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GPS DO Anzeige
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Detlef (DG7XD) und ich, sind in einem grossen Internet Auktionshaus, auf 10 MHz Referenzfrequenz-Quellen, die durch ein GPS Empfänger Synchronisierte werden, gestossen. Es sind Geräte vom Typ Thunderbolt der Fa. Trimble.
Dies Empfänger sind recht günstig aus dem Asiatischen Raum zu bekommen. Diese stammen mutmasslich aus Kommunikationsanlagen. Hier soll es nicht darum gehen wie genau die 10 MHz sind, welche Typ besser ist.
Hier soll eine Anzeige vorgestellt werden, die es ermöglicht die GPS Empfänger “Stand alone” zu betreiben.
Natürlich könnten die Empfänger auch ohne Anzeige betrieben werden, um die 10 MHz Referenz zu nutzen, doch mit einer Anzeige hat man eine bessere Kontrollmöglichkeit.
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Getestet ist es mit dem Thunder Bold und dem, ich bezeichne Ihn hier mal als “Alten Version”, angeblichen HP Z3801A Clon. Da beide Geräte mit dem TSIP Protokoll von Trimble Arbeiten, ist der Vergleich mit dem HP Z3801A sehr weit hergeholt.
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Für den “Einsteiger” ist es mit Sicherheit nicht verkehrt sich die Handbücher -ThunderBolt GPS Disciplined Clock- und -TSIP Reference- anzusehen.
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Hier noch mal der Hinweis: Eine Kommerzielle Nutzung ist untersagt !
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Ich Persönlich finde es immer sehr frustrierend, wenn ich eine Bauanleitung gefunden habe und es am Programm-Code oder irgendeine Kleinigkeit scheitert um das Projekt zu verwirklichen.
Aus diesen Grund gebe ich alle Unterlage, ink. Programm-Quellcode, für die Private Nutzung frei!
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zum vergrössern Bild klicken oder “linke Maustaste” Bild Speichern
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Hier die Modifikation, die sind für die Ansteuerung des 4x40 LCD Nötig.
Es wird eine zusätzliche /E2 Leitung für das Display benötigt (Pin 16 vom AVR an Pin 7 des LCD Wannen Verbinders.
Die LCD LED Beleuchtung ist auch auf den Wannenverbinders zu führen, wenn eine Beleuchtung gewünscht wird.
GND an PIN 9, LED+ an
PIN 8
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Wie gesagt, für die “alte Version” ist noch ein Pegelumsetzer von RS 232 auf RS 422 nötig. Ich habe einen Umsetzer nach http://www.realhamradio.com (MAX232 und 75179A) nachgebaut.
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Die Programmierung des AVR via ISP Schnittstelle.
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Programmiert wird die CPU über eine Standard 10 Polig ISP, ich nutze einen Aktiven Programmer, es sollten genauso gut einfache Programm-Adapter wie bei PonyProg funktioniere.
Wichtig ist das die Fuse-Bits im AVR richtig gesetzt werden.
Ansonsten kann es schnell passieren das der externe Takt nicht genutzt wird und die CPU nur mit dem internen 1 MHz Clock vor sich hin werkelt.
Hier ein Beispiel mit dem Programm AVR-OSP II
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Nach den Auto Detect
sollte die CPU erkannt werden.
Hex-Datei einstellen und „Program“.
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Dann die Fuse BITS
setzen und auch hier „Program“
Das war's!
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Das war erstmal die Hardware, davon ausgehend das der GPS Empfänger okay ist und event. auch schon mal Daten an den PC gesendet hat, muss er nun auf die Anzeige-
Hardware eingestellt werden.
Ich habe das Programm -Thunderbold Monitor- dafür genommen, andere Programme von Trimble gehen aber auch!
Es sollte ein Factory Reset durchgeführt werden und es sollte KEINE Position gespeichert werden, da sonst immer nur die Gespeicherte augegeben wird und nicht die Aktuelle (wichtig bei Portabel Betrieb)
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Die erste Zeile zeigt das “Timing Output” an. eine <<>> anzeige besagt das die Werte ausserhalb des Anzeige-Bereiches sind, was nach dem einschalten (kalter zustand) vorkommen kann. Vo ist der DAC Wert.
Zeile zwei die interne Geräte Temperatur, den Mode Status und die “Activity”
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Die Zeilen drei und vier Wechsel alle 15 sec., einmal werden die Satelliten “Signal Levels” angezeigt und dann Zeit als UTC , Ortszeit (Offset zu UTC muss manuell gesetzt werden). Das Datum ist auf UTC bezogen!
