EEN BLOCKDIAGRAM VAN EEN GPS ONTVANGER.
GPS STARTERKIT
Geschikt voor onze gps ontvangers.
Voor de ontwikkelaars van industriele toepassingen voor GPS ontvangers, is er bij de fabrikant voor de meeste gps ontvangers een starterskit beschikbaar.
Zoals u bovenaan deze pagina en in de tekening van het blockschema kunt zien, is een GPS ontvanger opgebouwd uit een aantal verschillende electronische componenten welke samen zorg moeten dragen voor het goed functioneren van de gps ontvanger. De componenten bestaan uit een microcontroller/processor-chip met daar aan vast de gps ontvanger-chip.
De firmware in de gps kan je programmeren met behulp van de kostbare SiRF SDK en bij het configureren van deze gps firmware maak je gebruik van de gps configuratie software.
Een starterskit bestaat uit een klein kastje met electronica waarmee de engineer met behulp van configuratie software op de bijgeleverde CDROM toegang kan krijgen tot het 'hart en de besturing' van elke gps ontvanger. Omdat een gps fabrikant het beslist niet leuk zal vinden dat een eigenaar zelf de instellingen in de gps ontvanger kan veranderen, zijn deze starterkits over het algemeen behoorlijk kostbaar in de aanschaf. Aanschaf prijzen tussen de 250,00 en 800,00 Euro zijn meer regel dan uitzondering. Daarmee is de toegang tot deze specifieke mogelijkheden alleen maar mogelijk voor de gespecialiseerde bedrijven die dagelijks met het gps systeem van deze fabrikant moeten werken.
Immers, als er tijdens het programmeren of configuren door de programmeur ernstige fouten worden gemaakt dan is of wordt de gps ontvanger volkomen waardeloos en de gps is daarmee onbruikbaar geworden voor het doel waarvoor hij is gemaakt.
Deze verzorgen en hebben als doel dat de data communicatie tussen input en output van de gps ontvanger en de externe applicatie goed moeten verlopen.
De microcontroller is vergelijkbaar met een klein computertje met een rekensnelheid tussen de 5MHz en 20MHz kloksnelheid (zeg maar even de CPU met een snelheid van 20MHz). Aan of in deze microcontroller/processor zit een of aantal RAM geheugen chips gekoppeld. Simpel geschreven zou je een vergelijking kunnen maken met de hardeschijf van uw computer met daarbij het vaste geheugen en op de HDD(RAM) met het software besturings systeem. In een ROM zit een klein softwareprogrammatje met een aantal vaste parameters en die er eenmalig door de fabrikant of door de gebruiker in wordt geprogrammeerd al deze parameters staan daarna voor altijd VAST in dit geheugen en zijn achteraf niet meer te wijzigingen. In het RAM geheugen van deze microcontroller zit een ander klein software programmatje welke zorgt voor de besturing van de processor en op zijn beurt weer voor besturing van de gps ontvanger-chip zelf. De controller 'praat' eigenlijk tegen de gps ontvanger en zegt hoe en wat de ontvanger op een zeker moment moet doen en bovenal, welke informatie de gps ontvanger beschikbaar moet stellen aan de gebruiker. Met behulp van de software die in de RAM van microcontroller/processor zit, kan de gebruiker geheel naar zijn eigen en specifieke gebruikers wensen de voor hem beste bruikbare configuratie samenstellen en deze ook nog eens continu aanpassen. Deze informatie wordt als GPSCONFIG.BIN file naar de processor aangeboden. De gps ontvanger heeft deze informatie nodig om zijn werk goed te kunnen volbrengen. Met deze speciale configuratie software tools kan de gebruiker zelf een behoorlijk en groot aantal parameters of instellingen wijzigen en daarmee invloed hebben op de besturing van de processor (RAM). Een klein aantal voorbeelden voor het wijzigen zijn de volgende settings zijn:
-
- DE COMMUNICATIE POORTEN EN HET TE GEBRUIKEN INPUT EN OUTPUT PROTOCOL
- DE WGS DATUM INSTELLINGEN
- HET GEBRUIK VAN AKTIEVE OF PASSIEVE ANTENNES
- DE KEUZE VAN HET AANTAL TE GEBRUIKEN SiRF MESSAGES EN OUTPUT RATINGS VAN ELKE MESSAGE
- DE NMEA BAUDRATE EN AANTAL OUTPUT MESSAGES PER TIJDSEENHEID
- DE DGPS EN DATA SOURCE INPUT VIA EEN VAN DE INPUT SERIELE TTL INTERFACE
- HET WEL OF GEEN ALTIDE(hoogte) EN HET TOEPASSEN VAN CORRECTIES OP DEZE WAARDES
- DE ELEVATION MASK MAXIMAAL OF MINIMAAL.
- EEN 2D of 3D LSQ SAT VIEW EN DE FIX SNELHEID
- DE SMOOTH TRACKING MODE AAN/UIT ZETTEN
- DE STATIC MODE AAN/UIT ZETTEN
- DE TIMEOUT TIMER VAN DE GPS IN SECONDES
- DE DOPP MODES ZOALS DE GDOP, HDOP EN PDOP MET DE MIN/MAX TRESHOLD TIJDEN
- DE POWERSAFE FUNCTIE CONTINU UIT OF POWERSAFE AAN MET DE MAX ON-AIRTIME IN SECONDES
- DE PUSH TO FIX PERIODE AAN/UIT EN ACTIEF MET DAARBIJ DE TIJD IN SECONDES
- DE DGPS ENABLED ON/OFF + KEUZE OUTPUT POORT EN BAUDRATE
- DE WAAS / EGNOS ENABLED ON/OFF
- EN NOG EEN AANTAL ANDERE GEBRUIKERS SPECIFIEKE SETTINGS EN/OF INSTELLINGEN
Deze chip bepaald welke software versie er wordt gebruikt. In dit voorbeeld gaat het om SiRF maar er zijn ook diverse andere uitvoeringen op de markt beschikbaar. Het voordeel van SiRF ten opzichte van andere systemen ligt in de super snelle opstart en TTFF tijden van <35secondes voor de koude- tot 3 secondes voor de warme opstart-tijd. De opstarttijden van andere gps-chip fabrikanten liggen vele secondes hoger tot een koude opstart tussen de 200 en 300 secondes voor de 8 kanaals versies en 45 secondes voor 16 kanalen. (deze gebuiken hun eigen en geen SiRF software).
De LNA (Low Noise Amplifier) zit direct na de antenne en voor de ontvanger. De LNA zorgt voor de versterking en pre-selectie van de gps signalen die worden ontvangen door de gps antenne. Het is een soort van extra filtering na de antenne. De LNA is nodig bij gebruik van passieve ontvangantennes.
Dit zijn een of aantal kleine extra filtertjes of 'afgestemde kringen' die zorgen dat het signaal afkomstig vanuit de gps ontvangantenne wordt ontdaan van allerlei vreemde en storende signalen, bijvoorbeeld die van uw gsm telefoon. Daarmee wordt de ontvangstgevoeligheid en selectiviteit van de gps ontvanger tot een nog hoger en beter niveau gebracht en ook deze is beslist nodig bij gebruik van vooral passieve ontvangantennes.
|
PLAATJE VAN EEN GPS STARTERKIT |
Bron vermelding: Overgenomen homepage MBS GPS datasheets.
Credits: MBS Telecom importeur GPS.
Copyright: MBS Telecom 1998.