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Ｍｅｍｏｒａｎｄｕｍの小部屋

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パルス入力機能付き　いつどこＧＰＳロガー ７　（プロトタイプ）

（ 付録　高エネルギー電磁波検出回路 ）

　本ページは「パルス入力機能付き　いつどこＧＰＳロガー ７」と「電池ボックス電子工作（その１９） 　高エネルギー電磁波検出器」のプロトタイプを紹介した際の記録用のページです。　当初は本ページのように併せて紹介していましたが、最終的には個々の紹介に分割しました。　本ページは削除せずに記録用として公開しておくことにしました。　

　プロトタイプと正式版の相違は、高エネルギー電磁波検出回路の基板１枚化による小型化と１電源化です。

１．背景

　秋月電子通商の店頭で、ＰＩＮフォトダイオードＳ６７７５を使用した高エネルギー電磁波検出回路の回路図がレジの横にあったのでＰＩＮフォトダイオードＳ６７７５を試し買いをしておりました。　この高エネルギー電磁波検出回路はどんなものか試作をしようと思い立ちましたが、ただカウントするのでは面白くないので時間も記憶できないかと思い構想を練り始めました。　この構想の段階で、ＲＴＣも試し買いしていたので、これを使ってみようと思ったのが背景にあります。　しかし、現在時刻の設定などが大変であり、代わりに時刻を得る手法がないかなと考えていると、そうです、いつどごＧＰＳロガーを使用すればと思い至りました。

　検討を行っていくと、電池ボックス電子工作（その１６） いつどこＧＰＳロガー６ （ プラットフォーム　プロトタイプ ）ではＴＭＲ０のＲＡ４をＳＷ入力に使用していますのが、ハードウエアを若干手直しすれば済みそうでした。　また、ＳＤメモリの格納データのうち、ジオメイド高度データが役に立たない場合がありますので、このジオメイド高度データの領域にカウンタ値を格納すれば、現在の読み取りソフトを若干手直しするだけで流用できそうです。

　ここまでくれば、あとは試作開始です。

２．パルス入力機能付き　いつどこＧＰＳロガー７ の仕様

　下記に記載の使用は原則、電池ボックス電子工作（その１６） いつどこＧＰＳロガー６ （ プラットフォーム　プロトタイプ ）とほぼ同じです。　　ただし、今回はＧＰＳモジュールからのデータ送信が１秒毎に行われるモジュールを前提にしています。　５Ｈｚ、１０Ｈｚ用は使用できません。　また、ＧＰＳセンサ部は、電池ボックス電子工作（その１８） いつどこＧＰＳロガー６ （ プラットフォーム　プロトタイプ ）ＧＰＳセンサ部をそのまま利用すます。

　電池ボックス電子工作（その１６） いつどこＧＰＳロガー６ （ プラットフォーム　プロトタイプ ）との相違部について、文字を青色、及び、表中セルの背景を黄色にしています。

２．１　製作仕様概要

　主たる仕様を下記します。

パルス入力機能付き、いつどこＧＰＳロガー７ 仕様

対応
GPSモジュール

出力フォーマット　NMEA-0183準拠。
出力信号　３．３Ｖ　ＴＴＬ　レベル
信号フォーマット　９６００ｂｐｓ　調歩同期　（ＲＳ−２３２相当）　

測地系

ＥＥＰＲＯＭ設定により下記の測地系から選択可能。　（選択無しも可能。）

　　WGS-84　　　TOKYO Mean Solution　　　TOKYO Japan
　　TOKYO Korea 4　　TOKYO Okinawa

ＳＤメモリ種

マイクロＳＤ

ＳＤメモリ容量

１６ＭＢ〜１ＧＢ　（ＳＤＨＣ非対応）

ＳＤメモリ読み出し

ＵＳＢポート（仮想ＣＯＭポート）を介した読み出し。

ＳＤメモリカードを 単なるＥＥＰＲＯＭとして使用しており、でファイル管理フォーマットには準拠していないためＰＣでは読み出し不可 。　プラットフォームのＰＩＣマイコンを介したデータ読み出しにのみに対応。

記録間隔

ＥＥＰＲＯＭ設定により１秒〜２５５秒間隔で設定可能。　

（本ＶｅｒｓｉｏｎよりGPSデータ保存間隔設定選択スイッチ入力対応中止。）

記録時間

２．２項参照　（１６ＭＢで５日以上）

出力フォーマット

NMEA-0183準拠

　GPRMC 、GPGGA 、GPGSA 、GPVTGのデータが必要。

記録データ

時刻（ＵＴＣ）　、　緯度　、　経度　、　衛星数　、　測位状態　、　アンテナ高度　、　 ジオイド高度　、　年月日、　方位　、　速度

電源

プラットフォーム部　内蔵乾電池　単四乾電池×３本
ＵＳＢポート　電源供給可能（５Ｖ　１５０ｍＡ）　市販のＵＳＢポートタイプＡＣアダプタ使用可能。

動作モード

ＧＰＳロギングモード　：　ＧＰＳデータをＳＤメモリに格納。

ＳＤメモリ読み出しモード　：　ＵＳＢポート（仮想ＣＯＭポート）でロギングデータを読み出し。

ＳＤメモリ消去モード　：　ロギングデータを消去。

モニタモード　：　ＰＩＣマイコンのＥＥＰＲＯＭの編集。

カウンタ入力

　　

