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Bauelemente, Baugruppen
mkn, 2013, ;-)
-> Software für den simple-GPSDO
Die Software von F1CJN wird als Basis-SW verwendet, lediglich die gewünschte Timepulse-Frequenz ist anzupassen.
-> GPSDO : NE0-7M with Arduino to replace the 10 KHz from GPS Rockwell Jupiter by F1CJN
- selbstverständlich sind eigene Kreationen verwendbar, die Hardware-Schnittstellen sind zu beachten
- Die vorgenommenen Erweiterungen der Basis-Software sind u.a..
- einige Korrekturen in der Anzeige(wie z.B. Vornullen oder Leerzeichen bei der Zeitanzeige)
- Beseitigung des sporadischen Springens der Sekunden
- Messung der Abstimmspannung des OCXO
- Lock-Zustand der PLL, hier gibt es noch einiges zu tun [15.09.20, mkn]
- Temperaturmessung, der Sensor ist frei positionierbar, z.B. Gehäuse-Temperatur des OCXO,
Geräte-Innentemperatur, externer, kabelgebundener Sensor, etc.
- Auswahl der angezeigten Informationen, Anpassung an das gewählte Display und den Anforderungen des OM's
- manuelles oder softwaregestütztes Holdover, in Planung für November 2020, leider nur Planung bis heute[27.01.21],
´ manuelles Holdover umgesetzt, PCB rev2.37, Feb. 2021
- simple-Holdover umgesetzt, Uc Generierung via DAC, PCB rev 2_37
...[14.02.2021,..., mkn]
Nun ist nahezu ein Jahr, seit Nutzungsbeginn der Software von F1CJN und den mitgelieferten Bibliotheken, vergangen.
Es wird Zeit zu einem Update der Bibliotheken und der nötigen Anpassung der Software.
GPSDO : NE0-7M with Arduino to replace the 10 KHz from GPS Rockwell Jupiter by Alain, F1CJN
Das NEO-7M_Arduino_Jupiter_10KHz.zip enthält folgende Files:
Bitte auch das pdf-File beachten NEO-7M_Arduino_Jupiter_10KHz.pdf, 11.11.2016
- GPSDO : NE0-7M with Arduino to replace the 10 KHz from GPS Rockwell Jupiter par Alain Fort F1CJN
- Projekt-Idee
- Blockschaltbild
- Erläuterung zur Software
- gelisteter Sketch
- die mitgelieferten Bibliotheken
Alain_F1CJN (@f1cjn) / Twitter
Bild: F1CJN
- ino -> NEO-7M_10KHz_V1.0.ino by Alain, F1CJN
- PCB: V. 1.0 & 2.37
- GPS-Rx-Breakout Board mit ublox NEO-6M-, NEO-7M-Modul (F1CJN hat die Software für dieses Modul geschrieben)
- Display: 4*20 Zeichen, LCD, I2C-Interface
- Funktionen:
- Setzen der TiP(Timeimpuls)-Frequenz
- Anzeige:
- Koordinaten
- Zeit(UTC)
- SAT, QTH-Locator
- Datum könnte aktiviert werden
- Ausgabe auf seriellen Monitor der IDE
Programmablaufplan, Flow chart
---> Serieller Monitor
Einbinden der Zip-Files über die IDE.
Anmerkung: zusätzlich habe ich auch die Wire-Bibliothek aufgenommen, da es sonst eine Fehlermeldung gibt.
Ich habe den Eindruck, dass in der Library LiquidCrystal etwas nicht sauber programmiert ist.
So bleibt immer etwas für die Zukunft, hi. [mkn]
gibt es einige Abweichung zur üblichen Notation in der Original-Version.
https://github.com/mikalhart/TinyGPSPlus
- die Sekundenanzeige springt von Zeit zu Zeit
- Lösung, in Zeile 149 Funktion smartdelay(ms), ms reduzieren, neu: smartDelay(600);, 600 ms ,
Zeit zum Auslesen der durch das GPS-Modul zyklisch gesendeten Datensätze
Da war auch etwas mit KISS.
Jedem Einzelnen ist es natürlich vorbehalten die Software in seinem Sinne anzupassen, ist ohnehin das obige Ziel, oder andere Lösungen zu schaffen.
Ein ausgebildeter Programmierer wird die Struktur des Sketches sicherlich zerlegen und nach den allgemeinen Gepflogenheiten aufbauen.
Im Netz finden sich zahlreiche alternative Bibliotheken zu der hier verwendeten TinyGPSPlus.
Und wer den Sketch genau liest findet auch verschiedene direkte UBX-Kommandos zur Steuerung des ublox NEO-6M/7M Moduls.
