Ｍｅｍｏｒａｎｄｕｍの小部屋

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まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編

　このＷｅｂページは「ＲＰ２０４０マイコンボードキット (ＡＥ−ＲＰ２０４０)」を用いてＧＮＳＳロガーを製作した経緯を記録として残した個人的なメモです。

　文中の一部の用語は下記を意味します。

• ＧＮＳＳモジュール
  　ＧＲ−Ａ０１３Ｕ（ＧＭ−Ａ０１３Ｒ）・ＧＭ−５１５７Ａ・ＧＳＵ−１４０型ＧＮＳＳ評価キット・ＧＭ−８０１３Ｔ・ＧＴ−Ｕ１２などのＧＮＳＳ受信機 （受信器）もしくはＧＮＳＳモジュール。
  　

• ＧＮＳＳロガー
  　ＧＮＳＳモジュールから送信されたＮＭＥＡセンテンスをＳＤカードに記録する本Ｗｅｂページで紹介する試作品（プロトタイプ）。

−　目次　−

１．はじめに

２．「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０版」の製作

３．「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」の仕様

４．「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」のスケッチ

５．動作設定ＥＥＰＲＯＭデータ書き込みスケッチの内容

６．「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」のスケッチの書き込みと動作例

７．「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」のファイルマネージャー操作方法と動作例
　

１．はじめに

　「まるごとＮＭＥＡ　Ａｒｄｕｉｎｏ編」、 「まるごとＮＭＥＡ　Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　Ｐｉｃｏ編」 、「まるごとＮＭＥＡ　ＲＰ２０４０　Ｚｅｒｏ編」、「まるごとＮＭＥＡもどき　ＳＰＲＥＳＥＮＳＥ（メインボード）編」、「まるごとＮＭＥＡもどき　ＳＰＲＥＳＥＮＳＥ（メインボード＋拡張ボード）編」「電池ボックス電子工作（その２３） まるごとＮＭＥＡボックス版」に続く製作記録です。

　ハードウエアとしては「ＲＰ２０４０マイコンボードキット (ＡＥ−ＲＰ２０４０)」 のピン配列と「Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　Ｐｉｃｏ」のピン配列がほぼ同じのため、両方のボードを利用できるようにしました。　ソフトウエア としては「電池ボックス電子工作（その２３） まるごとＮＭＥＡボックス版」のスケッチを改訂しました。　今回の改訂版はＲＰ２０４０を用いた「まるごとＮＭＥＡ　Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　Ｐｉｃｏ編」 、「まるごとＮＭＥＡ　ＲＰ２０４０　Ｚｅｒｏ編」、「電池ボックス電子工作（その２３） まるごとＮＭＥＡボックス版」にも利用できます。

２．「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０版」の製作

　ＧＮＳＳロガーの操作・機能は基本的に「まるごとＮＭＥＡ　Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　Ｐｉｃｏ編」 を踏襲しました。　本来は仕様を先に記載すべきですが、仕様説明に際して回路図を参照しているため製作情報を先に記載します。

• 　基本回路は「まるごとＮＭＥＡ　Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　Ｐｉｃｏ編」の「プロトタイプ４」と同じです。　マイコンボード接続用のピンソケットを 「ＡＥ−ＲＰ２０４０」用と「Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　Ｐｉｃｏ」用の２種類を同一基板上に並べて実装しました。
  　

• 　電源供給はマイコンボード「ＡＥ−ＲＰ２０４０」もしくは「Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　Ｐｉｃｏ」のＵＳＢコネクタから、もしくは、端子台ＴＢ３から供給する外部５Ｖｄｃ電源のいずれかを利用できるようにしました。　なお、ＵＳＢコネクタからの５ＶｄｃとＴＢ３外部５Ｖｄｃが直流的に接続することを防止するためにＳＷ５（ＤＣ　Ｓｕｐｐｌｙ）を設けて断路できるようにしました。
  　また、別の目的として、ＧＮＳＳモジュールへの電源供給をマイコンボード「ＡＥ−ＲＰ２０４０」もしくは「Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　Ｐｉｃｏ」内の３．３Ｖレギュレータを利用したくない場合を想定しています。
  　