項　　目

使　　用

パルスカウント入力　

１ｃｈ

最高入力周波数

２００Ｈｚ

信号レベル

３．３Ｖ　ロジックレベル

エッジ検出

立ち上がり、立ち下がり　ＥＥＰＲＯＭ設定で選択可能

絶縁

非絶縁　（０Ｖラインコモン）

　　

ＰＩＣマイコンソフト
公開

本製作例も非公開とします。　ソフトはまだＦＩＸしていませんので書込みサービス対応 は現状未実施とします。　　お試しされたければメールで当方までご連絡願います。と

　

　なお、以下の説明でEEPROMに関して２通りの表現が記載されています。　夫々の意味は下記のようになります。

PIC-EEPROM

　「いつどこＧＰＳロガー」を制御するPICマイコンに内蔵されているEEPROMです。　このEEPROMの設定値で「いつどこＧＰＳロガー」の動作を設定します。

ＳＤメモリ
GPS-EEPROM

　GPSモジュールのデータを格納する別設置のＳＤメモリ（EEPROM）です。　この ＳＤメモリ（EEPROM）にGPSデータが格納されます。

　

２．２　記録メディア、記憶容量、記録方法

　各サイズのＳＤメモリにいけるデータ個数などは以下のようになります。

ＳＤメモリ容量

User Area
(Blocks)

使用可能最終アドレス＋１

ＧＰＳ用
データ個数

連続記録日数

１６Ｍ

28,800

$00E1 0000

460,800

５日８時間０分０秒

３２Ｍ

 59,776

$01D3 0000

 956,416

 １１日１時間４０分１６秒

６４Ｍ

 121,856

 $03B8 0000

 1,949,696

 ２２日１３時間３４分５６秒

１２８Ｍ

 246,016

 $0782 0000

 3,936,256

４５日１３時間２４分１６秒

２５６Ｍ

 494,080

 $0F14 0000

 7,905,280

９１日１１時間５４分４０秒

５１２Ｍ

 940,864

 $1CB6 8000

 15,053,824

１７４日５時間３７分４秒

１ＧＢ

 1,983,744

 $3C8A 0000

 31,739,904

３６７日８時間３８分２４秒

　多分、最後まで書込みをすることは無いと思いますが、ＳＤメモリの最終アドレスに達した場合に、以下の２通りをPIC-EEPROMの設定で選択できるようにします。

Singleモード

　それ以上の書き込みを終了し、GPSモジュールの電源をオフする。　つまり、ＳＤメモリの最初のデータを必ず残したいときに選択します。　

上書きモード

　ＳＤメモリの先頭アドレスから上書きするモード。　延々を保存を繰り返します。　つまり、最新のデータを優先して残したいときに選択すます。

　ただし、終了方法は「いつどこGPS」の電源をオフする方法しかありませんので、 ＳＤメモリへの書き込みタイミングをLED状態（LED3(青色)点灯⇒消灯）で確認して電源をオフしてください。　このタイミングをずらすと、最新の取得データのいくつかを失うことになります。

　