Alternative GPS-Bibliotheken sind u.a.:
- UbxGps
- NeoGPS
- GPS-neo-6m -> https://cristiansteib.github.io/Gps-neo-6m
"Lesen, Bauen und Lernen" abändern.
- Bezug der Software
- verwendete Version der Leiterplatte
- Typ des GPS-Rx-Modules NEO-6M, NEO-7M, NEO-M8M, ...
- verwendetes Display
- genutzte Optionen
- Was soll angezeigt werden?
- ino- oder hex-File
- Aktuelle Versionen der Software
- SW für Display: 4*20 Zeichen, LCD, I2C-Interface
- SW für Display: 4*20 Zeichen, LCD, I2C-Interface
- PCB: rev1, rev2_37, rev2_37a, plus Modifikation, rev2.1 plus Modifikation, ab PCB rev.2.2_xx wird die Modifikation nicht benötigt
- GPS-Breakout-Board mit GPS-Modul NEO-6M, NEO-7M, NEO-M8M
- Achtung Modifikation: R17 von Pin 7(MCP6002) trennen und mit TP3, mittels Drahtbrücke, verbinden. 08.04.2020 mkn
- Attention modification: R17 separated from pin 7 (MCP6002) and connected to TP3 by a wire.
- L2: Ferrit Bead -> Baumappe
- Optional: Taster, push button zur Steuerung der Zeile 4, ForcedHoldover ON/OFF, D7 an K11
Schalter an D8, Steckerleiste: Ab- und Zuschaltung des Backlights des LCD-Displays
- Display: 4*20 Zeichen, LCD, I2C-Interface
- Funktionen:
- Setzen der TiP(Timeimpuls)-Frequenz
- Startbildschirm: Call und gesetzte TiP-Frequenz
- Anzeige:
- Koordinaten (alternativ in Zeile 4: Asl, Hdop), Auswahl by default oder mittels Taster
- QTH-Locator, 8 stellige Anzeige, kann durch Auskommentieren auf 6 stellige Anzeige geändert werden. Tnx to Patrick, TK5EP.
- SAT used
- Lock(unLock) der PLL
- Uc: Steuerspannung des VC-OCXO, dreistellig nach dem Komma, erhöhte Auflösung durch Oversampling (15 bit)
- Temperatur-Sensor (entfällt für PCB V 1.0)
- Zeit(UTC)
- LED: Lock PLL
- manuelles Holdover, Einstellung der Uc mittels R14, entfällt für PCB rev1
- simple-Holdover (Einstellung der Uc mittels MCP4725), entfällt für PCB rev1
- smart-Holdover, die Haltespannung wird adaptiv erfasst, entfällt für PCB rev1
- Forced-Holdover, entfällt für PCB V 1.0
- Debug-Mode: serieller Monitor, DEBUG 12 serieller Plotter Anzeige
- Ausgabe auf seriellen Monitor der Arduino IDE oder Terminal, z.B. PUTTY, via USB-Schnittstelle des NANO
- Ausgabe auf seriellen Plotter der IDE: u.a. für DEBUG 12, graphische Auswertung der Abstimmspannung Uc TP3 über die Zeit
- Eingaben durch User im Eingabeblock innerhalb der INO
- Verwendeter GPS-RX: ublox NEO-6M, NEO-7M, NEO-M8M
-TiP-Frequenz, Hz, freie Wahl der Frequenz im Rahmen der Funktionalität der PLL, z.B. u.a. 1 kHz, 10 kHz, 100 kHz für 10 MHz-GPSDO
oder 2,5 kHz, 25 kHz, 250 kHz für 25-MHz-GPSDO
- Call für Anzeige auf dem Startbildschirm
- Warm-Up-Periode für das Vorheizen des OCXO
- Default: 60 Sekunden
- Wahl der Temperatursensor-Auflösung
Ein vorhandener Temperatursensor wird automatisch erkannt und ausgewertet.
- Eingabe der Betriebsspannung des NANO, zwecks erhöhter Genauigkeit der Spannungsanzeige Uc
- Eingabe EFC@ 10 MHz
- Debug-Mode selektierbar
- GPS-RX: Navigationsmodus, dynamisches Model auf Stationär gesetzt, dadurch Erhöhung TiP-Frequenzgenauigkeit, um Faktor ca.2
- GPS-RX: SBAS Support abgeschaltet
- Cable Delay: Default 50 ns, auf 25 ns reduziert, Kabellänge 5 m
- Minimale Elevationswinkel von 5 Grad(Default). Der Wert kann auf Anfrage angepasst werden.
