はじめてのGPS受信モジュール - GM-5157A - 概要

「はじめてのGPS受信モジュール - GM-5157A - 実装」の続きですが、話の順番としてはこちらが先でしょう。

GM-5157Aの電気的特性などの概要について書いておきます。

例によって掩蔽観測のために1PPS信号を得ることを主目的とするという観点で書いています。

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他のモジュールとの比較という意味では

　　「GPS受信モジュールあれこれ」

を参考にしていただければと思います。今回もこれをベースに書いています。

まず情報が少ないです。いろいろ調べたのですがaitendoさんのサイトにあるもの以上に詳しい資料が見つかりませんでした。以下この資料と実際に確認した内容です。


チップセット： MT3333

\3,980._

電源

Power Supply　　 3-4.3 V
Power Consumption 21mA / average tracking
Backup Power(V_BAT)　2.1-4.2 V

つまり5Vでは使えません。
特筆すべきは消費電流の少なさです。実測しましたが確かに20mAでした。これまでのモジュールはそこそこ消費電流がありしかも実測するとかなり大きいということがありましたがスペック通りの電流でした。
バックアップは未確認ですが動きを見ていると単にバックアップ電源をV_BATに接続するだけでいいようです。当たり前の話のようですがGE-612Tのときはそうではなく苦労しました。

1PPS出力
　　少なくとも私が入手したものは100msでした。
　　精度については
　　　　±10ns RMS (1PPS output)
　　という記述があります。
　　1PPS信号が出始めると（ポジションフィックスすると）本体の緑色LEDが点滅し始めます。
　　<==　これは勘違いで（特に初めて電源を投入したときは）緑色LEDの点滅がしばらく続いたあと1PPS信号が出力され始めます。

入出力i/F
　　TTLシリアル、デフォルトは9600bpsです。
　　Default: GGA, GSV, GSA, RMC @1Hz
　　RMCで時刻を表示している弐号機（「食観測用1PPS発光器 - 弐号機開発状況」）に接続したらちゃんと時刻が表示されました。
　　

プロトコル
　　NMEA 0183 V3.01, MTK NMEA

実装方法
　　コネクターです（6-pin Interface, pitch 0.8mm）
　　一般的に使われるコネクターなのかはわかりません。
　　どこで売っているかもわかりませんので自作しました。
　　詳細は「はじめてのGPS受信モジュール - GM-5157A - 実装」に書いたとおりです。

アンテナ
　　内臓のみですが感度的には問題なさそうです。
　　少なくともGM-316、GE-612Tと同等と考えてよさそうです。

感想
　　あらためて書きますがぜひコネクタといっしょに販売してください。

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１PPS信号が出力されることを確認しました。
ポジションフィックスとともにモジュールについている緑色LEDも点滅を始めるようです。
１PPS信号の出力を確認するためのLEDは必要ないようです。
（上に書いたように再度確認したら緑色LEDの点滅から1PPS出力までは少し間がありましたので注意してください）



受信モジュール部分の（完成予定回路図）

後続の回路（1PPS発光モジュールや情報表示モジュール）にどんなものを接続して問題なく動作するようにコンパレータを入れてあります。特にPICのRXDが問題でこれはシュミットトリガーになっておりVIHが他のピンより高くなっていれこれまで直接接続で誤動作の経験があります。

またコンパレータは今後の開発(?)でGPS受信モジュールに直接配線することをしなくてすむので“事故”を予防するという目的もあります。

さらに外部（1PPS発光モジュールや情報表示モジュール等）の回路の電源電圧が違っていても使えます。

１PPSは以前作ったときは負論理の方が扱いやすかったことがあり正負両方作ってあります（コンパレータが一個余ったからなんですが）

R1とD1はテスト用でなくても問題ありません。確認は受信モジュールの緑色LEDで十分です。
C1は電気二重層コンデンサを使います。この場合適度な内部抵抗があるようですからじっさいにはR8は不要でしょう。
R2とR3は適切なスレッショルドになるように決めますが現実にはR2=R3としておけば問題ないでしょう。
コンパレータはオープンコレクタなので必要があれば適切なプルアップ抵抗を入れておきます。

ということで目的や使用法が明確であれば適当に省略するなり変更していただければと思います。

このコンパレータを使う回路はちょっと面倒と言えば面倒なのですが、外部の回路の電源電圧が違う場合もちょっと手直しするだけで使えます。私の場合1PSS発光回路は5Vの電源電圧になっています。

基本的に R9/(R9+r10)=V1/V2 にすれば特に問題はないです。

この場合出力端子は電源電圧以上にプルアップされることになりますがリスクはありません。確かこのコンパレータのケースはメーカーも電源電圧に無関係に30VまでOKとしていたと思います。

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関連
　　「GPS受信モジュールあれこれ」
　　「はじめてのGPS受信モジュール - GM-5157A - 実装」

　　「記事目次・時刻と時間」

　　「時刻標準について」
　　「GPS受信モジュールGM-316による星食（掩蔽）観測用1PPS発光 」
　　「GE-612T vs GM-316 1PPS対決 - GPS受信モジュール」
　　「GPS衛星の電波を失ったGM-316の1PPS出力はどうなる？」
　　「1PPS信号を音声で記録すると遅延するか？」
　　「星食観測でのGPS・1PPS信号の利用法 (1)」
　　「星食観測用1PPS発光器取扱説明書 - 1」
　　「星食観測用1PPS発光器取扱説明書 - 2」
　　「はじめてのGPS受信モジュール - GE-612T編 - 1」　（動作確認）
　　「はじめてのGPS受信モジュール - GE-612T編 - 2」　（配線の仕方）
　　「はじめてのGPS受信モジュール - GE-612T編 - 3」　（1PPS出力の確認）