２．３　GPSデータ保存フォーマット

　GPSデータ保存フォーマットは以下のようになります。

　ＳＤメモリに保存する際、１回の測定データの所要容量はキリのよいように ３２バイトとし、データフォーマットを以下のようにしました。

アドレス

ｂ７

ｂ６

ｂ５

ｂ４

ｂ３

ｂ２

ｂ１

ｂ０

+0

GPS測位
 = 1
測位不可
 = 0

測位データ正常受信　　=　1

時間　×10時間桁
 BCD Data

時間　×1時間桁 BCD Data

+1

時間　×10分桁 BCD Data

時間　×1分桁 BCD Data

+2

時間　×10秒桁 BCD Data

時間　×1秒桁 BCD Data

+3

Ｈ’０Ｅ’　（「．」の下位４ビット）

時間　×0.1秒桁 BCD Data

+4

時間　×0.01秒桁 BCD Data

時間　×0.001秒桁 BCD Data

+5

緯度　×10°桁 BCD Data　（＊１）

緯度　×1°桁 BCD Data　（＊１）

+6

緯度　×10分 桁 BCD Data　（＊１）

緯度　×1分 桁 BCD Data　（＊１）

+7

Ｈ’０Ｅ’　（＊１）

緯度　×0.1分 桁 BCD Data　（＊１）

+8

緯度　×0.01分 桁 BCD Data　（＊１）

緯度　×0.001分 桁 BCD Data　（＊１）

+9

緯度　×0.0001分 桁 BCD Data（＊１）

北緯 = 1
南緯 = 0

東経 = 1
西経 = 0

測位不能 = 1
２次元測位 = 2
３次元測位 = 3

+10

経度　×100°桁 BCD Data（＊１）

経度　×10°桁 BCD Data（＊１）

+11

経度　×1°桁 BCD Data（＊１）

Ｈ’０Ｅ’（＊１）

+12

経度　×10分 桁 BCD Data（＊１）

経度　×1分 桁 BCD Data（＊１）

+13

経度　×0.1分 桁 BCD Data（＊１）

経度　×0.01分 桁 BCD Data（＊１）

+14

経度　×0.001分 桁 BCD Data（＊１）

経度　×0.0001分 桁 BCD Data（＊１）

+15

衛星数 10個桁 BCD Data（＊１）

衛星数 1個桁 BCD Data（＊１）

+16

アンテナ高度 ×10000m 桁 BCD Data（＊１）

アンテナ高度 ×1000m 桁 BCD Data（＊１）

+17

アンテナ高度 ×100m 桁 BCD Data（＊１）

アンテナ高度 ×10m 桁 BCD Data（＊１）

+18

アンテナ高度 ×1m 桁 BCD Data（＊１）

Ｈ’０Ｅ’（＊１）

+19

アンテナ高度 ×0.1m 桁 BCD Data（＊１）

パルスカウント　ｂｉｔ１９−ｂｉｔ１６

+20

パルスカウント　ｂｉｔ１５−ｂｉｔ１２

パルスカウント　ｂｉｔ１１−ｂｉｔ８

+21

パルスカウント　ｂｉｔ７−ｂｉｔ４

パルスカウント　ｂｉｔ３−ｂｉｔ０

+22

パルスカウント　ｂｉｔ２３−ｂｉｔ２０

日付　１０日桁 BCD Data

+23

日付　１日桁 BCD Data

日付　１０月桁 BCD Data

+24

日付　１日桁 BCD Data

日付　１０年桁 BCD Data

+25

日付　１年桁 BCD Data

方位　×100°桁 BCD Data（＊１）

+26

方位　×10°桁 BCD Data（＊１）

方位　×1°桁 BCD Data（＊１）

+27

Ｈ’０Ｅ（＊１）

方位　×0.1°桁 BCD Data（＊１）

+28

方位　×0.01°桁 BCD Data（＊１）

速度×1000m 桁 BCD Data（＊１）

+29

速度×100m 桁 BCD Data（＊１）

速度×10m 桁 BCD Data（＊１）

+30

速度×1m 桁 BCD Data（＊１）

Ｈ’０Ｅ’（＊１）

+31

速度×0.1m 桁 BCD Data（＊１）

速度×0.1m 桁 BCD Data（＊１）

（＊１）

　該当のデータ種はゼロサプレスデータ（上位桁の０を送信しない。　仮数桁数値１以上のある桁から送信）に対応としています。　上記マップは、全桁数値のある場合のマップを示しています。　データ種毎にＧＰＳモジュールから送信されてくるデータがゼロサプレスされた場合、使用されない桁にはＨ’０Ｆ’が格納されています。　　数値に戻す場合は”０”〜”９”は数字文字に、Ｈ’０Ｅ’は小数点文字「．」に、Ｈ’０Ｆ’は読み飛ばしてもとの数値に戻します。

　

２．４　測地系選択

　下記のコマンドを送信する事で測地系を選択できるようにしています。

動作

コマンド

備　　考

設定

$RSRF106,X*hh<CR><LF>

X=21 ： WGS-84
X=178 ： TOKYO Mean Solution
X=179 ： TOKYO Japan
X=180 ： TOKYO Korea
X=181 ： TOKYO Okinawa

応答

$Ack Input106.<CR><LF>

左記レスポンス

　