- Bibliotheken: TinyGPSPlus Version 1.02.b und New-LiquidCrystal [master.zip]
- Bibliothek OneButton by Matthias Hertel
- Startsequenz in void setup() wurde verändert.
Nunmehr GPS-Rx Reset, GPS-RX TiP, GPS-Rx konfigurieren, Aufruf smartHoldover entfällt
Verwendete IDE: Arduino IDE 1.8.19 Download
Bezug der Software
-> dl7ukm @ darc.de [Leerzeichen löschen)25.05.2021
Maidenhead Locator System
QTH-Locator by wiki.oevsv.at
Foto: Patrick, TK5EP
- Änderungen gegenüber Version Version --> NEO6_4_Zeilen_xxxx_V0.15.ino
Optional:
Taster, push button, zur Steuerung der Zeile 4, ForcedHoldover ON/OFF,
Ab- und Zuschaltung des Backlights des LCD-Displays an D7/K11
- Die Nutzung eines Schalters zum Abschalten des Backlights an D8 ist in der SW deaktiviert(auskommentiert).
- Veränderung des Ablaufes innerhalb der void setup() - Routine
- Reset des GPS-NEO-Moduls wurde vorgezogen
- Warm-up des OCXO mit 60 s default
- Nachdem der GPS-RX 4 Satelliten erkennt blinkt die 1pps-LED im Sekundentakt
- Die Konfiguration des GPS-Moduls folgt nach Abschluss der Warm-up-Periode
- 1pps-LED
Auswertung, Anzeige
der Startmeldung des "simple-GPSDO" mit dem Terminalprogramm PuTTy
Sketch-> NEO6_4_Zeilen_xxxx_V0.17.ino -> Auch in HEX Format verfügbar! [05.02.2022]
- Änderungen gegenüber Version NEO6_4_Zeilen_xxxx_V0.16.1.ino
- Ausgewählte Anzeigemodus wird gespeichert und bei Neustart der Software wiederverwendet
- Speicherung via EEPROM des NANO
- Auswertung und Anzeige OverFlow(Rx-Buffer) der SoftwareSerial-Schnittstelle
- modifizierte Bibliothek SoftwareSerial_128.zip
RX-BUFFER: 128 Byte
- Reorganisation der DEBUG-Routinen
- gleichzeitiger Aufruf von mehreren Routinen nun möglich
- Temperaturauswertung, Bestimmung der Device Address, Ausgabe der gesetzten Resolution
- Auswahl QTH-Locator 6- oder 8-stellige Ausgabe
- Config des GPS-Moduls setzbar
Version ≥ 0.15.2
- Wie messen? EFC@10MHz müsste bekannt sein
Warum warm-up Zeit für den OCXO? [3.12.2021, mkn]
- Zielsetzung: Verhinderung eines unnötigen Wettkampfes zwischen dem Phasendiskriminator, der TiP und der geteilten 10-MHz-Frequenz
des OCXO, beginnend mit dem kalten OCXO und der beträchtlichen Abweichung von seiner nominellen Frequenz
- Während der sogenannten warm-up Zeit wartet(delay) der NANO bevor der nächste Schritt abgearbeitet wird
- ....
- Vorteile
- Problemlösung: einige OCXO[CTI] wurden durch die PLL-Schleife nicht gefangen
- Durch Erhöhung der Grenzfrequenz des PLL-Filters konnte in diesen kritischen Fällen ein Einrasten erzielt werden, erkauft mit
einer kleineren Regelzeitkonstante
Beispiel: TiP= 1 kHz, R9= 330k, C9= 100uF kein Einrasten der PLL, Reduktion von R9 auf 165k und 100uF OK,
Bei Nutzung der Warm-up-Periode wurde der OCXO, auch mit der ursprünglichen Filterwahl, stabil gefangen.
- Die Funktion ist schon längere Zeit in der SW verfügbar, der ursprüngliche Default von 60 s, aber irgendwann aus irgendeinem Grund, beim
Testen der SW, auf Null gesetzt.
- Eine noch zu untersuchende Erscheinung ist eine verbesserte Lock-Detection. Manchmal habe ich den Eindruck, dass sich der Lockdetector
mit der geringen Bandbreite des Filter und die der PLL schwer tut.
