GPSで計測位置座標を記録する気温計2
 

森下功啓製作所 ONLINE


このページでは、2009年に作ったGPS付き温度計の使い方について説明しています。 初めて部品実装の外注をやったやつで、懐かしい感じです。。。


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1. プログラムの書き込み方

youtubeにやり方をアップロードしましたのでそちらを参照して下さい。


2. コマンド解説

youtubeに解説をアップロードしましたのでそちらを参照して下さい。


3. GPS受信機の通信速度変更

2011/3/4現在、TK-1315LA受信機の通信速度を自律的に変更するプログラムはまだできていません。 通信速度の変更を実行するには次の手順を踏んで下さい。 先ず、ファームウェアver6.2.9 9600 bps版を書き込んだ上で、transferモードを起動させます。 次に、通信に使用しているtera termのポートを閉じます。 さらに、TKシリーズ受信機の制御ユーティリティソフトを立ち上げます。 ユーティリティソフトは販売元のI.D.Aさんからダウンロード可能です(図3.1) 。 ソフト起動後に、図3.2に示す様にポートの設定と通信速度を合わせます。 通信速度はマイコンとの通信速度である57,600 bpsにして下さい。 GPS受信機のデータをモニタ出来たことを確認出来たら、図3.3に示す通りウィンドウ右下にある通信制御コマンドを使用して通信速度の変更コマンドを送信します。 送信した旨を知らせるメッセージボックスが出たら“OK”をクリックして下さい。 その後、ユーティリティソフトは図3.4の様にしてシリアルから切断します。 今度は先程切断していたtera termを再接続して下さい。 上手く行っていれば、文字化けしたメッセージが受信されるはずです。 最後に、ファームウェアver.6.2.9 19,200 bps版を書き込んでGPS受信機の通信速度変更作業は終了です。

これで変更できないはずはありませんが、もし何なら図3.5に示す様に専用のアダプタを介して接続すれば間違いなく変更と動作確認が可能です。

ユーティリティのダウンロード
図3.1 ユーティリティのダウンロード

ポート接続
図3.2 シリアルポートの指定と速度の指定

通信速度の変更処理
図3.3 GPS受信機の通信速度変更手続き
送信メッセージ設定は変更しないでください。

ディスコネクト
図3.4 ユーティリティソフトのシリアルポート切断
マウスの下に有るボタンをクリックするとこのウィンドウが表示されます。
“Disconnect”をクリックすればOKです。

TK-1315受信機の通信アダプタ
図3.4 TK-1315受信機の通信アダプタ

4. プログラムのダウンロード

使用言語:C
開発環境:Windows7 (32bit), GCC Developer Lite 2.3.3.0

GPS付き温度計に書き込むビルド済みのプログラムです。 ダウンロード後、シリアルで書き込んで下さい。


プログラムのダウンロード
リリース日 プログラムパッケージ 更新内容
2011/3/5 gps_thermo2010mori_ver2.0.9_19200bps.mot GPS受信機との通信ボーレート19,200 bps専用のプログラムです。
通信レートを変更後に書き込んで使用します。
2011/3/5 gps_thermo2010mori_ver2.0.9_9600bps.mot GPS受信機との通信ボーレート9,600 bps専用のプログラムです。
高度が負の場合の表示バグも訂正しています。
電源電圧の表示に関するバグもほぼ完治(初回の変数初期化に起因する所は放置)。
PCとの通信に使用するバッファサイズを75に拡張しています。

付録: F&Q

今までにあった、質問と回答です。

No. 質問内容 回答
1 電池残量が減って、マイコンにリセットがかかるとどうなるのですか? 計測器にシリアルケーブルを繋いだままにしておくなど持続的な負荷があるときにこの状態になると、マイコンのリセットが繰り返される恐れが有ります。 パソコンの電源を入り切りするみたいなものです。 プログラムが破損したりするかもしれません。 SDカードに保存される観測データ消えることはありません。
2 スタンバイ状態にあるかどうかは外見で分かりますか? 電源スイッチがONなのに、LEDが点滅していなければスタンバイ状態になっています。
3 どの様な場合にスタンバイになりますか? 電源を入れて起動したのにPC側から何の信号もなければバッテリ温存のために自動的にスタンバイ状態へ遷移します。 また、観測モード中においてバッテリ電圧が降下してきた場合でも自動的にスタンバイとなります。
4 transferモードで得られる、このメッセージは何ですか?

$PUNV,CFG_R,09,2.2.4-7-nav1.0,UBP_1.0,3010,6,1010,1,0,3000,0*13
$GPGGA,020624.166,3230.5119,N,13035.9151,E,0,00,0.0,44.59,M,,,,*07
$GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,,,*1E
$GPRMC,020624.166,V,3230.5119,N,13035.9151,E,,,011010,,,N*72
$GPGSV,1,1,03,25,23,075,,31,26,136,,23,36,257,*48

GPS受信機が出力している生の測位情報です。 データのフォーマットは“NMEAフォーマット”と言います。 このフォーマットについてはこのリンクを参考にして下さい。 年々少しだけフォーマットは改定されています。

ちなみに、$PUNVというメッセージは受信機メーカーが独自に規定したものです。

測位が始まると、以下の様にメッセージの内容が変化します。
$GPGGA,054209.965,3228.5381,N,13036.4021,E,1,06,1.1,38.71,M,,,,*00
$GPGSA,A,3,07,11,19,20,24,28,,,,,,,2.8,1.1,2.5*3E
$GPRMC,054209.965,A,3228.5381,N,13036.4021,E,0.0,018.6,011010,,,A*64
$GPVTG,018.6,T,,,0.0,N,0.0,K,A*4F
$GPGSV,3,1,09,19,42,051,37,24,40,044,39,07,39,227,39,22,,,22*44
$GPGSV,3,2,09,10,,,32,20,24,159,32,11,75,261,39,28,31,318,35*40
$GPGSV,3,3,09,08,42,276,*4D

測位の状態はGGAメッセージに注目すると分かり易いです。

5 NMEAメッセージを見て、何が分かるのですか?

NMEAメッセージから分かることは主に、2つあります。

一つは、マイコンとGPS受信期間の通信速度(ビットレート云う)が有っていることです。 イメージ的には、非常~にゆっくり文字が書かれるのを見ても、ゆっくり書いていることを知らなければそれが絵なのか、線なのか、文字なのかさっぱり分からない事に似ています。 通信速度が合わない場合、結果としては文字化けします。 また、通信速度が合わないことによってマイコンは通信内容を理解してくれません。 この場合、いつまでたってもマイコンは測位が出来ないと判断します。 今後、この状態になったら教えて下さい。 特殊な操作が必要です。

もう一つは、測位状況です。 測位が出来ればメッセージ内容が変わりますので、数字を読むことでどのような状況かが分かります。 例えば、捕捉衛星数(信号を捕捉出来ている衛星を指す。また、計算に使用している衛星数と時折食い違う)です。 捕捉衛星数が4つ以上になると3次元測位(3D fix)出来ていることが分かります。 この状態になると、受信機の時計がGPS時刻に同期がとられ、測位精度が向上します。 いつまでたってもこの数字が増えなければ、測位環境が悪い事になります。

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