２．５　ＰＩＣマイコン　ＩＯピン割り当て

　ＰＩＣマイコンのＩＯピン割り当ては以下のようになります。　ただし、今回のプラットフォーム版よりPIN No.4の用途を変えています。

　ＰＩＣ１６Ｆ６４８Ａ　Ｉ/Ｏピン割り当て

PIN
No

信号
名称

方向

信　　号

１

ＲＡ２

出力

マイクロＳＤメモリ　ＤＩ信号

２

ＲＡ３

入力

マイクロＳＤメモリ　ＤＯ信号

３

ＲＡ４

入力

パルス入力

４

ＲＡ５

入力

ＳＤメモリクリヤモード選択入力。
電源投入時　LowレベルでＳＤメモリクリヤモード移行。

５

Ｖｓｓ

ＧＮＤ

電源グランドライン

６

ＲＢ０

入力

モード選択スイッチ信号。
　電源投入時　LowレベルでGPSデータ記録モード移行。
　GPSデータ記録モード時　ブザーオンオフ切り替え

７

ＲＢ１／ＲＸ

入力

シリアル通信入力
　ＧＰＳモジュール送信データ入力　：　9600bps固定

８

ＲＢ２／ＴＸ

出力

シリアル通信出力
　ＧＰＳモジュール受信データ出力　：　9600bps固定
　ＳＤメモリ（GPS-EEPROMデータ）出力　：　PIC=EEPROMで調整可能）

９

ＲＢ３

出力

／

入力

出力時

圧電プザー用オンオフ信号。　（パルス信号であり、レベル信号ではありません。）
ブザーオフ時　：　Ｌｏｗレベル固定
ブザー発振周波数　：　ＥＥＰＲＯＭで設定可能。
ブザー発振継続時間　：　ＧＰＳ検出時　８０ｍｓ、　未検出時　１５ｍｓ

入力時

モニタモード移行時、通信速度変更有無。
モニタモード移行時Lowレベルで通信速度9600bps固定設定選択。
（EEPROM書換時に通信速度設定が適切でなかった場合の復旧用。）

１０

ＲＢ４

出力

ＬＥＤ１出力　（緑色）
（PIC=EEPROMでアノードコモン／カソードコモン設定可）

１１

ＲＢ５

出力

ＬＥＤ２出力　（赤色）
（PIC=EEPROMでアノードコモン／カソードコモン設定可）

１２

ＲＢ６

出力

ＬＥＤ３出力　（青色）
（PIC=EEPROMでアノードコモン／カソードコモン設定可）

１３

ＲＢ７

出力

ＧＰＳモジュール電源オンオフ信号。
Highで電源オン。
（ＧＰＳモジュールＲＳ−２３２ＣのＴＸ信号用マスク信号としても使用。）

１４

Ｖｄｄ

Ｖｃｃ

＋電源ライン。

１５

ＯＳＣ２

発振

セラミック振動子　１０ＭＨｚ

１６

ＯＳＣ１

発振

セラミック振動子　１０ＭＨｚ

１７

ＲＡ０

出力

マイクロＳＤメモリ　クロック信号

１８

ＲＡ１

出力

マイクロＳＤメモリ　チップセレクト信号

　

２．６　ＰＩＣマイコン　EEPROM割り当て、及び、プログラムのダウンロード

　ＰＩＣマイコン内のEEPROMのデータ設定を下記に記載します。

EEPROMのデータ　（２０１１年８月版　Ver 7.0.1）

アドレス

データ内容

デフォルト
１６進数

$00

GPSデータ保存間隔設定１。　ＪＰ１−２（ＲＡ５）＝Ｈｉｇｈ時選択。

０、１：連続

N（２〜２５５）：GPSモジュールからのデータをN回受信して１回だけ記録する。

’０１’

$01

GPSデータ保存間隔設定２。　ＪＰ１−２（ＲＡ５）＝Ｌｏｗ時選択。

０、１：連続

N（２〜２５５）：GPSモジュールからのデータをN回受信して１回だけ記録する。

但し、本製作例では、選択えスイッチを設けていませんのでこの設定は選択できませんが、この機能は有ります。

’０２’

$02

GPSデータ保存開始時先頭アドレス設定

０：空きエリアの先頭ブロックを探し、空きエリアから追加で書込み（追記モード）

１：先頭アドレス＄００００　００００から書込み　（上書きモード）

’００’

$03

ＳＤメモリ最終アドレス書込み後の処理設定。

０：Singleモード　（初期データ保存）

１：上書きモード　（最新データ保存）

’００’

$04

ＬＥＤ１，ＬＥＤ２，ＬＥＤ３信号論理設定

ｂｉｔ４：ＬＥＤ１　、　ｂｉｔ5：ＬＥＤ２　、　ｂｉｔ6：ＬＥＤ３

０：Highレベル出力で点灯するLED使用時。(カソードコモン用)

１：Lowレベル出力で点灯するLED使用時。（アノードコモン用）

’Ｆ０’

$05

ＳＤメモリ書込時動作　ブザー１ｓ間連続発音／ＬＥＤ１ｓ間連続点灯間隔設定

GPSデータ保存間隔設定１の場合、１６ｓ間隔（１ブロック５１２バイト／３２バイト＝１６）でＳＤメモリ書込時動作を行う。　 書込み動作時に書込みを正常に動作していることを確認できるようにブザー１ｓ間連続発音／ＬＥＤ１ｓ間連続点灯 するようにしている。　この書込み動作確認を、書込み何回毎に行うかを設定するパラメータ。

例１　GPSデータ保存間隔設定１　本設定値＝１　間隔＝１×１６ｓ×１＝１６

例２　GPSデータ保存間隔設定１　本設定値＝２　間隔＝１×１６ｓ×２＝３２

例３　GPSデータ保存間隔設定２　本設定値＝１　間隔＝２×１６ｓ×１＝３２

例４　GPSデータ保存間隔設定２　本設定値＝２　間隔＝２×１６ｓ×２＝６４

’０２’