Da wir einen GPS Empfänger haben, wird auch die Position in Grand Minuten Sekunden angezeigt, diese Daten werden dann zu AFU übliche Locator Daten umgerechnet.
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Die “Minor Alarms” sind nicht unbedingt dramatisch, nach dem einschalten wird so was kommen da der Oszillator noch geheizt wird, die Satelliten sind noch nicht ausgewertet usw. ”Leap Second Pending” wird durch ein * vor UTC bei der Uhrzeit angezeigt!
Sollten “Critical Alarms” auftreten, so werden diese auch angezeigt. Diese kann zB dann sein wenn der Oszillator sehr kalt ist und nach dem einschalten die Regelspannung mit der Heizung kämpft.
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Da nicht alle Status-Fehler gleichzeitig angezeigt werden können, werden die Meldungen nacheinander zur Anzeige gebracht
(Der No Position fehler wird in der Aktuellen SW nicht mehr ausgewertet, dafür wurde der Prozentwert der Survey Aktivität eingefügt)
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Durch einen Druck auf die Menü Taste wird das Ortszeit Menü aufgerufen (erst möglich wenn Daten vom GPS Empfänger kommen!) Der Offset zu UTC wird mit den + - Tasten eingestellt und ein druck auf die SET Taste beendet das Menü
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Weitere nicht LCD Anzeigen: Die “TIC/TAC” LED wechselt beim Empfang eines bestimmten Datenpaketes den zustand, das ist ca alle 1 sec.
Wer den “alten TB” in betrieb hat. bekommt noch weitere LED anzeigen :-)
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Power, GPS LOCK, Holdover, werden durch den Empfänger gesteuert.
Enabled, Active und Alarm wird durch die Software gesteuert.
Die Enable LED leuchtet wen der Modus “Normal” erreicht wird.
Alarm bei einen Fehler und die ACTIVE LED ist gekoppelt mit der TIC/TAC LED (nur das nicht jeder Wechsel angezeigt wird.
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Zur orientierung ein Bild des Thunderbold Monitor Programme’s
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Hier mal einige Bilder vom Aufbau
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Die Frontplatte wurde aus einseitig kaschierte Kupferplatine gefertigt, so ist ist ‘Abschirmen’ möglich.
Es soll ja EMV gerecht gefertigt werden.
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Hier noch in einem frühen Stadium der Verkabelung.
Unten rechts ist die
10 MHz Verstärkerstuffe zu erkennen. Das 10 MHz Signal vom GPSDO wird so nicht Belastet, über Trimmer ist die Amplitude und der Offset einstellbar. Natürlich 50 Ohm tauglich.
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Auch die Gehäuse Rückwand ist aus einseitig Kaschierten Kupferplatinen Material gefertigt.
Alle Signalleitungen von und zu dem GPS sind über Steckverbindungen trennbar. Sicherungen und ein Erde-/ GND Anschluss sollten ebenso selbstverständlich sein.
Leider fehlt noch die Beschriftung.
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Das 1 PPS Signal ist ja ein sehr schmaler Puls, da ich das Signal auch zur Optischen anzeige (LED) nutzen möchte, war eine Puls Verlängerung nötig. Es würde mit Sicherheit ein NE 555 funktionieren. Doch ich hatte noch einen AVR Tiny 13 in der Bastelkiste. Einige Zeile Programm-Code eine LED (LC Typ) und einen Widerstand fertig :-)
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Prinzipiell ‘lauscht’ die Anzeige nur noch auf der RS232 Schnittstelle mit. Es muss nur darauf geachtet werden das alle benötigten Datenpackete freigeschaltet sind und das die Übertragungsrate für die Anzeige stimmt. Wenn zB Umstellungen an der Uhrzeit (GPS/UTC) vorgenommen werden so hat das natürlich auch Auswirkungen auf die Anzeige!
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Rechtliches:
Das Projekt ist für die persönliche Weiterbildung, eine gewerbliche Nutzung wird untersagt.
Die Produktbezeichnungen von Hard- und Software sowie Firmennamen und Logos, sind in der Regel gleichzeitig eingetragene Warenzeichen und sollten als solche betrachtet werden.
Ich übernehme keine Haftung für Schäden jeglicher Art, die durch den Nachbau und die Nutzung entstehen. Fehler können nicht ausgeschlossen werden!
Die Weitergabe der Projekt-Unterlagen ist nicht nur erlaubt, sondern gewünscht, soweit die Unterlagen vollständig weiter gegeben werden.
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