====== 簡易緯度/経度表示ユニット(GPS-52D) ====== ===== 概要 ===== GPS(Global Positioning System)を利用して、自分が地球上の何処(緯度/経度)にいるのかを、表示させるユニットを製作しました。 ===== 動作原理 ===== 秋月電子で販売されている、「GPSレシーバモジュールキット」に含まれる、GPSモジュール(GPS-52D)をPICで制御し、経度と緯度をLCDに表示させるユニットです。 * ポジション社製GPSモジュール(SiRFチップセット)とDサブ/3端子レギュレータ/ADM3202などの部品セットです。 * 緯度/経度/方位/高度/速度/時間などのGPS情報が得られます。 * GPSモジュール:GPS-52D(B)-014アンテナ一体型(電源3.3V) * RS232C通信用回路部品、PC測定ソフトが付属 * デフォルト通信スピード:9600bps * 出力データ:NMEA-0183準拠 * 外形:25.8(W)x30.8(D)x9.7(H)mm出力端子:1.27mmピッチ8ピン(メスコネクタ付属) * 更新周期\\ 1秒(0秒~255秒まで設定変更可能) * 精度\\ 位置(15m:GPS測位、10m:DGPS測位) * 初期測位時間\\ コールドスタート(標準感度製品:50秒、高感度製品:70秒、超高感度製品:60秒)\\ ウォームスタート(38秒)\\ ホットスタート(8秒) * 測地系\\ 東京、WGS-84 * 測位モード\\ 測位不可/2次元測位/3次元測位自動切り替え {{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-213200.png}}{{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-213204.png}} GPS-52Dが出力する、NMEAは、米国海洋電子機器協会(National Marine Electronics Association)が定めた規格で、受信機とナビゲーション機器の通信に使用されるプロトコルです。 中でも、NMEA-0183は、GPS受信機とナビゲーション機器の間を、シリアルポートを利用して通信するための規格で、すべての文字がASCIIテキストの「センテンス」で送られます。 各データ項目は、カンマ(,)で区切られており、行末には、CR/LFコードが含まれます。 $GSU-50 : Position Co.,Ltd.2003 $Firmware Checksum: 4d50 $TOW: 0 $WK: 1491 $POS: 6378137 0 0 $CLK: 96000 $CHNL:12 $Baud rate: 9600 System clock: 12.277MHz $HW Type: S2AM $Asic Version: 0x23 $Clock Source: GPSCLK $Internal Beacon: None $PSRF150,1,*12 $GPGGA,235948.000,**3600.0000,N,13600.0000,E,0,00**,99.9,00000.0,M,0000.0,M,000.0,0000*4A $GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,99.9,99.9,99.9*09 $GPRMC,235948.000,V,3600.0000,N,13600.0000,E,9999.99,999.99,020808,,*2F $GPVTG,999.99,T,,M,9999.99,N,9999.99,K*59 $GPZDA,235949.000,02,08,2008,,*56 ※以降、<$GPGGA~$GPZDA>までが、約1秒周期で繰り返されます。 例:$GPGGA,123519.00,**4807.038247,N,01131.324523,E**,1,08,0.9,545.42,M,46.93,M,5.0,1012*42 123519.00 =測位時刻(UTC)12:35:19.00 **4807.038247,N =緯度48度07.038247分(北緯) ** **01131.324523,E =経度11度31.324523分(東経) ** 1 =GPSのクオリティ; 0 = 受信不能, 1 = 単独測位,2 = DGPS 08 =受信衛星数 0.9 =水平測位誤差 545.42, M =平均海水面からのアンテナ高度(m) 46.93, M =WGS-84楕円体から平均海水面の高度差(m) 5.0 =DGPSデータのエイジ(秒) 1012 =DGPS基準局のID *42 =チェックサム <測地系の設定> GPS-52Dは、デフォルトでは、測地系設定値が、「178:TOKYO Mean Solution」になっています。 このままでは、世界測地系「21:WGS-84」の経緯度で表わすと、北西方向へ約450mずれてしまうので、起動時に、「21:WGS-84」に変更します。(SW1で切り替え可能) ===== 回路図 ===== {{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-213436.png}} ===== ソースコード ===== //********************************************************************** /* 　　【ＮＭＥＡ－０１８３簡易モニタ】 */ //********************************************************************** #define LED PORTB.F3 #define CR 0x0D #define LF 0x0A //********************************************************************** void interrupt() { if (INTCON.T0IF == 1) { INTCON.T0IF = 0; } if (PIR1.TMR1IF == 1) { LED = ~LED; PIR1.TMR1IF = 0; } } //********************************************************************** void Pwm_Change_DutyEx(unsigned int duty_ratio) { CCPR1L = duty_ratio >> 2; CCP1CON.F6 = duty_ratio & 0b00000001; CCP1CON.F7 = (duty_ratio & 0b00000010) >> 1; } //********************************************************************** void