2015年12月9日水曜日

GPS受信機を周波数カウンターに応用する(その1)

GPSDOを入手し測定器の校正は完了したのだが、色々と調べているうちにGPSを使って周波数カウンターを動かしたくなった。
なぜ、周波数カウンターとGPSを組み合わせるかと言えば、GPSを捕捉すれば1×10^-12位の精度となる事が期待できるからである。
とは言え、GPSについては原理、使用方法位しか知らないので一から勉強である。
手始めにGPS受信ユニットをパソコンと接続した。

受信機はaitendoから格安の受信ユニット+アンテナで2kの物。u-boxのNEO-6Mを使用したもので専用の受信ソフトも公開されており入手可能である。
とても小型である

アンテナも付いているのだが、配線が3cmしかない。屋外に設置することを考え3mのコードが着いたアンテナを入手。

ただコネクタがi-pexと言う規格で受信ユニット側がMMCX規格なので接続できない。
変換コネクタも必要である。受信ユニットは周波数カウンターに内蔵するつもりなので、SMAコネクタで中継するようにした。


GPS受信ユニットのデータ信号入出力はTTLレベルなのでパソコンへの接続に変換ユニットが必要となる。定番はRS232Cなのでレベルコンバータを入手した。何と150円
所が最近のパソコンにはRS232C端子が無くUSBシリアル変換ユニットが必要となる。ならば最初からTTL信号をUSBに変換すれば良いのである。
USB-TTL変換ユニットも入手。デバイスがFTDI社のFL232と言うチップ、これもFTDI社のホームページからドライバが入手可能であった。
このUSB-TTL変換ユニットのメリットはUSBポートから+5Vの電源が供給できGPS受信ユニットまで動作できる。


USB-TTL変換ユニットの接続
 FTDI社から入手したドライバーをパソコンにインストールする。
 USB-TTL変換ユニットをパソコンに接続する。
 自動的に認識される。システムのハードウエアを確認するとCOM7が付与されていた。

GPS受信ユニットとUSB-TTL変換ユニットを接続する。ユニバーサル基板にソケットを取付、配線を結ぶ。
USB-TTL   GPS受信ユニット
 GND  ------- GND
 VCC  ------- VCC
 RXI  ------- TX
 TXO  ------- RX
4本だけでOKです。


U-BOX社からソフトウエアをダウンロードする。u-center_V8.18と言うソフトである。
ソフトウエアをインストールし起動すると自動的にCOM番号を認識するようだ。タグメニューの「receiver」の「port」で確認・設定が可能である。
GPS受信ユニットとの通信が成功すれば 画面下へCOM番号 通信速度「9600」が表示された。

意外と簡単にパソコンと接続ができた。特にUSBを経由してPCと接続する方法がわかったのは大きい。
今もっている測定器も通信機能有りの物はUSB-TTL変換ユニットを内蔵しようかな。

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GPSユニットを周波数カウンターに実装した記事はこちら⇒クリックしてね


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