- SW für Display: 2*16 Zeichen, LCD, I2C-Interface
- ino -> NEO6_2_Zeilen_xxxx_V0.10.ino
- PCB: rev1, rev2_37, rev2_37a
- GPS-Rx-Breakout Board mit NEO-6M-, NEO-7M-Modul
- Display: 2*16 Zeichen, LCD, I2C-Interface
- Funktionen:
- Setzen der TiP(Timeimpulse)-Frequenz
- Startbildschirm: Call und gesetzte TiP-Frequenz
- Anzeige:
- Zeit(UTC), QTH-Locator
- Uc: Steuerspannung des VC-OCXO, SAT
- Ausgabe auf seriellen Monitor der Arduino IDE
- Verwendung der von F1CJN mitgelieferten Bibliotheken
Bezug der Software
-> dl7ukm @ darc.de [Leerzeichen löschen]
wie NEO6_2_Zeilen_xxxx_V0.10.ino plus manuelles Holdover (entfällt für PCB V 1.0)
-> dl7ukm @ darc.de [Leerzeichen löschen]
wie NEO6_2_Zeilen_xxxx_V0.10.ino plus manuelles Holdover(entfällt für PCB V 1.0) und Lock-Detektion als Anzeige und LED
- Eingabeblock um U_NANO erweitert, verbesserte Genauigkeit der Spannungsanzeige
-> dl7ukm @ darc.de [Leerzeichen löschen]
L: PLL locked S. Anzahl SAT
uL: unlocked, H: Holdover ON
- - Achtung Modifikation: R17 von Pin 7(MCp6002) trennen und mit TP3, mittels Drahtbrücke, verbinden. 08.04.2020 mkn
- wie NEO6_2_Zeilen_xxxx_V0.12.ino
- QRA ist gegen Temperaturanzeige austauschbar -> Eingabeblock bool qra = false; -> ergibt Temperaturanzeige
- ......
- DEBUG 0 gibt nur noch die Startmeldungen an den seriellen Monitor aus
- UTC:hh.mm
- Schalter an D8, Stiftleiste K11: Ab- und Zuschaltung des Backlights des LCD-Displays
- Anzeige --> keine LOCK-Anzeige, Bewertung zum Lock-Zustand der PLL über Beobachtung Uc, Abstimmspannung VC-OCXO,
durch den User
- Simple Holdover
--> keine LOCK-Anzeige/LED(Auswertung)
- Achtung, Modifikation der Bestückung, beim Einsatz des CD74HC4046 oder CD74HCT4046 ist C6 nicht zu bestücken!
Funktionsumfang wie NEO6_2_Zeilen_xxxxxx_V0.14b.ino(01.11.21), nun mit veränderter void setup(), Warm-up OCXO mit 60 sec(default)
Verwendete Bibliotheken(Libraries) für zwei oder vierzeilige LCD
Arduino-Temperature-Control-Library/releases/tag/3.9.1
- Dallas_Temperature_Control_Library
- Source code(zip) 2.0.3
RX-BUFFER: 128 Byte
SW für Display: OLED, I2C-Interface
- ino -> NEO6_OLED_0.01, in Vorbereitung [19.10.2020, mkn], wird zur Zeit nicht bearbeitet [07.01,21]
- PCB: rev1, rev2_37, rev2_37a, plus Modifikation
- GPS-Rx-Breakout Board mit NEO-6M-, NEO-7M-Modul
- Display: 128*64 Pixel, 1,3 Zoll OLED, SH1106, I2C
- Funktionen:
- Setzen der TiP(Timeimpulse)-Frequenz
- Startbildschirm: Call und gesetzte TiP-Frequenz
- Anzeige:
- Zeit(UTC)
- SAT, QTH-Locator
- Uc: Steuerspannung des VC-OCXO
- Ausgabe auf seriellen Monitor der IDE
Es geht voran, in Anlehnung an den Sketch NEO6_4_Zeilen_xxxx_V0.14.4.ino. Sollte in den kommenden Tagen lieferbar sein.
Den Umfang der Anzeige wählt der User im Sketch oder über die Tastersteuerung aus.
05.12.2021
Kein Fortschritt, lediglich eine Betaversion verfügbar.
17.01.2022, mkn
NEO6_OLED_xxxxxx_V0.14.8 entsteht
U8X8_SH1106_128X64_NONAME_HW_I2C u8x8(/* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);
// Wechsel zu Display which does not sendACK//U8GLIB_SH1106_128X64 u8g(U8G_I2C_OPT_NO_ACK);
19.01.22, mkn
NEO6_OLED_xxxxxx_V0.14.9
// OLED Display SSD1306 128x64 0,96 inch, I2C-Adresse 0x3c
U8X8_SSD1306_128X64_NONAME_HW_I2C u8x8(/* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);
- ino -> NEO6_OLED_xxxxxx_V0.15.1, 28.01.2022, mkn
- PCB: rev1, rev2_37, rev2_37a, plus Modifikation R17, ...
