|
Online seit Februar 2009
|
Basteleien
mit käuflichen GPS-UART-Satelliten-Empfängern (M6 und M7)
|
Hier findet man :
1.
GPS-Satelliten-Modul mit / für PC-Programme und für die GPS-Uhr
2.
GPS-Satelliten-Uhr
|
Bastelanleitung für GPS-Satelliten-Empfänger als Modul
|
Im Foto das
aufgebaute Modul
mit dem M7-NEO-UART-GPS-Empfänger.
Kauf-Bestell-Seite vom Empfänger klick
hier
(Klick auf das Foto oben und es erscheint größer) |
Download der Bastelanleitung hier als:
"GPS=Satelliten-RS232-Modul.zip"
ca. 17Mbyte
Bei meinen bisherigen Funkuhren wurde als "Zeitnormal"
das gesendete DCF77-Signal aus Frankfurt/Main genutzt.
Jetzt soll eine GPS-Satelliten-Uhr
entstehen.
Dazu wird die UTC-Zeit aus
einem
Satelliten-Navigations-Empfänger empfangen...
Ein
Modul mit Pegel-Anpassung ist notwendig
für
Computer-Anwendung und für die GPS-Uhr.
Die Uhren-Anzeige dürfte dann weltweit für jede Zeitzone
mit UTC-Zeit funktionieren...
|
Im Foto das 2-te
aufgebaute
Modul mit
dem etwas
schlechterem M6-NEO-UART-RX.
Kauf-Bestell-Seite vom Empfänger klick
hier
(Klick auf das Foto oben und es erscheint größer) |
Zuerst
testet man den GPS-NEO-UART Empfänger
ohne
Zusatzschaltung.
Man
schließt 3,3Volt mit einem Experimentiernetzteil an.
Nach 5min bis 30min müsste die interne PPS-LED vom
Empfänger
beim ersten Neu-Start blinken.
Beim schlechteren RX (Empfänger M6) hat es recht lange
gedauert bis es zu blinken begonnen hatte.
Auf beiden
Empfänger-Leiterplatten befindet sich
eine ladbare 3Volt
Lithium Batterie.
War es bei dem schlechteren RX eine zu alte Batterie ???
(Start-Schwierigkeiten...)
Man kann nicht messen... Batterie ist aufgeschweißt !
Dann geht man an Txd (liefert einen 3,3V-Impuls-Pegel)
mit
einem TTL-Pegelstift. (kann auch TTL-5,0Volt-Stift
sein)
Kann auch ein Oszillograph sein. |
Modul mit Klarsicht-Deckel und COM-Port-Kabel
Das
Flachkabel zur Fenster-Durchführung ist eigentlich
nicht
notwendig. Es funktionierte bei mir auch im Zimmer. |
Und kontrolliert ob Daten an Txd raus kommen.
Dann weis man, der GPS-Empfänger funktioniert.
Auf
der "wiki"-Seite findet man zu beiden Modulen Erklärungen.
(
Klick hier ) Auch ein PC-Programm ist
vorhanden...
Das Programm funktioniert ab Windows XP bis
Windows10...
Dafür muss man aber erst ein Modul
aufbauen, was die Zusatz-
Schaltung für die GPS-Empfänger
beinhaltet...
Den fertigen Aufbau sieht man in den
Fotos links !
(klickt man auf die Fotos erscheinen diese
größer)
Erst dann kann man an den COM-Port des PCs
anschließen und das Programm betreiben.
|
Bildschirm-Copie vom selbst programmierten Prog. |
Ich
habe noch zusätzlich 4stck. weitere DOS-Programm
programmiert, welche noch unter
dem Betriebssystem Windows XP funktionieren.
Links
im Programm sieht man die Datenflut ankommen.
Hier werden alle Daten
angezeigt.
Man erkennt die Codierung...
Und weis,
wo die UTC-Zeit zu finden ist...
So ist auch ein
DOS-Programm entstanden, welches
nur die UTC-Zeit, die
Länge und die Breite anzeigt.
(siehe links etwas
unterhalb) |
Bildschirm-Copie vom selbst programmierten Prog.
(Klick jeweils auf die "Fotos" und sie erscheinen größer) |
Auch
die
PC-Quell-Programme liegen dem Bastel-Download
in der
Programmiersprache "C++" neben den eigentlichen
Programm exe'en bei...
Mit den
DOS-Programmen konnte ich erst einmal testen
wie das
Prinzip sein muss um die UTC-Zeit anzuzeigen...
