ザウルスGPSケーブル改良版

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GPS

先の記事でSLザウルスとForetrex101の接続について紹介しましたが、一部誤りがあることがわかりました。Foretrex101のシリアルポートはおそらくTTLレベル(5V)で出力されているだろうと考えられますが、ザウルス側の入力はCMOSレベル(3.3V)でなければなりません。前回のテストでは一応問題なく動作しましたが、明らかに絶対最大定格の3.6Vを超えているため、長期間使用すると寿命を縮める可能性があります。
そこで安全のためツェナーダイオードを使って3.3Vの定電圧回路を仕込むことにしました。これにより最大3.3Vに制限されますので、受信側は問題なくなるはずです。送信側も3.3V出力であるため本来は5Vに変換する必要がありますが、一応スレッショルドレベルは満たしているので、多少ノイズマージンが減る程度で直結しても問題はありません。配線図を以下に示します。

配線図(Foretrex側は2.5φステレオプラグ)
というわけで、前回の記事は破棄してより安全な方法を紹介します。言うまでもなく自己責任で試して下さい。


意外と早くパーツが届いたので、早速製作に取りかかりました。今回は耐久性の向上も目的だったので、その点もぬかりはありません。とりあえずコネクタの他に準備するものは以下の通りです。
3.3Vのツェナーダイオード×1
2.2kΩ(くらい)の抵抗×1
片側3ピンのラグ基板
20060809_000.jpg
準備するもの
パーツが揃ったら配線図の通りに半田付けします。あらかじめケーブルをラグ基板両端の穴に通し、結び目を作っておくのがポイントです。ダイオードは向きがあるので注意して下さい。黒い帯のある側が信号側になります。ラグ基板への配置は工夫してみて下さい。ここでは片側3ピンをすべてGNDにしました。完成するとこのようになります。
20060809_006.jpg
完成した状態
さすがに基板を使っただけあって半田付けはしっかりしています。しかしこのままでは持ち歩けないので、適当なケースに収めます。ここではフィルムケースの両端に穴を開けて収めてみました。これが測ったようにピッタリ収まります(笑)。大事なことは半田付けする前にケースに通しておくことです。でないと後で泣きを見ます(笑)。これで耐久性もバッチリです。
20060809_019.jpg
フィルムケースに収めて見た目もスッキリ
動作テストの結果はもちろん問題なく動きました。抵抗は電流制限用なので適当で構いませんが、あまり抵抗を大きくすると波形が鈍って動かなくなります。この辺は消費電流とのトレードオフです。抵抗を取っ替え引っ替え実験したところ、10kΩでは動かず、4.7kΩで動きました。一応マージンを考えて2.2kΩにしてあります。
ザウルスのバッテリーのもちがそんなに良くないのでログを取る用途には向いていませんが、GPSの電源が常に入っていれば、ザウルスはサスペンドしていてもレジュームした瞬間にすぐ現在位置を表示してくれます。カード型のGPSだとこうはいきません。一度サスペンドするとレジュームするたびに測位をやり直すので表示されるまで時間がかかります。ですから必要なときだけ電源を入れて現在地を確認するという使い方には理想的です。これでメッシュ入りの地図を持ち歩く必要がなくなりました。(^_^;

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コメント

  1. fuku より:

    早かったですね、
    作成されるのも、
    自分もForetrex101が欲しくなってきました。
    でも、最近、仕事が無く。
    金が出来たら考えようかなと思ったりしています。

  2. fuku より:

    10KΩでは動かないと言うのは、
    ツェナーのIzが規格内に入っていないと3.3Vの電圧にならない事から10KΩではツェナー3.3Vが1.65V(スレッシュ電圧)以下になってしまい。LOWのままになってしまうため通信出来ないのだと思います。
    3.3Vに安定させるためには規格内の電流を流しての話で、電流が少なすぎると3.3V以下になるし、逆に多すぎると3.3V以上になります。
    3.3Vツェナーのデータシートが有れば、Izをいくらからいくらの間で流せばいいか解ると思います。
    解ったとしても5Vと仮定している電圧が解らないと最適な抵抗値は計算出来ないですが?
    10KΩでは波形が鈍って動作しないのではないかと言う様な事を書かれていますが、
    9600BPSだと約10KBPS=0.1msパルス幅1/2鈍らせるとしたら0.05msそれを10KΩで割ると5000pfとなりケーブルのコンデンサ分が5000pfは無いと思いますので、10KΩでは9600BPSの232C信号を鈍らせる事にはならないと思います。
    長々書きましたが、動作しているのでしたら別に問題ないと思います。

  3. SORA より:

    製作が早いのはヒマだからです。(笑)
    仕事がないのも同じく・・(^_^;
    もっと金になることできんですかねえ・・
    生半可な知識でやってますので結構いい加減です。(^_^;
    ツェナーダイオードの理屈もわからずに使ってますので・・
    まあ結果オーライで動けばいいかと・・・
    本当に5V出力なのか、波形が鈍ってないかはオシロがないことにはどうにもなりません。
    もし5Vと仮定すれば、消費される電流は1.7V/2.2kΩ=0.77mAですから、バッテリー寿命に影響するほどではないですね。