• 　 ＧＮＳＳモジュール用電源は回路図上は電源ＩＣ１の３端子レギュレータはＡＭＳ１１１７−３．３から供給しています。　なお、今回の製作では実装の容易な「ＲＡＳＢＥＥ　１０個セット　ＡＭＳ１１１７−３．３　ＤＣ−ＤＣ　ステップダウン　パワーモジュール」を利用しました。
  　

• 　ＳＤカードは「まるごとＮＭＥＡ　Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　Ｐｉｃｏ編」の「プロトタイプ４」と同じ「ｍｉｃｒｏＳＤカードスロットＤＩＰ化キット」を利用しました。
  　

　下記に「まるごとＮＭＥＡボックス版」の回路図、製作時の画像を掲載します。

上記回路図を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。

【　「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」　回路図　】

【　「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」基板外観１　】

【　「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」基板外観２　】

【　「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」基板外観３　】

【　「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」基板外観４　】

【　「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」基板外観５　】

【　「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」基板外観６　】

「ＲＰ２０４０マイコンボードキット (ＡＥ−ＲＰ２０４０)」を実装した場合です。

【　「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」基板外観７　】

「Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　Ｐｉｃｏ」を実装した場合です。

【　「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」基板外観８　】

【　「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」動作確認１　】

３．「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」の仕様

　 「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」の仕様を下記に記載します。 　動作は「ＧＮＳＳロガー」もしくは「ファイルマネージャー」の２種類のいずれかを、電源投入時のＳＷ１とＳＷ２のオンオフ状態で選択します。
　

４．「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」のスケッチ

　「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」のスケッチは２種類の組み合わせで利用します。　２種類のスケッチの一つはＧＮＳＳロガー用スケッチ、もう一つは動作設定ＥＥＰＲＯＭデータデータ書き込みスケッチです。

• ＧＮＳＳロガー用スケッチ

　ファイルマネージャー動作時のＭｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度毎に下記のいずれかを利用してください。　ＧＮＳＳロガー動作時のＭｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度は動作設定ＥＥＰＲＯＭデータ書き込みスケッチで設定します。

ファイル名	ファイルマネージャー動作時のＭｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度
jsk96j1.uf2	１１５２００ｂｐｓ
jsk96j2.uf2	２３０４００ｂｐｓ
jsk96j3.uf2	４６０８００ｂｐｓ
jsk96j4.uf2	９２１６００ｂｐｓ

• 動作設定ＥＥＰＲＯＭデータ書き込みスケッチ

　 動作設定ＥＥＰＲＯＭデータ書き込みスケッチは、ＧＮＳＳロガー用スケッチの動作を設定するデータを書込むスケッチです。　ＧＮＳＳロガー用スケッチを動作させる前に、事前にこのスケッチでＥＥＰＲＯＭに 所定のデータを書込む必要があります。

　本ＷｅｂページでＥＥＰＲＯＭと記載していますが、「Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　Ｐｉｃｏ」などで使用されているチップＲＰ２０４０にはＥＥＰＲＯＭがありません。　正 しくは「Ｒａｓｐｂｅｒｒｙ　Ｐｉ　Ｐｉｃｏ」などで使用されているチップＲＰ２０４０に内蔵されているＦＬＡＳＨメモリの一部をデータ保存／読出しすることでＥＥＰＲＯＭと同等の機能を実現しています。

　ＧＮＳＳモジュール初期設定有無、ＧＮＳＳモジュール通信速度、Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度の異なる４種類のスケッチのいずれかを利用してください。

