Was heute jedes Smarthphone mit einer entsprechenden App kann, war vor einigen Jahren noch nicht so verbreitet. Die Rede ist von GPS-Laptimern. Mit diesem Projekt lassen sich Rundenzeiten unabhängig von jeglicher Infrastruktur (außer natürlich dem GPS-Navigationssignal) erfassen. Da das mit den GPS-Navigantionssignal mitgelieferte Zeitsignal äußert genau ist, lassen sich auch mit diesem System auch hohe Zeitgenauigkeiten erreichen. Das setzt allerdings voraus, dass die START/ZIEL Koordinate genau erfasst werden kann. Gerade in Situationen wo nur wenige Satelliten sichtbar sind und zeitweise weniger als vier Satelliten sichtbar sind kommt das System an seine Grenzen. Das war auch der Grund warum ich mich letzlich mehr um eine Infrastruktur-gebundens Projekt (Laptimer) gekümmert habe.
Hardware
Der Hardware-Aufbau gestaltet sich vergleichsweise einfach, da nur wenige Bauteile benötigt werden. Der teuerste Part ist sicherlich das GPS-Module (ca. 40€). Der Vorteil in dem GPS-Modul liegt darin, dass es eine sehr hohe Abtastrate (10Hz) erlaubt. Nachteilig ist einzig das es nur mit 3,3V Pegel arbeitet, somit eine Pegelwandlung zwischen Mikrocontroller und betreffenden Modul vorgenommen werden muss. Sicherlich kann man auch den Mikrocontroller mit 3,3V betreiben, da ich aber kein 3,3V kompatibles LCD zu Hand hatte, habe ich mich dafür entschieden den Mikrocontroller mit 5V zu betreiben.
Aktuell ist das Projekt noch auf einem Breadboard realisiert. Ich plane aber ein entsprechenden Schaltplan + Layout zu entwerfen.
Benötigte Bauteile:
- Taster START/ZIEL
- 4x20 Zeichen LCD
- FMP04 GPS Modul
- Atmega16
Pinbelegung
Pin Description Connected with ----------------------------------------- 1 PB0(XCK/TO) - 2 PB1(T1) - 3 PB2(INT2/AIN0) - 4 PB3(OC0/AIN1) - 5 PB4(SS) - 6 PB5(MOSI) - 7 PB6(MISO) - 8 PB7(SCK) - 9 RESET - 10 VCC +5V 11 GND Ground 12 XTAL2 4Mhz Quarz 13 XTAL1 4Mhz Quarz 14 PD0(RXD) GPS(TXD) 15 PD1(TXD) GPS(RXD) 16 PD2(INT0) - 17 PD3(INT1) - 18 PD4(OC1B) - 19 PD5(OC1A) - 20 PD6(ICP1) - 21 PD7(OC2) - 22 PC0(SCL) - 23 PC1(SDA) - 24 PC2(TCK) JTAG-ICE 25 PC3(TMS) JTAG-ICE 26 PC4(TDO) JTAG-ICE 27 PC5(TDI) JTAG-ICE 28 PC6(TOSC1) - 29 PC7(TOSC1) - 30 AVCC +5V 31 GND Ground 32 AREF +3,3V 33 PA7(ADC7) - 34 PA6(ADC6) LCD BackGrnd 35 PA5(ADC5) LCD EN 36 PA4(ADC4) LCD RS 37 PA3(ADC3) LCD DB7 38 PA2(ADC2) LCD DB6 39 PA1(ADC1) LCD DB5 40 PA0(ADC0) LCD DB4
Software
Die Software habe ich zu einem großen Teil aus dem Hack-A-Day-Artikel (siehe Quellen) übernommen. Das aktuelle AVR-Studio 4 Projekt (ver 0.3) hab ich in ein ZIP-Archiv gepackt. Das Archiv kann man unter den unten angegebenen Link herunterladen. Wer den Mikrocontroller direkt Flashen möchte und sich nicht um den Quelltext schert kann das mit dem hex-file, das sich ebendfalls im Archiv befindet machen.
Bilder
Quellen
http://hackaday.com/2011/07/05/gps-lap-timer-from-secondhand-parts/