Recht interessant war, dass beide Empfänger (M6 und M7)
unterschiedliche
Codierungen haben. (aber nur wenig Unterschied)
Die UTC-Zeit
ging dennoch zu decodieren...
Beide GPS-Empfänger
habe ich in deren Einstellungen
nicht verändert. So wie
gekauft, so auch benutzt... (mit 9600Baud)... |
Stromlaufplan / klick drauf und er wird größer !
Im
Basteldownload ist es besser erkennbar ! |
Mit
beiden Aufbauten konnte ich im Keller bei mir
( mit noch
12m Altbau darüber )
noch stotternder-weise Daten
empfangen!
(bin erst am Anfang mit
experimentieren)
Im Zimmer hat es auf jeden Fall
noch funktioniert !!!!!
Im Stromlaufplan links erkennt man die Zusatzschaltung
mit Erklärungen...
Der Bastelanleitung liegt Vieles
zum Experimentieren
bei,
was man zum Aufbau benötigt :
Stck-Liste,
Leiterplatten-Zeichnung, Bestückungsplan,
Fotos vom
Aufbau, Beschreibung und Datenblätter.
|
Natürlich kann man die Zusatz-Schaltung mit einem
gekauften RS232/COM-Port-Modul realisieren. (
Klick hier )
Auf dieser Leiterplatte befindet
sich aber nur ein Txd als Ausgang und
ein Rxd-Anschluss als
Eingang.
Ein Anschluss vom COM-Port am PC wäre machbar.
Meine GPS-Uhr
(unterhalb) benötigt aber auch das Ausgang-Signal "PPS"
vom GPS-Modul.
Beim gekauften RS232-Modul (oben) ist aber kein weiterer nutzbarer Anschluss
"für PPS" mehr vorhanden...
( man müsste
zwei Module kaufen um die GPS-Uhr mit RS232 zu betreiben...
also Txd als Ausgang und PPS als Ausgang)
Oder
ohne die beiden Schaltkreise MAX232 gleich an den
PIC16F88 der GPS-Uhr anschließen ... (Ohne RS232-Wandlung)
Also gleich 5Volt-TTL von den Transistoren meiner GPS-Modul-Schaltung
an den PIC16F88, welcher 5V-TTL-Eingänge hat ...
Mit
dieser Methode ist aber kein langes RS232/COM-Port-Kabel
einsetzbar ...
DIES WURDE ALLES
NICHT GETESTET / PROBIERT !!!
|
Bastelanleitung für eine GPS-Satelliten-Uhr
mit dem
Controller PIC16F88
|
Fertige GPS-Uhr |
Download der Bastelanleitung hier als:
"GPS-Uhr.zip"
ca. 2,0Mbyte
Die GPS-Satelliten-Uhr funktioniert weltweit und
ist
nicht wie eine DCF77-Funkuhr von
der Reichweite des
Funk-Signals von Frankfurt/Main abhängig.
Es wird
mittels GPS-Navigation immer nur die UTC-Zeit empfangen.
Per Schalter kann man die Uhren-Anzeige auf Winterzeit(+1H)
und
Sommerzeit(+2H) einstellen. (dies gilt für
Deutschland usw...) |
Beleuchtet LCD-Anzeige |
Im GPS-Uhren-Controller-Programm kann man
diesen
Zeitversatz zur UTC-Zeit für jede Zeitzone der Erde
ändern...
Der Aufbau der Uhr
erfolgt mit den zwei
Leiterplatten von meiner Homepage
mit "4 Basteleien mit
nur einem Aufbau"...
Der Schnittstellen-IC "MAX232"
und der Summer wird hier zusätzlich
auf einer Universal-Lochraster-Platine
bestückt.
|
Innen-Aufbau der GPS-Uhr
Innen-Aufbau der GPS-Uhr
Stromlaufplan / klick drauf und er wird größer !
Im
Basteldownload ist es besser erkennbar !
|
Das Funktionsprinzip ist wie folgt:
Man schaltet die Uhr mit GPS-Modul über das Steckernetzteil
(12Volt) an.
Es erscheint auf dem Dispaly die Ausschrift
"GPS-Uhr" für 5sec.
Dann läuft die Uhr im Quarzmodus von
0:00.00 beginnend.
Blinkt das GPS-Empfänger-Modul
mit der PPS-LED,
liegen fehlerfreie Daten an.
Ca. 30sec bis
max. 3min nach dem Einschalten
erscheint die exakte Zeit in der Anzeige.