- GPS-Rx-Breakout Board mit NEO-6M-, NEO-7M- und NEO-M8M-Modul
- Display: 128*64 Pixel, 1,3 Zoll OLED, SH1106, I2C, SSD1306 128x64 0,96 Zoll, I2C
- Funktionen:
- Setzen der TiP(Timeimpuls)-Frequenz
- Startbildschirm: Call und gesetzte TiP-Frequenz
- Auswertung relevanter GPS- und Betriebsdaten
- Anzeige:
- User 10mcGPSDO
- QTH-Locator, 8 stellige Anzeige
- Datum, dd/mm/yyyy
- Betriebszeit, nach Start der Software. Anzeigeformat: dd.hh:mm, Tage : Stunden: Minuten
[Achtung, nach ca. 49,7 Tagen erneuter Beginn bei Null]
- Koordinaten (alternativ zu Datum und Betriebszeit), Auswahl mittels Taster D7/K11
- Temperatur-Sensor (entfällt für PCB V 1.0)
- 3dFix
- ssOverFlow des RX-Buffers der SoftwareSerial-Schnittstelle, Anzeige oF
- SAT used
- hDoP
- Lock(unLock) der PLL
- Uc: Steuerspannung des VC-OCXO, dreistellig nach dem Komma, erhöhte Auflösung durch Oversampling (15 bit)
- Anzeige L für Lock der PLL
- Uh: Uc im Holdover-Modus
- ForcedHoldover, Auswahl mittels Taster D7/K11
- Zeit(UTC) Anzeige: UTC hh:mm.ss
- LED: Lock PLL
- manuelles Holdover, Einstellung der Uc mittels R14, entfällt für PCB rev1
- simple-Holdover (Einstellung der Uc mittels MCP4725), entfällt für PCB rev1
- smart-Holdover, die Haltespannung wird adaptiv erfasst, entfällt für PCB rev1
- Forced-Holdover, entfällt für PCB V 1.0
- Debug-Mode: serieller Monitor, DEBUG 12 serieller Plotter Anzeige
- Ausgabe auf seriellen Monitor der Arduino IDE oder Terminal, z.B. PUTTY, via USB-Schnittstelle des NANO
- Ausgabe auf seriellen Plotter der IDE: u.a. für DEBUG 12, graphische Auswertung der Abstimmspannung Uc TP3 über die Zeit
Bezug der Software
-> dl7ukm @ darc.de [Leerzeichen löschen)Verwendete Bibliotheken(Libraries) für OLED-Display
Arduino-Temperature-Control-Library/releases/tag/3.9.1
- Dallas_Temperature_Control_Library
- Source code(zip) 2.0.3
Hardware-Modifikation R17
alt neu
In diesem Fall wird eine Verbindung zwischen dem PC und dem u-blox NEO-6M, NEO-7M, NEO-M8M hergestellt.
2. IDE starten und Sketch hochladen
3. Datenausgabe am seriellen Monitor checken
4. IDE schliessen
5. Ublox u-center starten
6. COM auswählen
7. Geschwindigkeit 9600 Baud
8. Viel Erfolg beim Entdecken!
---> Sketch
Ausgabe der vom GPS-Modul gesendeten Daten via USB des NANO an den PC und dort Ausgabe durch IDE Arduino Serieller Monitor
oder unter Nutzung eines externen Terminal-Programms oder ublox u-center, etc.
Anzeige Serieller Monitor, 9600 Baud: die vom NEO-6M selektierten und gesendeten NMEA-Datensätze
https://www.u-blox.com/en/product/u-center
u-center erlaubt neben dem Monitoring auch die Configuration des NEO-6M.
Ausgabe des Seriellen Monitors der ARDUINO IDE
GPS-Board: ublox NEO-M8M
Config des NEO-M8M mit v0.14.15.7
Innerhalb einer Sekunde werden die NMEA-Datensätze $GNRMC, $GNGGA, $GNGSA, $GNGSA ausgegeben.
In der Config des NEO sind die Sat-Systeme GPS und GLONASS aktiviert.
Klicken des Relais
DEBUG 4Issue: Klicken des Relais, kurzzeitiges Umschalten in den Hold-Modus.
Nach dem Setzen des NEO-M8M werden im ersten Durchgang die usedSAT mit Null bewertet.
Daher auch anschliessend satUsed HOV gleich Null.
Ende: void setup beendet, danach Sprung zu void loop.
ToDo: ???