$06

ＧＰＳロギングモード　ＧＰＳモジュール通信速度設定　（９６００ｂｐｓ相当）

　ＳＰＢＲＧレジスタの値（10MHz、BRGH=1）
　ＰＩＣ１６Ｆ６４８データシートの「USART Baud Rate Generator」を参照。

　デフォルトでは９６００ｂｐｓ相当。　（４８００ｂｐｓの場合は’８１’）

’４０’

$07

ＳＤメモリ読み出しモード、ＳＤメモリ消去モード、モニタモード時ＰＩＣマイコン通信速度設定　（５７．６ｋｂｐｓ相当）

　ＳＰＢＲＧレジスタの値（10MHz、BRGH=1）
　ＰＩＣ１６Ｆ６４８データシートの「USART Baud Rate Generator」を参照。

　デフォルトでは５７．６ｋｂｐｓ相当。

’０Ａ’

$08

ＳＤメモリ読み出し状態設定

ｂｉｔ

機能

値０

値１

０

ＳＤメモリ読出し
フォーマット

ＡＳＣＩＩ

Ｂｉｎａｒｙ

１

読出し終了判定

最終番地まで読出し

最初の空きブロック検出で終了

　

同一データサイズＳＤメモリ転送　ＡＳＣＩＩとＢｉｎａｒｙ比較結果例

ｂｉｔ０

ＡＳＣＩＩ

Ｂｉｎａｒｙ

メモリサイズ

１，６５３，４３２０

８１４，３２３

５７．６ｋｂｐｓ転送時間

約４分５１秒

約２分２５秒

　データサイズが大きくなるにつれて、転送時間が長く、ＨＤＤ格納サイズが大きくなるためにＢｉｎａｒｙ転送機能を追加した。

’００’

$09

GPS測地系選択有無

0:GPS測地系選択無し

1(0以外):GPS測地系選択設定有り（ [$Ack Input106.]応答待ち有り）

今回の製作例はＰＩＣマイコンからＧＰＳモジュールへの設定をしていませんので、この機能は使えない。

’００’

$0A

GPS測地系選択

0:"$PSRF106,21*0F\r\n" WGS-84設定

1:"$PSRF106,178*32\r\n" TOKYO Mean Solution

2:"$PSRF106,179*33\r\n" TOKYO Japan

3:"$PSRF106,180*35\r\n" TOKYO Korea

4:"$PSRF106,181*34\r\n" TOKYO Okinawa
　

’００’

$0B

ブザー発振周期設定　（周波数　＝　１／周期）

発振周期　＝　（設定値＋１）　＊　４　＊　１６　＊　０．１μｓ

例　：　設定値（２２）１６＝３４　→　２２４μｓ　＝　４．４６ｋＨｚ

（PKM17EWH400の場合、５ｋＨｚ付近（１８）１６の方が音が大きいようです。）

’２２’

$0C

ＳＤメモリ種類

’０１’＝１６ＭＢ　、　’０２’＝３２ＭＢ、　’０４’＝６４ＭＢ、　’０８’＝１２８ＭＢ

’１０’＝２５６ＭＢ　、　’２０’＝５１２ＭＢ、　’４０’＝１ＧＢ

’００’＝Ｍａｎｕａｌ設定　（デフォルト）

　　（終了アドレス＋１）番地を$0A、$0B、$0Cに設定する。

　　最終アドレスを小さく制限したい場合などに使用する。

上記以外の設定　＝　１６ＭＢ

’００’

$0D
〜
$0F

$0A＝’００’時の（最終アドレス＋１）番地を設定。　５１２バイト単位の設定のためアドレスA8〜A0は内部で０に設定。

$0B：最終アドレス　A31〜A24

$0C：最終アドレス　A23〜A16

$0D：最終アドレス　A15〜A8
　　　　　　　　　　　　（A8はEEPROMで設定できるが、内部で強制的に０と見なす。）

デフォルトは４ＭＢ相当（１ｓ間隔保存で約３６時間）

$0B＝’００’

$0C＝’４０’

$0D＝’００’

$10

ＧＰＳデータ先頭コマンド指定　（必須）

一番最初にＧＰＳモジュールから送信してくるコマンド設定。

bit0=1 GPRMC , bit1=1 GPGGA , bit2=1 GPGSA , bit3=1 GPVTG

デフォルトは「GPRMC」。

＜＜　注意　＞＞

’０１’

$11

カウンタ用設定

ｂｉｔ０　：　カウントエッジ選択　

　　　ｂｉｔ０＝０　立ち上がりエッジ（Ｌ→Ｈ）でカウント

　　　ｂｉｔ０＝１　立ち下がりエッジ（Ｈ→Ｌ）でカウント

　

ｂｉｔ７　：　ＳＤメモリ書込みタイミング選択

　　　ｂｉｔ７＝０　ＧＰＳ位置確定時のみ格納

　　　ｂｉｔ７＝１　ＧＰＳ位置確定／未確定にかかわらず１秒毎に格納
　

’８１’

