• 2009-07-18 初版

はじめに

GPS-52Dを入手しましたので、持ち運びできるハンディGPSに仕上げました。
電池２つで長時間使用できます。

仕様

表示	16文字2行LCD表示
表示内容	緯度、経度、捕捉衛星数、UTC時刻、日付、高度、進行方向、速度ノット、速度KM
表示切り替え	１ボタンによる切り替え
外部端子	RS232C、PCとの接続用
電源	単三ニッケル水素電池x2
消費電流	130mA at 2.4V
駆動時間	15H(2000mAH / 130mA)
外形	115x85x40mm

回路図

GPS-52Dは特殊な端子であるため、扱いやすいようにモジュール化します。
感度を高めるためGPSアンテナの周囲にグランド領域を設ける目的もあります。
メイン基板の小亀とします。

メイン基板の回路です。

1. GPS-52Dは3.3V動作のため、電源電圧を3.3Vに統一します。
2. SC1602は3.3Vではコントラスト不足のため、PIC24F64GA002のPWMを使ってマイナス電源を加えます。
3. PIC24F64GA002のPWMをソフトウェア調整することでコントラストを調整します。
4. RS232Cを使ってPCと接続するときには、ジャンパーでPIC24F64GA002を切り離します。

部品表

型番	数	Parts	備考
GPS-52D	1	GPS-52	ポジション株式会社, http://www.posit.co.jp
PIC24FJ64GA002	1	IC1	マイクロチップ
ADM3203	1	IC2	アナログ・デバイセズ
SC1602	1	LCD1	16文字2行液晶ディスプレイ、SUNLINK
10u	2	C1,C8	電解コンデンサ,耐圧16V
0.01u	2	C2,C3	セラミックコンデンサ
0.1u	4	C4,C5,C6,C7	セラミックコンデンサ
10K	1	R1	カーボン抵抗1/4W
1N4148	2	D1,D2	汎用ダイオード
DB9	1	DSUB	DB9メス基板用
CR2032	1	CR2032	ボタン電池
SW	1	SW1	押しボタンスイッチ
Battery	1	Battery1	単三電池ケース

製作例

回路図にはありませんが、電圧を安定化させるためDCDCコンバータ(HT7733A, 3.3V)を追加しています。GPS-52Dは電圧が低下してくると動作しなくなるためです。

ファームウェア

GPS-52Dのデフォルト測地系はTOKYO Mean solutionであるため、世界的な標準であるWGS-84に変更します。
これにより、Google Map とマッチングさせることができます。
GPSは、NMEA-0183というプロトコル規格で統一されています。
メーカーごとに独自機能も追加しています。
NMEA:National Marine Electronics Association

評価

GPS-52Dは一世代前のGPSモジュールであるため、感度は低いですが精度はそこそこです。
野外では概ね6個の衛星を捕捉します。
Google Map(http://www.geocoding.jp/)とマッチングさせると、ほぼ合います。誤差は10m前後のようです。

• Google Map で緯度経度を入力するときは、GPSの表示座標に注意してください。
• GPSでは緯度12度34.5678分、経度12度34.5678分です。人にわかりやすい緯度12度34分56秒、経度12度34分56秒ではありません。
• Google Map では N12 34.5678 E12 34.5678 と入力します。

カーナビは日本国内しか使用できませんが、このハンディGPSは世界中で使用できます。
旅行が楽しみになります。
GPS-52DはSiRFという有名なコントローラで制御されており、SiRF独自のバイナリ・プロトコルも使用できます。
この独自機能には、GPS-52Dの消費電流を下げるために、内部的にPower制御することができます。
ただ、タイミングの問題か今のところうまく制御できません。
GPS-52Dはデフォルトで65mA消費しますので、もう少し消費電力を落としたいところです。
ただし、Power制御すると若干精度を犠牲にします。
デフォルトでは常にGPS情報を受信してデータの補正を加え続けています。