Solved with Version 0.16
09:31:22.182 -> $GPGGA,083122.00,4930.66086,N,00836.49611,E,1,10,0.93,106.3,M,47.5,M,,*59
09:31:22.229 -> $GPGSA,A,3,20,29,16,04,06,07,09,02,05,30,,,1.87,0.93,1.62*05
09:31:23.120 -> $GPRMC,083123.00,A,4930.66086,N,00836.49613,E,0.017,,241221,,,A*7F
09:31:23.166 -> $GPGGA,083123.00,4930.66086,N,00836.49613,E,1,10,0.93,106.3,M,47.5,M,,*5A
09:31:23.260 -> $GPGSA,A,3,20,29,16,04,06,07,09,02,05,30,,,1.87,0.93,1.62*05
- GPSDO mit NEO-6M bestückt.
- Drei Datensätze sind ausgewählt.
- readGPS 700 ms
- Problem
- 3dFix wird erkannt, später "error"
10:02:54.162 -> $GPGGA,090254.00,4930.66099,N,00836.49775,E,1,09,0.93,106.7,M,47.5,M,,*58
10:02:54.209 -> $GPGSA,A,3,20,16,04,06,07,09,02,05,30,,,,1.71,0.93,1.44*03
10:02:54.584 -> $GPRMC,090254.50,A,4930.66100,N,00836.49775,E,0.015,,241221,,,A*77
10:02:54.678 -> $GPGGA,090254.50,4930.66100,N,00836.49775,E,1,09,0.93,106.7,M,47.5,M,,*5C
10:02:54.725 -> $GPGSA,A,3,20,16,04,06,07,09,02,05,30,,,,1.71,0.93,1.44*03
10:02:55.100 -> $GPRMC,090255.00,A,4930.66102,N,00836.49776,E,0.015,,241221,,,A*72
10:02:55.146 -> $GPGGA,090255.00,4930.66102,N,00836.49776,E,1,09,0.93,106.7,M,47.5,M,,*59
10:02:55.240 -> $GPGSA,A,3,20,16,04,06,07,09,02,05,30,,,,1.71,0.93,1.44*03
10:02:55.615 -> $GPRMC,090255.50,A,4930.66103,N,00836.49777,E,0.015,,241221,,,A*77
10:02:55.662 -> $GPGGA,090255.50,4930.66103,N,00836.49777,E,1,09,0.93,106.7,M,47.5,M,,*5C
10:02:55.709 -> $GPGSA,A,3,20,16,04,06,07,09,02,05,30,,,,1.71,0.93,1.44*03
Backlight des LCD-Displays abschalten
Schalter S2 offen-> Backlight ON
Schalter S2 geschlossen, Backlight OFF
-Forced Holdover
- S2: Schalter, ON/OFF Backlight -> D8
R1, R2: Schutzwiderstände der optionalen Beschaltung
// Set the pins on the I2C chip used for LCD connections:
// addr, en,rw,rs,d4,d5,d6,d7,bl,blpol
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE ); // Set the LCD I2C address,
....
#define switchPin 8 // Initialize a switch to GND
...
void setup()
...
pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP); // Schalter gegen Grund, switch 01.11.2021
....
void loop()
{
...
if (digitalRead(switchPin) == HIGH)
{
lcd.backlight();
}
else {
lcd.noBacklight();
}
}
FAQ Software
OS: Windows 10
Arduino IDE installieren, folge den Wünschen und Vorschlägen der IDE.
F1CJN-Zip-File downloaden und in einem Verzeichnis entpacken.
NEO-7M_10KHz_V1.0.ino doppelt anklicken, IDE öffnet sich und die Meldung "ino muss in einem Verzeichnis gespeichert werden" mit ja beantworten.
Die Datei NEO-7M_10KHz_V1.0.ino wird nunmehr in einem Entpackungsverzeichnis(generierten Ordner) gleichen Namens verschoben.
Dies interessiert uns nicht!
Wichtig ist, die geöffnete ino in der IDE-Oberfläche nunmehr ins IDE Sketchbook zu speichern, bitte das Arduino Sketchbook-Verzeichnis wählen.
Danach die gezippten Bibliotheken als zip-File einbinden.
Anschließend die NEO-7M_10KHz_V1.0.ino überprüfen/kompilieren.
Fehlermeldungen abarbeiten, es sollten keine entstehen, hi.
Vor dem Hochladen der NEO-7M_10KHz_V1.0.ino die Timepuls-Frequenz ändern, 100 kHz falls die Standard-Bestückung gewählt wurde. In Zeile 128 frequency=10000 in frequency=100000 ändern.
Anschließend den Sketch hochladen.
Viel Erfolg.
--> Anmerkung: zusätzlich habe ich auch die Wire-Bibliothek aufgenommen, da es sonst eine Fehlermeldung gibt.
Ich habe den Eindruck, dass in der mitgelieferten Library LiquidCrystal etwas nicht sauber programmiert ist.
So bleibt immer etwas für die Zukunft, hi. [mkn]
Hier die Lösung.