ファイル名	Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度
jsk96k1.uf2	BLOCK０ ＧＮＳＳモジュール用初期設定ルーチン ０（初期設定無し） ＧＮＳＳモジュール通信速度 １１５２００ｂｐｓ Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度 １１５２００ｂｐｓ BLOCK１ ＧＮＳＳモジュール用初期設定ルーチン ０（初期設定無し） ＧＮＳＳモジュール通信速度 ４８００ｂｐｓ Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度 １１５２００ｂｐｓ BLOCK２ ＧＮＳＳモジュール用初期設定ルーチン ０（初期設定無し） ＧＮＳＳモジュール通信速度 ９６００ｂｐｓ Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度 １１５２００ｂｐｓ
jsk96k2.uf2	BLOCK０ ＧＮＳＳモジュール用初期設定ルーチン ０（初期設定無し） ＧＮＳＳモジュール通信速度 ９６００ｂｐｓ Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度 １１５２００ｂｐｓ BLOCK１ ＧＮＳＳモジュール用初期設定ルーチン ０（初期設定無し） ＧＮＳＳモジュール通信速度 １９２００ｂｐｓ Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度 １１５２００ｂｐｓ BLOCK２ ＧＮＳＳモジュール用初期設定ルーチン ０（初期設定無し） ＧＮＳＳモジュール通信速度 ３８４００ｂｐｓ Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度 １１５２００ｂｐｓ
jsk96k3.uf2	BLOCK０ ＧＮＳＳモジュール用初期設定ルーチン ０（初期設定無し） ＧＮＳＳモジュール通信速度 ９６００ｂｐｓ Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度 １１５２００ｂｐｓ BLOCK１ ＧＮＳＳモジュール用初期設定ルーチン ０（初期設定無し） ＧＮＳＳモジュール通信速度 １９２００ｂｐｓ Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度 １１５２００ｂｐｓ BLOCK２ ＧＮＳＳモジュール用初期設定ルーチン ０（初期設定無し） ＧＮＳＳモジュール通信速度 ５７６００ｂｐｓ Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度 １１５２００ｂｐｓ
jsk96k4.uf2	BLOCK０ ＧＮＳＳモジュール用初期設定ルーチン 「ＧＳＵ−１４０Ｂ」用初期設定 ＧＮＳＳモジュール通信速度 １１５２００ｂｐｓ Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度 １１５２００ｂｐｓ BLOCK１ ＧＮＳＳモジュール用初期設定ルーチン ０（初期設定無し） ＧＮＳＳモジュール通信速度 １１５２００ｂｐｓ Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度 １１５２００ｂｐｓ BLOCK２ ＧＮＳＳモジュール用初期設定ルーチン ０（初期設定無し） ＧＮＳＳモジュール通信速度 ９６００ｂｐｓ Ｍｏｎｉｔｏｒシリアルポート通信速度 １１５２００ｂｐｓ

５．動作設定ＥＥＰＲＯＭデータ書き込みスケッチの内容

　ＥＥＰＲＯＭのデータ例（jisaku96k1.uf2）を下記に掲載します。　

６．「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」のスケッチの書き込みと動作例

　”４．「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」のスケッチ”に掲載のスケッチファイルｕｆ２の書き込みは下記の方法で行います。

（１）　マイコンボード上のＢＯＯＴＳＥＬスイッチを押しながら通電、もしくは、ＢＯＯＴＳＥＬスイッチを押しながらＲＥＳＥＴスイッチを押します。

（２）　パソコンでマイコンボードをドライブとして認識させます。

（３）　ｕｆ２ファイルを選択してマイコンボードのドライブにドラッグ＆ドロップします。

（４）　ドラッグ＆ドロップ後にスケッチ書き込み終了後、リセットがかかりスケッチが実行されます。

..

【　ドラッグ＆ドロップ操作例　】

　「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」を動作させる手順は「動作設定ＥＥＰＲＯＭデータ書き込みスケッチ」を書き込んで動作用のパラメータを設定します。　その後に「ＧＮＳＳロガー用スケッチ」を書き込みます。　以下に書き込み時のＭｏｎｉｔｏｒ表示例を以下に示します。

【　「動作設定ＥＥＰＲＯＭデータ書き込みスケッチ（jsk96k1.uf2）」書き込み後の起動時表示例　】

【　「ＧＮＳＳロガー用スケッチ（jsk96j1.uf2）」書き込み後の起動時表示例　】

７．「まるごとＮＭＥＡ　ＡＥ−ＲＰ２０４０編」のファイルマネージャー操作方法と動作例

　ファイルマネージャーはＳＤカードを 実装した状態でＳＤカード内のファイルリスト取得、ファイル読み出し、ファイル削除の機能を有します。　実際の動作例を以下に示します。

• 　ファイルマネージャー機能を有効にするためには電源投入時にＳＷ１とＳＷ２の両方を押しながら電源投入もしくはリセットします。
  　　

• 　パソコン側の通信ソフトはシリアル通信用プログラムを利用してください。　当方は”ｔｅｒａ　ｔｅｒｍ”を利用しています。　なお、正常に受信するためには通信速度の設定の他に送信・受信の改行コードとして”ＬＦ”（ＡＳＣＩＩコード：改行）を設定する必要があります。

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