Usart_Write_String(char *buf) { static int len, i; len = strlen(buf); for (i = 0; i < len; i++) { Usart_Write(buf[i]); } } //********************************************************************** void GetFieldData(char* msg, short number, char* result) { short cnt1, cnt2, pnt1, pnt2, len; // len = StrLen(msg); cnt2 = 0; pnt1 = 0; pnt2 = 0; for (cnt1 = 0; cnt1 < len; cnt1++) { if (msg[cnt1] == ',') { pnt1 = pnt2; pnt2 = cnt1 + 1; cnt2++; if (cnt2 == number) break; } } strncpy(result, msg + pnt1, pnt2 - 1 - pnt1); result[pnt2 - pnt1] = 0x00; } /* 012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789 $GPGGA,235948.000,3600.0000,N,13600.0000,E,0,00,99.9,00000.0,M,0000.0,M,000.0,0000*4A */ //********************************************************************** void main() { static char rd, buf[50], tmp[20], cnt, cnt2, mode; // OSCCON = 0b01110000; // クロックは8Mhz CMCON = 0b00000111; // コンパレータは使用しない。 ANSEL = 0b00000000; // A/D変換は使用しない。 TRISA = 0b01111100; TRISB = 0b00000100; OPTION_REG = 0b10000111; PIE1.TMR1IE = 1; PIR1.TMR1IF = 0; T1CON = 0b00110001; INTCON = 0b01100000; // Pwm_Init(3000); // 3Khz Pwm_Change_DutyEx(1024 / 2); // Lcd_Custom_Config(&PORTB, 4, 6, 7, 1, &PORTA, 1, 0, 7); TRISA = 0b01111100; Lcd_Custom_Cmd(LCD_CURSOR_OFF); for (cnt = 0; cnt < 5; cnt++) { Lcd_Custom_Out(1, 1, "NMEA0183 Monitor"); Pwm_Start(); Delay_ms(300); Pwm_Stop(); Lcd_Custom_Cmd(LCD_CLEAR); Delay_ms(300); } // Usart_Init(9600); // INTCON.GIE = 1; // これ以降の処理で割り込みを許可する。 // Pwm_Start(); Delay_ms(300); Pwm_Stop(); // cnt = 0; mode = 0; while (1) { if (Usart_Data_Ready() == 0) continue; rd = Usart_Read(); buf[cnt] = rd; if (cnt < 49) cnt++; buf[cnt] = 0x00; // if (rd == LF) { if (strncmp(buf, "$GPGGA", 6) == 0) { Pwm_Start(); Delay_ms(100); Pwm_Stop(); // GetFieldData(buf, 3, tmp); //緯度の表示 Lcd_Custom_Out(1, 1, "N="); Lcd_Custom_Out(1, 3, tmp); // GetFieldData(buf, 5, tmp); //経度の表示 Lcd_Custom_Out(2, 1, "E="); Lcd_Custom_Out(2, 3, tmp); // GetFieldData(buf, 7, tmp); //GPSクオリティの表示 Lcd_Custom_Out(1, 16, tmp); // GetFieldData(buf, 8, tmp); //受信衛星数 Lcd_Custom_Out(2, 15, tmp); } cnt = 0; if (mode == 0) { Usart_Write_String("$PSRF106,21*0F\r\n"); //測地系：WGS-84に設定 mode = 1; } } } } //********************************************************************** ===== 動作確認 ===== GPS-52Dの下部には、銅テープやアルミ箔でGND層を形成することが推奨されていましたので、手持ちの銅板を使いました。 {{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-213632.png}}{{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-213635.png}} 左側から順に、3.3Vの3端子レギュレータ、圧電スピーカ、LED、PIC16F88、LCD周りの結線です。 {{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-213642.png?500}} 左上:緯度 左下:経度 右上:受信クオリティ 右下:受信衛星数(最高8を示しました) 表示された値が正しいかどうかを確認する方法の一つとして、住所やランドマーク名から経度、緯度を検索可能な「[[http://www.geocoding.jp/|Geocoding]](世界測地系(WGS84)に対応)」で値を入力してみてください。 {{:imgpaste:202004:htmikan-20200429-213812.png?500}} 如何ですか? これをコンパクトに組み立て、持ち歩き可能にすれば、自分の歩行軌跡がわかりますね。^_^ このページは稲崎様の閉鎖したHPのコピーで、著作権は稲崎様にあります。[[elechobby:picdic:picdic|詳細]] This page is a copy of Mr. Inasaki's closed website, and the copyright is held by him.[[elechobby:picdic:picdic|Details]]