TiP ändern
Serieller Monitor
Serial monitor via USB at 115200 bauds, wichtig die richtige Geschwindigkeit auswählen 115200 Bauds!
- Achtung die zu wählende Geschwindigkeit ist von der Definition im Sketch abhängig!
-
- Wozu?
- Was wird angezeigt, wo?
"12:54:33.993 -> Setting Timepulse... configuration TimePulse
12:54:34.040 -> Success!
12:54:34.040 -> ACK Received! "
- Hier wird das erfolgreiche Setzen der Timepulse-Frequenz bestätigt.
- Benötigt im Betrieb? Nein.
- zusätzliche Information zum Hochladen des kompilierten Sketches
- Geiz ist nicht immer geil. Der NANO 3.0 oder NANO 3.x muß mit einem ATmega328P bestückt sein.
- Nano V3 mit ATmega168 funktionieren mit der SW nicht.
- Datenblatt
- Application Notes
PCB: V1.0, rev.2_37, 2_37a
Lösung: USB-Port anschliessen, hi
PCB: V1.0, rev.2_37, 2_37a
.....
- Lösung: richtigen Boot-Loader auswählen
PCB: V1.0, rev.2_37, 2_37a
- Upload des Sketches, COM Port nicht gewählt!
- Fehlermeldung:
Der Sketch verwendet 17378 Bytes (56%) des Programmspeicherplatzes. Das Maximum sind 30720 Bytes.
Globale Variablen verwenden 952 Bytes (46%) des dynamischen Speichers, 1096 Bytes für lokale Variablen verbleiben.
Das Maximum sind 2048 Bytes.
avrdude: ser_open(): can't open device "\\.\COM7": Das System kann die angegebene Datei nicht finden.
Problem beim Hochladen des Sketches auf das NANO-Board.
Hilfestellung dazu unter http://www.arduino.cc/en/Guide/Troubleshooting#upload.
Dieser Bericht wäre detaillierter, wenn die Option "Ausführliche Ausgabe während der Kompilierung" in Datei
-> Voreinstellungen aktiviert wäre."
PCB: V1.0, rev.2_37, 2_37a
- Upload des Sketches
- Fehlermeldung
Der Sketch verwendet 17794 Bytes (57%) des Programmspeicherplatzes. Das Maximum sind 30720 Bytes.
Globale Variablen verwenden 1282 Bytes (62%) des dynamischen Speichers, 766 Bytes für lokale Variablen verbleiben.
Das Maximum sind 2048 Bytes.
avrdude: ser_open(): can't open device "\\.\COM3": Zugriff verweigert
Problem beim Hochladen auf das Board. Hilfestellung dazu unter http://www.arduino.cc/en/Guide/Troubleshooting#upload.
Dieser Bericht wäre detaillierter, wenn die Option "Ausführliche Ausgabe während der Kompilierung"
in Datei -> Voreinstellungen aktiviert wäre.
PCB: rev.2_37, 2_37a
Temperatur-Sensor
Anzeige: TEMP:-127.0 -> Temperatursensor nicht angeschlossen, oC an Position (0,1)
Diese Fehlermeldung könnte man durch vorherige Abfrage nach des Existenz des Temperatursensors unter-binden. Programmieren macht Freude, also ran...
- 01.11.2020, mkn
- Issue ist mit ino -> NEO6_4_Zeilen_xxxx_V0.09.ino gelöst
- ist kein Temperatursensor angeschlossen, so erfolgt keine Text-Ausgabe "TEMP:xx.xoC"
- Gestaltung der Anzeige, Anpassung an persönliche Wünsche
- Die Gestaltung der Anzeige sagt mir nicht zu
- Machbarkeit
- Umsetzung
- zusätzliche Funktionen
- ...
- Der Sketch ist einfach aufgebaut und dient der Anregung zur Schaffung eigener Lösungen.
In der Regel genügt einen Anpassung der Print-Ausgaben.
Wie beginnen? Ein Einwurf auf dem Papier ist angebracht.
Je nach Display 2*16 Kästchen oder 4*20 Kästchen zeichnen und die gewünschten Anzeigen auswählen und positionieren.
Bezeichnung der Kästchen beginnend an der linken oberen Ecke mit [0,0], dann geht es weiter für die oberste Zeile
mit [1,0] bis [15,0] bzw. [19,0]
Die zweite Zeile beginnt mit [0,1] usw.- Innerhalb des Sketches sind die entsprechenden Print-Anweisungen anzupassen.
- Werden bestimmte Anzeigen nicht gewünscht, z.B. Koordinatenausgabe in Breite und Länge,
dann einfach die Print-Anweisungen auskommentieren(//) oder die Zeilen löschen.
