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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik mini GPS-Navi


Autor: Peter (Gast)
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Hallo,

im Forum ist ja schon oft beschrieben worden wie man sich einen 
GPS-Tracker baut.
Aber geht das ganze auch anders rum. Also das ich zum Beispiel eine 
SD-Karte in das "NAVI" schiebe, die verschiedene GPS-Punkte beinhaltet, 
und mir dann per Display oder einfach per LED angezeigt wird ob ich nach 
links oder rechts oder geradeaus etc. gehen muss.
Gibts sowas schon fertig?

mfg
Peter

Autor: Thomas W. (thomas_v2)
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Hi,
ich habe auch schon einmal dran gedacht meinen GPS-Logger so zu 
erweitern.
Ein paar Gedanken dazu:

Für eine Richtungsanzeige würde eine Art elektronischer Kompass benötigt 
um die Lage der Anzeige zu erfassen. So etwas ist bei den 
Roboterbastlern zu bekommen, aber auch nicht ganz billig (ca. 40 €, oder 
weiß jemand etwas günstigeres?)

Ich hätte mir das so gedacht, eine vorher geplante Route abzufahren.
In der einfachsten Version würde das Gerät nach erreichen eines 
Wegpunktes in einem Radius von z.B. 10m auf den nächsten Punkt 
weiterschalten. Somit müsste man die aktuelle Position nur mit einer 
weiteren vergleichen.
Abstandsberechnung z.B. so:
Beitrag "GPS - MOUSE - MINI- NAVIGATOR (Assembler) ATmega8"

Da man beim Radfahren oder Wandern schonmal ein Umweg nimmt, sollte das 
Gerät sinnvollerweise erkennen wenn man auf anderem Wege auf einen 
fortgeschrittenen Punkt des Pfades kommt. Also müsste die aktuelle 
Position mit allen noch nicht erreichten Wegpunkten verglichen werden, 
ob eine von diesen näher liegt und dann an diesem Punkt die Route 
fortsetzen.

Ich habe mit SD-Karten am AVR noch nicht viel rumgetestet, aber eine 
sagen wird mal 100 kB große Datei sollten doch noch in unter 5 Sekunden 
durchzugehen sein, oder?
Ansonsten müsste man so einen Pfad am PC vorher etwas für den Controller 
optimiert aufbereiten, damit dieser nicht dauernd ein z.B. gpx-Format 
parsen muss.

Autor: Matthias Larisch (matze88)
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Hallo!

Ich baue zur Zeit exakt so ein Gerät, welches in den nächsten Wochen 
fertig sein müsste. Das wird dann auch direkt in die Codesammlung 
gestellt.

Schonmal meine Ideenbeschreibung: Fertige GPS Bluetooth Maus mit Akku,

dadrauf eine kleine Extraplatine mit Mega88, 8 LEDs und 2 Tastern, SD 
Karte noch irgendwie mit ins Gehäuse. Das alles passt bei mir exakt in 
das bereits vorhandene Gehäuse. (Klar, Löcher muss man noch bohren)

Software soll folgendes können:

GPS Log auf SD Karte, einstellbar nach: Interval (Log alle 1-? 
Sekunden), Entfernung (Log alle 1-? Meter) sowie kombiniert (Log alle 
1-? Meter aber mindestens alle 1-? Sekunden).
Einspeichern von Wegpunkten direkt am Gerät, auf die später wieder 
navigiert werden kann
Einspeichern einer Strecke vom PC, welcher dann mit dem Gerät gefolgt 
werden kann

Außerdem diverse Stromsparfeatures, dass z.B. das GPS Modul vom Strom 
getrennt oder auf Trickle Power gestellt wird, wenn keine volle Leistung 
/ Genauigkeit notwendig ist. Das gleiche gilt auch für die SD Karte.

Die Software ist zur Zeit halt noch in Arbeit, die Hardware steht schon.

Für die SD Karte (fest auf die Platine geklebt/gelötet) benutze ich ein 
komplett eigenes Format, bespielt und gelesen wird über Bluetooth und 
eventuell später noch über nen "Fast Transmit Draht", der dann bis zu 1 
Mbit/s überträgt, ganz nützlich für große GPS Logs um sie auf den PC zu 
übertragen, da mein Bluetooth nur 38400 bps macht.