　

２．７　動作モード

２．７．１　GPSデータ記録モード

機能

　GPSモジュールのデータをＳＤメモリに保存。

　RS-232CポートからGPSモジュールから取得データが出力されるので、ＳＤメモリにデータを保存しながら 秋月電子通商のＨＰに掲載されているGtop-Satellite-Viewerでデータを表示することができる。

選択方法

　モード選択スイッチを押しながら電源を投入し、約３秒程度押し続ける。

　本モードが選択されたにもかかわらず、LED1の全色(緑色、赤色、青色)が０．２ｓ周期で点滅する場合は、データの上書きししないSingleモードの場合で ＳＤメモリの空き領域が無い場合である。

動作中
表示

　電源投入直後、全LED1が０．５ｓ間点灯し、その後０．１ｓ間消灯する。

　モード選択スイッチが約１ｓ間連続押されていることを検出してＧＰＳデータ記録モードに入る。　この間はＬＥＤは消灯したまま。

　ＧＰＳモジュールの電源をオンする。

　選択されたGPSデータ保存間隔設定のデータ表示を行う。　ＭＳＢ→ＬＳＢの順番で０の場合は０，１ｓ、１の場合は０，５ｓ間LED1の青色を点灯する。　データ表示終了後、LED1の全色(緑色、赤色、青色)が０．５ｓ間点灯する。

　追記モードの場合、空きエリアを検出する動作を行う。　この間、LED1(緑色)→LED1(赤色)→LED1(青色)の順番に点滅を繰り返す。

　その後、ＧＰＳモジュールからのデータを受信状態表示。

　(a) 測位できた場合　：　LED1(青色)を点滅する。

　(b) 電源源投入直後や測位できていない場合　：　LED1(赤色)を点滅する。　

　(c) １ページ単位にEEPROM書込時　：　LED1(青)が次のデータ受信まで連続点灯する。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（約１ｓ間点灯継続）

ブザー音

　電源投入直後は、ブザー消音となっている。

　ＧＰＳモジュールからのデータ受信を開始し始めた後にモード選択スイッチを押すことでブザー音をオン→オフ／オフ→オンできる。

　ブザー音は以下の３通り

　　ＧＰＳモジュールからのデータ受信成功時　：　短時間ブザー音（ピッ）がする。
　　（測位できていない場合）

　　測位成功時　：　少し長くブザー音（ピー）がする。

　　ＥＥＰＲＯＭページ単位書込時　：　約１ｓ程度ブザー音（ピーー）がする。　

　　　

動作終了

　シングルモード時、ＳＤメモリに空きエリアがなくなった場合、GPSモジュールの電源をオフして ０．４ｓ周期でLED1(青色)を点滅する。

　終了方法は電源オフのみ。

　

２．７．２　ＳＤメモリ読み出しモード

機能

ＳＤメモリのデータをRS-232Cラインから出力する。

選択方法

　モード選択スイッチを押さず、PICマイコンの3番ピン（PORTA RA4）をHighレベル（ （ＪＰ１−３　オープン＝Highに接続）にして電源を投入する。

動作中
表示

　電源投入直後、全LED1が０．５ｓ間点灯し、その後０．１ｓ間消灯する。

　LED1(緑色）が、０．５ｓ間隔の点滅を２回行い、その後、０．１ｓ間隔で６回明滅を繰り返す。

　その後、ＳＤメモリの1ページ分のデータを出力する毎にLED1(緑色)→LED1(赤色)→LED1(青色)の順番に点滅を繰り返す。

ブザー音

　ブザー未使用

ＵＳＢポート（仮想ＣＯＭポート）の受信データ

ASCII読出しの場合（ＥＥＰＲＯＭ　＄８　ｂｉｔ０＝０）

　最終アドレス＋１を$0000 8000とした場合のデータ読み出し時の受信データを下図に示します。

　

Binary読出しの場合（ＥＥＰＲＯＭ　＄８　ｂｉｔ０＝１）

　先頭のメッセージは従来と同じ。　その後、ＳＤメモリのアドレスはＡＳＣＩＩコード、その後に５１２バイトのメモリデータをＢｉｎａｒｙで送信。　なお、アドレスの前後は復帰改行（’０Ｄ’　’ＯＡ’）を設けて、テキスト表示しても行先頭にアドレスが表示されるようにしている。
（パソコン側でのＢｉｎａｒｙデータ受信データをファイルに格納する適切なソフトを見つけられず、現状は非公開自作ソフトでファイルに格納している。）
　

動作終了

　ＳＤメモリデータ出力通信終了後はLED1(緑色）を０．４ｓ周期で点滅する。

　終了方法は電源オフのみ。

　

