Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Adapter für Anschluss GPS-Antenne an Odroid H3+


von Fabian N. (flyget)


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Hallo zusammen,
ich suche aktuell eine Lösung (USB/UART-Adapter?) um eine (externe) 
GPS-Antenne an das Odroid H3+ Board anzuschließen. Rahmenbedingungen 
wären:

- Betriebsystem Linux (Ubuntu) und Windows
- Am liebsten wäre mir der Anschluss an den UART am IO-Header, da ich 
aus Platzgründen keinen langen USB-Stick haben möchte. Wenn es 
nennenswerte Vorteile gibt, geht auch USB.
- Das H3+ Board sitzt in einem Aluminiumgehäuse. Ich muss die Antenne 
per Kabel an eine SMA-Buchse am Gehäuse anschließen. -> Der Adapter muss 
innen im Gehäuse per Kabel an diese Buchse angeschlossen werden.
- "solide" Hardware, Das Gerät ist an einem eBike montiert

Leider kenne ich mich nicht wirklich aus, wenn es um GPS geht. Als 
Antenne hätte ich etwas in Richtung ANN-MS-0 von uBlox gewählt, bin aber 
für Alternativen offen. Wichtig sind solider Empfang in Wäldern und 
Tälern.

Bitte keine Vorschläge mit >200€ Antennen und DGPS..., ich habe extra 
"solider Empfang" und nicht "möglichst guter Empfang" geschrieben.

Viele Grüße,
Fabian

von Helmut -. (dc3yc)


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Was nützt dir eine Antenne ohne entsprechenden Empfänger? Genau nichts.

von Fabian N. (flyget)


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Okee, dachte das wäre klar... Adapter=Empfänger

Ich möchte die Antenne natürlich nicht nur mechanisch anstöpseln sondern 
das Signal auch Empfangen und über eine Schnittstelle (USB/UART/...) im 
Betriebssystem verarbeiten können.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Du suchst nicht nur eine 'Antenne', sondern einen GPS Empfänger. Wird 
auch manchmal 'GPS Maus' genannt und enthält Empfänger mit UART oder USB 
Anschluss sowie die Antenne.

Gibts von superbillig:
https://www.amazon.de/Empf%C3%A4nger-Antenne-Receiver-Navigator-Navigation-default/dp/B07NW668J1/
bis schweineteuer.

So gut wie alle GPS Receiver mit USB Anschluss sind trotzdem serielle 
Devices mit den üblichen Verdächtigen als USB UART Bridge.
Und so gut wie alle Geräte liefern GPS Daten im bekannten NMEA0183 
Format.

von Frank K. (fchk)


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Vorschlag:

https://www.navilock.de/produkt/62527/merkmale.html?g=1276

Empfänger und Antenne sind zusammen in dem runden Gehäuse. Du brauchst 
nur eine Bohrung, über die Du das ganze montierst. Ist also mechanisch 
recht einfach und wasserdicht. Die Signale auf dem Anschluss sind RS232, 
d.h. per MAX3221 oder MAX3232 kannst Du die auf LVTTL für den UART 
Header umsetzen. Es gibt auch verschiedene Adapter auf USB oder DB9 etc.

Was Du bei dem Odroid H3 nicht nutzen kannst, ist das PPS-Signal. Du 
bekommst ja jede Sekunde ein Telegramm mit der aktuellen Uhrzeit. Du 
weißt aber nicht, wann GENAU die nächste Sekunde anfängt. Das sagt Dir 
der PPS-Puls. Der müsste eigentlich auf den DCD oder RI Pin des UARTs, 
damit der Linux-Treiber den auswerten kann, aber die Schwachmaten haben 
leider nur TXD/RXD/RTS/CTS rausgeführt, obwohl die anderen Signale an 
dem Multi-IO-Chip offen rumliegen. Das ist also etwas, was beim Odroid 
halt nicht geht, dafür brauchst Du einen anderen Rechner.

fchk

PS: Pinbelegung
https://bilder.tragant.de/produkte/orig/603e4461ebf051.80538231.jpg

PPS: Und nein, das PPS-Signal kannst Du über USB erst recht nicht 
nutzen. Das braucht einen direkten Anschluss an einen interrupt-fähigen 
Eingang.

: Bearbeitet durch User
von Bauform B. (bauformb)


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Frank K. schrieb:
> https://www.navilock.de/produkt/62527/merkmale.html?g=1276

> Die Signale auf dem Anschluss sind RS232

Reichelt hat(te?) diese auch mit TTL- statt RS-232-Schnittstelle. Die 
brauchen dann im H3 nur ein Kabel mit zwei passenden Steckern.

> Was Du bei dem Odroid H3 nicht nutzen kannst, ist das PPS-Signal.

geht nicht ganz so einfach, aber prinzipiell kann man jeden Eingang für 
PPS benutzen. Selbst wenn man nur GPIO pollt, wird es genauer als 10 ms. 
Die seriellen Daten allein haben einen Offset von ca. 70 ms ±30ms 
Jitter.

von Frank K. (fchk)


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Bauform B. schrieb:
> Frank K. schrieb:
>> https://www.navilock.de/produkt/62527/merkmale.html?g=1276
>
>> Die Signale auf dem Anschluss sind RS232
>
> Reichelt hat(te?) diese auch mit TTL- statt RS-232-Schnittstelle. Die
> brauchen dann im H3 nur ein Kabel mit zwei passenden Steckern.

