品間の配線を行います。
　今回は、次に示した部品の配置までの様子を示します。

はんだ付け
　GPSレシーバの、ハーフ・ピッチの5ピンのはんだ付け以外は、通常のICのピッチですので、配線を間違えないように、ひとつ、ひとつ確認しながらはんだ付けすると、とくに問題ありません。
　GPSレシーバのハーフ・ピッチのはんだ付けは、リード線の切れ端、より線のリード線は使用せず、単線のリード線を次に示すように、外側からピンに向け頭を合わせてはんだ付けします。

USB経由で接続するために

  最近のPCは、シリアル・ポートとしてはUSBが一般的で、RS-232Cのポートを持ったものはなくなっています。USBとRS-232Cの9ピンの変換ケーブルが複数販売されています。
　この変換ケーブルとRS232Cのケーブル（9ピン オス、メス）を用意すると、USBしかないPCでもこのGPSレシーバが利用できるようになります。
  

屋外で移動してみる
　GPSレシーバを屋外で動かしてみます。そのために乾電池を電源とするためにDCプラグ付の電池ボックスを用意します。

スナップ・タイプの単三乾電池4本用にボックスを使用
　乾電池ボックスは単三4本用で、端子がスナップ・タイプのものを利用します。そのため、次に示す電池のスナップ端子をDCプラグにはんだ付けをします。

GPSレシーバからのデータ
　今回はGPSレシーバが送出するデータについて調べてみます。最近はGPSカーの電子工作など電子工作のキー・コンポーネントとなりつつあるように思われます。
　そのためにも、GPSレシーバからのデータの受け渡し、データの内容について調べてみます。

キット添付のQPSVPで受信データを記録
　秋月のGSPレシーバに添付されている、PCでGPSレシーバからのデータもモニタするサンプル・アプリケーションQPSVPには受信データをLogファイルで保存する機能があります。
　GPSVPを起動して、メニュー・バーのFileを選択し、Log(CSV)…を選択すると、次に示すLogファイルの設定画面が表示されます。
　データを格納するファイル名を指定して、「Record start」ボタンをクリックするとデータの保存を開始します。

GPSからのRAWデータ
　GPSレシーバは、NMEA-0183フォーマットと呼ばれるテキスト・データでデータが送出されています。NMEAはNational Marine Electronics Associationの略で、アメリカの船舶に関する電子機器の協会です。現在、ここで定められたGPSのデータ・フォーマットがデファクト・スタンダードとなっています。

GPSレシーバからシリアル通信で出力
　GPSレシーバからは、シリアル通信（RS-232C）で出力されています。そのために、PCのターミナル・プログラムで確認できます。Windows XPまではハイパーターミナルというターミナル・プログラムが標準で用意されていて、シリアル通信のマイコンなどとデータのやり取りになどに便利に利用していました。

GPSレシーバからRawDataをLogファイルとして保存
  GPSVPでは、GPSレシーバ（GPS-52型）からのRawDataをLogファイルとして保存することができます。

　たとえば、GPSレシーバで測定した移動状況の記録をLogファイルとして保存できます。その保存したLogファイルは、NMEA/IPS仕様のデータ・ファイルです。

軌跡をカシミール３Dに表示
   この移動軌跡をカシミール3Dで地図上に表示することができます。カシミール３Dのメニュー・バーのTool＞NMEA/IPSファイルの読み込みを選択します。ファイルを選択するウィンドウが表示されます。ファイルのタイプが「NMEA File[*.NME,*.NMEA.]」になっています。「全てのファイル＊.＊」に変更するとLogファイルも表示するので該当するファイルを選択します。

GPSレシーバ・ユニットを移動しないと測地系の変更が有効にならない
   前回報告したように、GPSレシーバの測地系がTokyoとなっているため、添付されているGPSレシーバ（GPS-52型）のデータシートに従い測地系の変更のコマンドのメッセージをPCからGPSレシーバに送信しました。送信はGPSレシーバとPCの間をシリアル通信でデータ交換を行うユーティリティ・プログラムGPSVPを使用して行いました。
　しかし、窓から外に出したGPSレシーバの測地系の変更は何度行ってもできません。

PCとGPSレシーバの通信速度変更はできる
   PCとGPSレシーバの通信速度は9600bpsとなっていましたので、通信速度の変更コマンド・メッセージが機能するか、次に示すコマンド・メッセージを送り4800bpsに変更してみました。