２．７．３　ＳＤメモリクリヤモード

機能

　ＳＤメモリの有効のアドレス全領域のブロック先頭に’FF’に書き込む。

　追記モードでは測位データはＳＤメモリの空き領域に追記される。　このため、測位の前に空き領域を作る必要ばあるため、本モードを設けている。　また、過去分のデータが残っていると最新のデータの最終アドレスが分かり辛くなる。　このため、 ブロックの先頭のデータに’FF’を書き込んでデータの最終アドレスを明確にする。

選択方法

　モード選択スイッチを押さず、PICマイコンの3番ピン（PORTA RA4）をLowレベル（ （ＪＰ１−３　短絡＝Lowに接続）にして電源を投入する。

動作中
表示

　電源投入直後、全LED1が０．５ｓ間点灯し、その後０．１ｓ間消灯する。

　２ｓ間、18番ピン（PORTA RA1）がLowレベルであることを確認する。　この間ＬＥＤは消灯している。

　LED1(赤色）が、０．５ｓ間隔の点滅を２回行い、その後、０．１ｓ間隔で６回明滅を繰り返す。

　その後、LED1(赤色）が０．1ｓ間隔で点滅を繰り返して待機状態となる。　このときにモード選択スイッチを押すとクリヤを実行開始する。

　ＳＤメモリクリヤ中は、ＳＤメモリの８ページ分書込み毎にLED1(緑色)→LED2(赤色)→LED３(青色)の順番に点滅を繰り返す。

　また、ＲＳ−２３２Ｃポートからクリヤ進捗アドレスを出力する。

ブザー音

　ブザー未使用

ＵＳＢポート（仮想ＣＯＭポート）の受信データ

　最終アドレス＋１を$0000 8000とした場合のメモリクリヤ時の受信データを下図に示します。

動作終了

　ＳＤメモリデータ書込み完了後はLED1の赤色を０．４ｓ周期で点滅する。

　終了方法は電源オフのみ。

　

２．７．４　モニタモード　

機能

　 ＵＳＢポート（仮想ＣＯＭポート）を介してパソコンからＰＩＣマイコンのＥＥＰＲＯＭの書換えを行う。
　

選択方法

　 ２．８．２　ＳＤメモリ読み出しモードに移行中に、ＰＣのキーボードより「ＥＳＣ」キーを押す。

コマンド

動作中
表示

モニタモード動作

　ＥＥＰＲＯＭアドレスポインタ（ H'00' 〜 H'FF' ）を示すアドレスの読み書きを行う。　また、「２．８．３　ＳＤメモリクリヤモード」へ移行する。　（ジャンパー短絡無しにＳＤメモリクリヤ。）

No.

コマンド

動作

1

RE<Enter>

ＥＥＰＲＯＭ全アドレスデータ読み出し。

2

SD<Enter>

２．８．３　ＳＤメモリクリヤモード へ移行。

待機状態（LED1(赤色）０．1ｓ間隔で点滅を繰り返してモード選択スイッチを押し待ち状態となる。　モード選択スイッチを押してクリヤ実効。

3

RT<Enter>

コールドスタート状態に復帰。

4

R<Enter>

ＥＥＰＲＯＭアドレスポインタのデータを表示する。

5

Rxx<Enter>

ＥＥＰＲＯＭアドレスポインタxx番地のデータを読み出す。

6

Wyy<Enter>

ＥＥＰＲＯＭアドレスポインタのデータをyyに書き換える。

　PC側ソフトのエコーバックは不要。　（ＰＩＣマイコンからエコーバックする。）
　Ｂａｃｋ　ＳｐａｃｅはＰＩＣマイコン側で処理する。
　大文字、小文字の識別不要。

　モニタモード時、全LED1が消灯する。

ブザー音

　ブザー未使用

ＵＳＢポート（仮想ＣＯＭポート）の受信データ例１

(1) モニタモード移行、モニタモードのオープニングメッセージ表示。
(2) プロンプト”＞”を表示して文字入力待ち。
(3) ＲＥコマンドを入力してＥＥＰＲＯＭの全領域のデータを表示。

　

ＵＳＢポート（仮想ＣＯＭポート）の受信データ例２

(1) Ｒコマンドでアドレスポインタ（H'00')のデータを読み出し。
(2) Ｒ０７コマンドでアドレスポインタをH'07'に移行し、データを読み出し。
(3) Ｒコマンドでアドレスポインタ（H'07')のデータを読み出し。
(4) ｗ０ａコマンドでアドレスポインタ（H'07')のデータを（H'40')から（H'0A')に書換え。 
(5) ＳＤコマンドでＳＤメモリクリヤモードに移行準備。
(6) ＳＤメモリクリヤモードに移行前の再確認。

　

　

動作終了

　モニタコマンド「GT」でコールドスタート。

　電源オフでもよい。

　

３　パルス入力機能付き　いつどこＧＰＳロガー７ （プロトタイプ）　（ 付属　高エネルギー電磁波検出回路 ）の製作

　今回の製作の全容を下記に掲載します。　写真左から下記のようになります。　ＧＰＳ機能、高エネルギー電磁波検出機能の他、歩数計を流用したパルス積算機能を有します。　また、ＧＰＳ機能無しでもエネルギー電磁波検出機能と歩数計を流用したパルスカウントができます。