Nein, nur das PPS-Signal ist LVTTL (warum auch immer), RX und TX haben 
zumindest bei den Dingern, die ich in den Fingern gehabt habe, immer 
RS232 Pegel gehabt. Und ALLE Modelle mit 6-pol Mini-DIN und 8-pin 
Rundstecker sind in dieser Hinsicht identisch - sonst wären ja 
unterschiedliche Adapter fällig.

>> Was Du bei dem Odroid H3 nicht nutzen kannst, ist das PPS-Signal.
>
> geht nicht ganz so einfach, aber prinzipiell kann man jeden Eingang für
> PPS benutzen. Selbst wenn man nur GPIO pollt, wird es genauer als 10 ms.
> Die seriellen Daten allein haben einen Offset von ca. 70 ms ±30ms
> Jitter.

Ja, prinzipiell ginge das, aber der Linux UART PPS driver kann eben kein 
CTS so out of the box verwenden (probiert), und irgendwelche GPIOs, die 
man sonst nehmen könnte, sind beim Odroid H3 nicht verfügbar.

fchk

von Rainer W. (rawi)


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Fabian N. schrieb:
> Ich möchte die Antenne natürlich nicht nur mechanisch anstöpseln sondern
> das Signal auch Empfangen und über eine Schnittstelle (USB/UART/...) im
> Betriebssystem verarbeiten können.

Also - was suchst du jetzt wirklich?
 - GPS-Mouse (Empfänger mit integrierter Antenne)
 - GPS-Empfänger mit SMA-Buchse zum Anschluss einer externen Antenne
 - brauchst du ein 1PPS-Signal
 - was soll der Empfänger für eine Schnittstelle haben (USB, UART 3.3V/ 
5V, RS232)
 - welche Navigationsatelliten soll das Ding Empfangen (nur GPS oder 
auch Galileo, Glonass, Beidou)?
 - soll der Empfänger EGNOS können?
 - was hat GPS mit einem Betriebsystem (Linux/Windows) zu tun?

Sortiere erstmal, was du wirklich möchtest.
Informationen zu GNSS sind nun wirklich überall im Internet zu finden.

von Klaus K. (Gast)


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RX und TX haben
> zumindest bei den Dingern, die ich in den Fingern gehabt habe, immer
> RS232 Pegel gehabt.

Was meinst du mit RS 232 Pegel ? Im Originalstandard waren das doch 
+15v/-15V,
sdowas sollte heutzutage nur noch in steinalter Industrietechnik zu 
finden sein.

von Frank K. (fchk)


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Klaus K. schrieb:
> RX und TX haben
>> zumindest bei den Dingern, die ich in den Fingern gehabt habe, immer
>> RS232 Pegel gehabt.
>
> Was meinst du mit RS 232 Pegel ? Im Originalstandard waren das doch
> +15v/-15V,
> sdowas sollte heutzutage nur noch in steinalter Industrietechnik zu
> finden sein.

Heutzutage ist das ebn das, was aus einem MAX3221 eben so rauskommt, so 
5...8 V, jeweils positiv und negativ

fchk

von Bauform B. (bauformb)


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Fabian N. schrieb:
> - Das H3+ Board sitzt in einem Aluminiumgehäuse. Ich muss die Antenne
> per Kabel an eine SMA-Buchse am Gehäuse anschließen. -> Der Adapter muss
> innen im Gehäuse per Kabel an diese Buchse angeschlossen werden.
> - "solide" Hardware, Das Gerät ist an einem eBike montiert

"solide" bleibt wohl deine Aufgabe. Ein kleine Adapterplatine ist immer 
solide genug, egal was drauf ist. Ich würde die eher selber bauen, als 
einen gekauften Adapter irgendwie im H3-Gehäuse zu befestigen. Wie viel 
Platz ist da überhaupt?

Bis jetzt sehe ich drei Möglichkeiten:
a) mit wasserdichtem Empfänger inkl. Antenne
https://www.navilock.de/produkt/62527/merkmale.html?g=1276
einer passenden Buchse
https://www.reichelt.de/6-pol-mini-din-buchse-vollgeschirmt-eb-dios-m06-p52026.html?&nbc=1
oder notfalls
https://www.reichelt.de/mini-din-einbaubuchse-6-polig-mit-kabel-bkl-0204027-p235714.html?&nbc=1
und einem MAX3232

b) mit einer wasserdichten Antenne
https://www.u-blox.com/en/product/ann-ms
einem Adapterkabel, z.B.
https://www.reichelt.de/wlan-kabel-sma-einbaubuchse-mhf-u-fl-delock-88747-p179772.html?&nbc=1
und einem Empfänger innen im H3+
https://www.reichelt.de/gnss-gps-engine-module-u-blox-ttl-pps-navilock-60447-p219845.html?&nbc=1

c) mit Empfänger inkl. Antenne in einer "Seifendose"
https://www.u-blox.com/en/product/sam-m10q-module
mit beliebigem Kabel und Stecker im H3-Gehäuse
und einem Adapterkabel auf die 24-polige Stiftleiste

a) und b) brauchen beide eine selbst gebaute Platine mit jeweils einer 
Handvoll Bauteilen. Elektrisch sind beide trivial, nur die Mechanik muss 
zum H3-Board und -Gehäuse passen.

c) braucht eine selbst gebaute Platine in einem geeigneten wasserdichten 
Gehäuse. Die ist elektrisch auch trivial, nur etwas mühsam zu löten. Zum 
Ausgleich braucht man im H3 nur ein Kabel, bekommt den modernsten u-blox 
Chip und, wenn man sich strikt an die App-Note hält, den besten Empfang. 
Dafür soll z.B. die Platine 50x50mm groß sein.

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