Wie gesagt, ich stelle das komplette Projekt in einigen Wochen hier 
rein, ansonsten findet sich vielleicht noch der ein oder andere Anreiz 
fürs selbst machen in meinem Beschreibungstest.

Matze

Autor: Thomas W. (thomas_v2)
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@Matthias
Was benutzt du denn für ein Kompassmodul? Quelle/Preis?

Thomas

Autor: Matthias Larisch (matze88)
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Hi!

Ich benutze garkein Kompassmodul. Für die Navigationsführung reicht es 
völlig aus, den Bewegungswinkel ("Heading") vom GPS Modul zu benutzen. 
Der ist auch bei geringen Geschwindigkeiten bereits brauchbar (Achtung: 
Static Navigation muss natürlich aus sein!), allemal genauer als die LED 
Anzeige zur Richtung. Meine LEDs können nach vorne dann 0° 15° 30° und 
45° darstellen (0° und 45° ist jeweils ne LED, zwischenstufen werden 
über 2 Helligkeitsstufen dargestellt (0°: VOLL/AUS 15°: VOLL/SCHWACH 
30°: SCHWACH/VOLL 45°: AUS/VOLL), die LEDs sind auf dem Gehäuse 
einigermaßen im Kreis angeordnet. Vorraussetzung ist, dass der Benutzer 
das Gerät halt in Bewegungsrichtung ausrichtet, das sollte aber wohl 
noch möglich sein :-)

Wie praktikabel diese Lösung ist, werde ich feststellen, sobald es 
fertig ist. Ich weiß zur Zeit auch noch nicht, ob ich wirklich alle 
geplanten Features umsetzen kann, da mein Mega88 jetzt schon "out of 
flash" läuft und ich keine Lust habe, TQFP von der Platine ab & wieder 
dran zulöten. Ist aufgrund des begrenzten Platzes im alten Gehäuse eben 
sehr friemelig.

GPS/BT Modul ist übrigens ein SysonChip Sirf III, bei Ebay für 30€? 
inklusive Porto erstanden. Nächstes Mal würde ich für so ein Projekt 
allerdings den MTK Chipsatz einsetzen, da er nur etwa die Hälfte des 
Sirf III an Strom benötigt und damit für Langzeitlogger interessanter 
wird. Im Dauerbetrieb braucht der Sirf III etwa 70mA, Trickle Power 
während der Off Phasen irgendwas bei knapp 10mA. der 1100mAh China Liion 
sollte also mindestens 12-15 Stunden mitmachen, wenn man sekündlich 
loggt. Mega88 und SD Karte kann man völlig außer Acht lassen, da der 
Prozessor zu etwa 95% der Zeit mit stark reduziertem Takt (danke 
Softwareprescaler!) im Idle Modus laufen kann und dann weniger als 1mA 
benötigt, die SD Karte muss nur alle ~25 "Logpunkte" für nichtmal 0,5 
Sekunden angeschaltet sein, was effektiv wieder rund 1mA ausmacht (50mA 
/ 25*0,5). Ich möchte nur 3D Koordinaten (12 Byte), Datum (4 Byte), 
Speed over Ground (2 Byte), Anzahl genutzer Sats, HDOP und Fix-Status 
(zusammen nochmal 2 Byte) loggen, das ergibt 20 Byte pro Datensatz und 
da hat man eigentlich alles erdenkliche an Informationen drin :-) 
Nachteil ist, dass am PC noch ein Programm zur Dekodierung der ganzen 
Informationen gebraucht wird, aber das ist bei den Datenloggern eh 
üblich (wobei die Ebayteile großteils scheinbar einfach NMEA Strings 
loggen, wie's ausschaut?). Dank SIRF Binary Protocol ist auch die 
Auswertung/Aufbereitung der Daten im µC sehr einfach, da alles in einer 
Message im korrekten Format vom GPS geliefert wird.
Ich schreibe zuviel :-)

Matze

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