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2013年10月22日 (火)

GPS受信モジュールを組み込む

GPS受信モジュールGM-316を使う話を何度か書いたのですが一区切りつけて基板に組むことにしましたのでその回路です。
$池袋駅南口の天文計算

いろいろヘンなところがあるしありあわせの部品で作ったのでこういう作り方がいいということではないのですがこれでも何とか使い物になります。またこれと同じものを別に作ってもちゃんと(?)動くと思います。

Out2に(壊れてもかまわない)イヤフォンをつなぐとプチ・ギャー・プチ・ギャーと耳障りな音がします。プチが1PPS出力、ギャーがTXA出力です。イヤフォンをカメラのマイクのところに貼り付けておけば動画といっしょに報時信号を記録できます。TXA出力の音から時刻を知る方法は先日の記事に書いたとおりです。
こういうのは精神衛生上よくないと思う方は(ちょっと音が小さくなりますが)Out1の方にイヤフォンをつなげばいいと思います。

Out1を追加してあります。これはPCやレコーダーで記録するための端子です。こちらはTXA出力に関してはまあまともな矩形波になります。だから時刻を読み取ったりするのは格段に楽になります。これは標準電波の報時信号との比較を目的にしているのでステレオジャックでGPSモジュールとINのジャックから入力したラジオの音や電波時計モジュールの出力がいっしょに取り出せるようにしてあります。

1PPS出力とTXA出力の信号の合成の仕方が雑で差動増幅器的な動作をしてしまいます。1PPS出力とTXA出力は基本同時に出ることはないのですが5秒に一回くらいだけ重なりそのときはヘンな波形が出力されます。実用的には問題ないと思いますが。

もともと1PPSもTXAもTTL互換の出力みたいなので論理回路で作ってしまったほうが簡単・確実でしょう。今回は1PPS出力を音にできればいいという考え__こんな簡単なものでTXA出力から時刻を読み取れるとは思っていなかったので__で始めたのでこうなってしまいました。
簡単に作ろうと思って手抜きしていたら最後はかえって複雑になってしまったというありがちなパターンです。
ここはそのうち改良したいと思っています。でもじっさい困ることはないのでずっとそのままかも。

ラジオなどのINのジャックからの入力はフォトカプラーを介して出力しています。直接接続してしまうとノイズで微弱な電波はまともに受信できなくなるのでこうしました。
このフォトカプラーはデジタル用だと思うのですが意外とちゃんと使えてます(アナログ用はレスポンスが悪いので使いたくなかったのです)
フォトカプラーの出力をそのまま外部に出していますが入力信号によっては軽く増幅した方がよさそうです。
いうまでもないことですが電源(電池)はちゃんと二つ用意しないとフォトカプラーを使う意味がありません。

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「INのジャックからの入力は」と書いたのですが「INのジャック」は同一基板上にあるわけではありません。フォトカプラーの部分は別に作って離して使います。念のため補足します。

(2013-10-22 16:03:48)
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消費電流は抑えめに作ってあります(回路図にある値の抵抗しかなかっただけですが)
GPSモジュールの部分は単4ニッケル水素で少なくとも24時間は楽に持ちます。フォトカプラーの方は何百時間も持つはずです。

せっかくだから製作費について書いておきます。

いちばん高価なのはもちろんGPSモジュールGM-316でこれは4,000円近くしました。
それ以外で高いのは3.5mmのジャックで、プリント基板やブレッドボードに直接とりつけられるものなので一個150円もします。
プリント基板はブレッドボードの同じような形をしたもので80円です。
電子部品はいちばん高いのがフォトカプラーで25円だったと思います。

部品代の合計は5,000円弱と言ったところでしょうか。

なおこれを作るときいちばんたいへんなのはGM-316の端子のハンダ付けです (^^)

(2013-10-22 12:23:15)
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