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GPSロガーの製作 アーカイブ

2009年6月15日

GPSロガーの製作 (1)


概要
 トランジスタ技術2008年8月号付録の78k0 USBマイコン基板を用いて、秋月電子通商のGPSレシーバ・モジュール・キット(GPS-52D)からのデータを、MMCカード(SDカードの流用可)に記録するGPSデータ・ロガーを作成しました。
 GPSデータ・ロガーはキャンディ缶に組み込み、携帯できる形にまとめました。
 今回は、製作したGPSデータ・ロガーの概要と、取得したデータのパソコンでの利用を紹介します。

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2009年6月18日

GPSロガーの製作 (2)


 今回は、機能検討と回路構成の概要検討を行います。

● 機能検討
 設計に入る前に、実現したい機能を検討します。
(a) 携帯できること
(b) MMC(SDカード)にFAT形式で記憶し、そのままパソコンで読めるようにする。
(c) 位置情報と速度情報を記録する
(d) 12時間程度の稼働時間(回路全体で約100mA消費と見積もりし、1200mAh必要)
(e) マイコン基板のUSBを経由して、GPSレシーバ・モジュールのデータをモニタする
(f) MMCカードへの記憶の許可・禁止が設定できるようにする
(g) MMCカードへのアクセス、GPSレシーバ・モジュールからのデータ受信状態をモニタできるようにする(LEDを使用)
(h) GPSレシーバ・モジュールからUSBへのデータ送受信の許可・禁止を設定できるようにする(スイッチを使用)
(i) 「g」、「h」のモニタはLEDの点滅で実現するが、その点滅を禁止できるようにする(SWを使用)
(j) 電源スイッチを付ける(電源と回路の間にスイッチを入れる)

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2009年6月23日

GPSロガーの製作 (3)


 今回は、リチウム・イオン電池の充放電回路の解析を行います。

 前回お伝えしたように、リチウム・イオン電池は充放電制御を正確に行う必要があり、そうした回路を自作するのは、部品の入手性から現実的ではありません。
 そこで、携帯電話のポータブル充電器(商品名:POCTKET MOBA mini)を流用しました。このポータブル充電器はUSBホストから5Vを供給して充電し、携帯電話に5Vを給電するものです。
 今回の製作では、ケースの大きさの制限から、ポータブル充電器の充放電回路のみ流用し、リチウム・イオン電池を別途用意しましたが、ポータブル充電器の分解や、リチウム・イオン電池の交換にはリスクを伴います。このため、ケースの大きさなどの制約がないなら、ポータブル充電器をそのままGPSロガーに組み込むことをお勧めします。

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2009年6月29日

GPSロガーの製作 (4)


 今回は、GPSデータ・ロガーの回路設計を行います。
  初めに回路図を示し、各ブロックの説明を行います。

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2009年7月 1日

GPSロガーの製作 (5)


 今回は、GPSデータ・ロガーの回路の組み立てを行います。

 回路の組み立てでは、部品の配置と、配線のしやすさを考慮して工作をする必要があります。今回はキャンディ缶を使用しましたが、同じケースを使うことはないでしょう。このことを考慮して製作の一例として、回路の組み立てで考慮しなければいけないことを中心にお伝えします。

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2009年7月13日

GPSロガーの製作 (6)


 今回は、GPSデータ・ロガーのケース加工について説明します。

●概説
 ケース加工は、ケースに収納する主基板に実装される部品の配置に合わせて、穴あけなどを行いますので、前回説明した回路の組み立てと同時進行となります。
 また、ケース加工の位置決めは、基板との現物あわせと目測で行いました。実際のところ、正確な位置決めをしようとしても、手加工自体の精度が低いことから、現物あわせのほうがうまくいくと思います。

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2009年7月16日

GPSロガーの製作 (7)


 今回は、コンパイラ、アセンブラなどの、開発環境のインストールについて説明します。

●概説
 トランジスタ技術2008年8月号には、マイコン基板と開発環境のインストーラが添付されています。マイコン開発に必要な情報がすべて網羅されていることもあり、この号を入手して、開発環境のインストールをするのが望ましいでしょう。

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2009年7月30日

GPSロガーの製作 (8)


 今回は、ソース・プログラムについて説明します。

概説
 マイコン基板には、CQ-BIOSが組み込まれています。本来であれば、CQ-BIOSを利用するプログラムとすべきですが、GPSロガーとしてのプログラム容量が大きく、CQ-BIOSと共存できないため、マイコンの内蔵ROM領域をすべてGPSロガーのプログラム領域として使用しました。

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2009年8月 6日

GPSロガーの製作 (9)


 今回は、マイコンへの書き込みについて説明します。

概説
 今回作成したプログラムは8Kbyte以上のサイズがあり、CQ-BIOSを削除しないとマイコンに収めることができません。このため、CQ-BIOSを利用したUSB経由のプログラムの書き込みはできないので、マイコンのUART6を使ったシリアル通信による書き込みを利用する必要があります。
 今回は、この書き込みについて説明します。

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2009年8月12日

GPSロガーの製作 (10)


 今回は、GPSロガーの動作確認について説明します。

概説
 今回作成したGPSロガーには、GPSレシーバ・モジュールからの出力されるNMEA-0183プロトコル・データをUSBシリアルを介して外部に出力することと、外部メディアのMMCへNMEA-0183プロトコルの内、GPGGA,GPRMCデータをTXTファイル形式で記憶する機能があります。
 今回は、これらの機能の利用手順について説明します。

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2009年8月21日

GPSロガーの製作 (11)


 今回は、googleEarthへの表示について説明します。

概説
 MMCに記録されたデータは、GPSレシーバ・モジュールから出力されるNMEA-0183形式のデータを、テキスト・ファイルとして記録しています。このファイルのままではgoogleEarthで利用できません。このため、KML形式のデータに変換した上でgoogleEarthに読み取らせます。データ変換には、フリーソフトのgpsbabelを使用します。
 今回は、gpsbabelのインストールと操作方法、googleEarthのインストールと操作方法について説明します。

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