【　パルス入力機能付き　いつどこＧＰＳロガー７ （ 付属　高エネルギー電磁波検出回路 ）　全体外観　】

　

写真位置

製　　作　　品

備　　　　考

左端

ＧＰＳセンサ　（ＧＰＳモジュール　ＧＰＳ−７４Ａ（Ａ）−０５８）

「いつどこＧＰＳロガー６ （ プラットフォーム　プロトタイプ ）ＧＰＳセンサ部」で紹介している各種センサを使用できます。

左から２番目

パルス入力機能付き　いつどこＧＰＳロガー７基板

いつどこＧＰＳロガー７本体です。　今回は可搬性は考慮せず、長時間運用の外部バッテリを前提としました。

この基板単体は電池ボックス電子工作（その１６） いつどこＧＰＳロガー６ （ プラットフォーム　プロトタイプ にパルス入力機能を付加したものです。

左から３番目

パルスカウントベース基板

高エネルギー電磁波検出回路基板のパルス波形整形、及び、電源切替回路を有しています。

電源についての説明はここに掲載しています。

左から４番目

高エネルギー電磁波検出回路基板

浜松ホトニクスのＷｅｂページのＳｉフォトダイオード応用回路例１０（si_pd_circuit.pdf）を参考にしています。

右端

パルス積算カウンタ

ダイソーのデジタル歩数計Ｂ縦型を改造して使用しています。　電源は内蔵のＬＲ４４を使用します。

　

３．１　 パルス入力機能付き　いつどこＧＰＳロガー７　回路図

　ＧＰＳモジュールがＧＰＳモジュール　ＧＰＳ−７４Ａ（Ａ）−０５８の場合の「パルス入力機能付き　いつどこＧＰＳロガー７」の回路図を下記に掲載します。

（クリックすると原寸大の回路図をダウンロードできます。）

【　パルス入力機能付き　いつどこＧＰＳロガー７）回路　】

　

【　パルス入力機能付き　いつどこＧＰＳロガー７　部品面　】

　

ＩＣ５１（ＦＴ２３２ＲＬ）とマイクロＳＤメモリを取り外した状態。

【　パルス入力機能付き　いつどこＧＰＳロガー７　部品面　】

　

圧電ブザーをハンダ面に実装しています。

【　パルス入力機能付き　いつどこＧＰＳロガー７　ハンダ面　】

　

　

３．２　高エネルギー電磁波検出回路基板

　ＰＩＮフォトダイオードを使用した高エネルギー電磁波検出回路基板回路図を下記に掲載します。　この回路のセンサ部分は浜松ホトニクスのＷｅｂページのＳｉフォトダイオード応用回路例１０（si_pd_circuit.pdf）を参考にしています。

（クリックすると原寸大の回路図をダウンロードできます。）

【　高エネルギー電磁波検出回路　】

　

試作しながらの製作となりましたので、ごちゃごちゃしていします。
左側に見える縦置き基板にＬＭ３１９Ｍを実装しています。
ＩＣ２０１の２番ピンの部品ハンダ付けは空中配線として下さい。

【　高エネルギー電磁波検出回路　部品面　】

　

【　高エネルギー電磁波検出回路　ハンダ面　】

　

３．３　パルスカウントベース基板

　高エネルギー電磁波検出回路基板のパルス波形整形、及び、電源回路関係を有しています。　回路図を下記に掲載します。

　

【　パルスカウントベース基板　回路図　】

　

【　パルスカウントベース基板　部品面　】

　

【　パルスカウントベース基板　ハンダ面　】

　

　パルスカウントベース基板と高エネルギー電磁波検出回路基板の接続回路図を下記に記載しますので参考にして下さい。　下記回路図の左右の太枠回路が上記掲載の回路で、各回路を接続している５本の接続を参考にして下さい。

【　基板接続図　】

　

３．４　パルス積算カウンタ

　パルス積算カウンタとしてダイソーのデジタル歩数計Ｂ縦型を改造して使用しています。　この改造方法例は「ホール素子買っちゃた！　チャリンコ万歩計を作っちゃえ！ 」に下記のように掲載しております。　今回はパルス積算カウンタの電源はデジタル歩数計Ｂ縦型内蔵のＬＲ４４を使用しますので、このままの改造はうまくいきません。

　

【　ホール素子買っちゃた！　チャリンコ万歩計を作っちゃえ！ 時改造例　】

　

　今回はパルス電圧変化でカウントするようにしなければいけません。　しかし、パルスカウントベース基板のロジック信号を直接入力することもできませんので、上記パルスカウントベース基板回路図のように抵抗分割して信号を供給しています。　また、接続先も変更しています。

　

【　今回のデジタル歩数計Ｂ縦型改造外観　】

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