Die Uhr
wird in jeder 10-ten sec auf richtige Zeit gestellt.
Das Stellen erfolgt also immer aller 10sec.
Angezeigt wird
jeweils die mit Schaltern eingestellte Zeit.
Dies könnte
UTC / MEZ / MESZ sein. (siehe Stromlaufplan)
Bei einem
Umschalten der Zeit-Anzeige ist diese erst nach 10sec aktiv.
Eine Zeit-Korrektur auf beliebige Zeitzonen (Länder) erfolgt
im PIC-ASM-Controller-Programm... Und ist nur dort änderbar...
Der
Schalter MESZ / MEZ wirkt dann für die geänderten anderen
Zeitzonen...
Wenn aller 10sec immer die Uhr gestellt wird, blinkt
dauerhaft der Doppelpunkt.
Wenn 20sec lang kein PPS-Signal
anliegt,
blinkt der Doppelpunkt nicht mehr !
Das
Stellen aller 10sec wird durch ein Aufblitzen des Punktes
zu einem Komma zwischen min- und sec-Anzeige angezeigt.
Blitzt es nicht und blinkt der Doppelpunkt nicht
(es
kommen keine Daten aus dem GPS-Empfänger)
läuft die Uhr
im Quarz-Modus weiter.
Die Gang-Genauigkeit liegt bei
besser +/- 1sec in 24H !
Durch
Witterungs-Einflüsse....... usw. kann es schon mal sein,
das
vorüber-gehend kein GPS-Daten-Signal anliegt.
Ich sammle
erst meine Erfahrungen...
Die Zeit
wird immer als UTC-Zeit vom Modul an die Uhr ausgesendet.
Dabei war die Zeit immer 1sec langsamer als die tatsächliche
Zeit !!!
Es wurde im Uhren-PIC-ASM-Programm
diese
EINE sec als Korrektur hinzu gefügt.
Somit läuft die
GPS-Uhr erst jetzt exakt !!!
Ein 1sec langer Pieps
zur vollen Stunde (von 8°° bis 22°°Uhr)
kann mittels Schalter
an- und abgeschaltet werden.
Die 8°°Uhr und 22°°Uhr kann
man im ASM-Programm ändern.
Vieles ist änderbar im
ASM-Programm von der Controller-GPS-Uhr.
Man kann selbst
ändern im ASM-File,
welches mittels TXT-Editor machbar
ist.
Dann wird das geänderte ASM-File assembliert
(Programm liegt bei).
Und der PIC-Controller PIC16F88
wird gebrannt.
Es steht auch eine Erklärung dazu
in der Bastel-Anleitung bei Software.
Hier
raus-kopiert die Einstell-Möglichkeiten im ASM-File.
(jetzt dürfte man auch die Funktionsweise noch besser
verstehen...)
(
Klick hier )
Beide GPS-Empfänger habe
ich in deren Einstellungen nicht verändert.
So wie
gekauft, so benutzt...
|
MEINE ERFAHRUNGEN :
Die GPS-Uhr
läuft in der Zeit exakt synchron zu meinen DCF77-Funkuhren.
Durch hinsehen und vergleichen geht dies nur schwer
festzustellen. (so schnell kann man nicht schauen.)
Aber
meine gebastelten DCF77-Funk-Uhren haben auch einen
1sec Stunden-Pieps, wie diese GPS-Uhr mit drin.
Es gab
keinen hörbaren Tonversatz zwischen den DCF77-Uhren und der GPS-Uhr.
Nach dem Einschalten der GPS-Uhr stand nach ca. 30sec
bis max. 3min immer die exakte Zeit in der Anzeige !!!
ZU GPS-SATELLITEN-EMPFANG
Im Keller
(mit 12m Altbau darüber) geht es nur wage !!! (so gut wie
kein Empfang)
In der untersten Etage (mit 9m Altbau
darüber) guter Empfang !!!
In der
obersten Etage (mit 5m Altbau darüber) geht es perfekt !!!
Ich war selbst erstaunt !!! , da ein gekauftes Fahrrad-GPS-Gerät
nicht im Zimmer funktionierte.
Und
Deshalb hatte ich auch ein spritzwasser-geschütztes Gehäuse
auf dem Fensterbrett für das GPS-Modul vorgesehen. (siehe
oben)
Auch das vorgesehene längere Flachband-Kabel für das
COM-Port-Kabel zur Fenster-Durchführ-Klemmung ist nicht
notwendig...
|
|