  4. zauzau より:

    いつも楽しく拝見させて頂いています
    今回、どうしても分からない事があり御教授頂きたく連絡しました。
    通信できないのです。
    環境:GPS:Foretrex101 zaurus:SL-C750,SL-C860,SL-C3200 ケーブル:上記の通り3.3ダイオード等使用にて製作 SOFT:gpstrans,qpeGPS,MobileMAP-Navi
    状況:Foretrex101とSL-C860ケーブルにて接続して電源を入れる、suで入りgpstransのあるフォルダの所に移動して./gpstrans にて動作確認OK次に./gpstrans -p/dev/ttyS0 -i にてConected GPS [/dev/ttyS0] is
    考察:全てのザウルスで同じ症状なので単純にケーブルが疑わしいが何度も確認したり部品を再度購入して作り直したりもしたが改善されず
    何日もはまってしまったトホホです
    SL-C860のシリアルポートが稼動していないのか、しかしシリアルポートUSB接続の場合PCとの接続は出来ている
    てな具合なのですもしよろしければ御教授下さい
    御忙しい所恐縮です

  5. SORA より:

    こんばんは。
    まず最初にチェックしていただきたいのは、Foretrex側のインターフェースの設定です。
    gpstransの場合はSETUP INTERFACEメニューでGARMINに、gpeGPSの場合はNMEAに設定しなければ通信できません。
    それでもだめならケーブル側の問題としか考えられませんね。まずは配線が間違ってないかよく確認して下さい。ピン番号も要確認です。送信と受信が逆だとどうにもなりませんので・・
    線が細いので断線もよくあると思います。テスターで断線してないかどうかもう一度確認してみて下さい。

  6. 匿名 より:

    アドバイスありがとうございます
    配線はテスターで何度かチェックしOKでした、通信時のForetrex101の設定(GARMNやNMEA)も確認しています 後残るのはzaurusのシリアル通信自体が出来ているのかどうかなんて思っています。zaurusシリアルとPCのUSB接続は出来ていますがテスターで調べると3pin4pinは使用していないです。zaurusシリアル働いているか何かチェック方法ありますでしょうか linux初心者なものでお手数おかけします
    zauzau

  7. SORA より:

    配線、設定は問題なしですか・・・
    だとすると原因解明は難しいですね。
    私の場合は一発で動きましたので・・
    でもzaurus本体の故障というのは考えにくいんじゃないですか。
    オシロでもあれば信号が出てるかどうか確認できるんですけどね・・
    あと確認できるとすれば、市販のシリアル通信ケーブルとForetrexのPC通信ケーブルを組み合わせて使ってみるしかないですが、それじゃ何のために作ったのかわかりませんよね。

  8. 匿名 より:

    回答どうもありがとうございます
    そうなんですよね皆さん一発で簡単に通信できているみたいで私のような症状の記事も何処にもなく実は落ち込んでいました。オシロも引っ張り出してきて調べたいと思いますが時間が、、、しかしここまできたら最後までとお思います、そして秋葉原秋月でRS232cをモニター
    出来るキットを見つけだし購入してしまいました。早く解決したいと思う今日このごろです
    zauzau

  9. zauzau より:

    以前質問させて頂いた者です。お世話になりましたので結果報告させて頂きます。繋がりました。ありがとうございます。原因は波形で見ると一方の信号が0V位でマイナスまで落ちていなかったのが原因でした、結局RS232C変換基盤を作り直して繋がりましたADM2302+74HC04で構成しています。どうして私の場合だけこうなるのかは不明。しかし長かった、、、。私のオシロや232Cモニターでは分からずで友人の協力により会社のデジタルオシロ+RS232Cモニターで調査できました。あれから新しいzaurusを再購入し試したり新しいForetrex101再購入したりしました、ケーブル類もいろいろ購入してはまりました、それでも結果はいつも同じでした。私の事例はwebでは見当たりませんが同じ症状で困ってる人居るのではと思います。今回はSORA様と友人の多大なる協力で完了しました、しかし質問させて頂いたの3月だったんですねホント長かった。ありがとうございました

  10. SORA より:

    おめでとうございます。
    ザウルスもForetrexも買い換えたんですか・・
    そこまでしても駄目とは、いったい何が悪いんでしょうねえ?
    ここまで来たらもう意地ですね。(笑)

  11. zauzau より:

    ホントです努力忍耐根性でした(^^)
    実は今度東京から中国地方まで自転車で行こうと思っているのでSORA様のこのシステムを利用させて頂いた次第です。自転車の事も何も分からずに居ますが他の記事も大変参考にさせて頂いています。SORA様のブログありがたいです。

  12. SORA より:

    自分で作っておきながらほとんど使ってないんですけどね。(^^;
    ナビに使うならザウルスはバッテリーの持ちが良くないので結構大変そうです。

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