- Typische Anweisungen sind z. B. das Setzen der Cursor-Position und anschließend die Ausgabe des Inhaltes.
lcd.setCursor(14, 1);
lcd.print(F(" Lock"));
Und es gibt noch genügend andere Parameter zur Auswahl. So z.B.:
- Rufzeichen
- Text: 10 MHz GPSDO, 25 MHz GPSDO
- Koordinaten: La, Lo
- Phasendifferenz zwischen Fcomp_in und Fsig_in
- 2.Temperaturanzeige
- Reminder für EFC@10MHz
- etc.
- Erweiterung des Anzeigeumfanges durch Auswahl innerhalb der 4. Zeile
UTC
Datum mm:dd:yyyy mm-dd-yyyy dd-mm-yyyyQRA Asl [m] Temperatur
SAT Fix Hdop
Uc Lock HOLD, ForceHold[Forced Holdover]
Uhrzeitangaben
Was hatten wir schon?
--> 0x27
I2C-LCD-Interface 0x60 MCP4725
To Do
- OCXO Warm-up Phase, welche Dauer
- fehlende Satelliten < 4
- Einschaltphase des GPS-Rx, kann bis 20-30 Minuten dauern
- Verlust der SV während des laufenden Betriebes
oder einfach ausgedrückt, er schwingt frei.
- Einstellung der Uc @ 10 MHz mittels R14
- Holdover, R14
Einstellung der Frequenz bei gezogener GPS-Antenne, Abgleich mit einem Frequenzzähler oder Uc@10 MHz bei eingeschwungener PLL messen und
anschließend die Spannung mit R14 einstellen.
Frequenzzähler mit externer Referenzfrequenz
Hardware-Modifikation für manuelles Holdover mit R14
- Messung mit ICOM IC-9700
- Auswertung der 125. Harmonischen auf 1250 MHz
- CW Empfang, 600 Hz
- Spektrumsauswertung im NF-Bereich mit der SW audioTester V3.0
C5 entfernt, nicht mehr bestückt, Störhub reduziert
R14, Plus-Anschluß getrennt und mit Vcc 5V verbunden. Zufriedenstellende Reduktion des Störhubes.
Test mit QO100, erfolgreich absolviert.
sGPSDO 10 MHz, TiP: 100 kHz
OCXO: CTI EFC, Uc: 1,69 V @10MHz
PLL-Filter
- R9 56 kOhm
- C9: 100 uF
- C11. 1 uF
R10, C10 nicht bestückt
Modifikation manuelles Holdover via R14 by Wolfgang, DJ8LC
R6: 0 Ohm
C5: nicht bestückt
Spreizung der Abstimmung für die spezifische EFC@10MHz des VC-OCXO
Zusätzliche Siebung der Abstimmspannung, Tiefpass R14_1 und Cextra
Test mit QO100, erfolgreich absolviert.
Mittels IC MCP4725 12-Bit DAC, Digital-Analog-Converter
Die Uc(EFC) Generierung erfolgt durch den MCP4725, der R14 wird nicht benötigt.
Somit ist man ready für einen softwaregestützten Holdover-Modus.
Im Eingabeblock folgende Parameter eintragen:
1. U_NANO
2. EFC @ 10 MHz
3. Delta
- Holdover, R14
Einstellung der Frequenz bei gezogener GPS-Antenne, Abgleich mit einem Frequenzzähler oder Uc@10 MHz bei eingeschwungener PLL messen und
anschließend die Spannung mit R14 einstellen.
- Holdover, MCP4725 --> simple-Holdover
- Sketch, PCB V1.0, abwärts kompatibel
- während der warm-up Periode des OCXO wird EFC @ 10 MHz zur Steuerung des OCXO verwendet,
anschliessend die zuletzt gemessene Uc vor dem Fall SAT<4
- SAT<4
- die aktuelle Uc wird gespeichert und über das Holdover Relais dem OCXO zugeführt
- Bestimmung der Uc @ 10MHz
z.B CTI 1,95 V
- Uc in DAC/EEPROM
- Umschaltung
- lesenswertes und interessantes Dokument zur prktischen Konfiguration eines ublox GPS-Modules
C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\LiquidCrystal\I2CIO.cpp:35:10: fatal error: ../Wire/Wire.h:
No such file or directory
#include <../Wire/Wire.h>
^~~~~~~~~~~~~~~~
compilation terminated.
Mehrere Bibliotheken wurden für "LiquidCrystal_I2C.h" gefunden
Benutzt: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\LiquidCrystal
Nicht benutzt: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\New-LiquidCrystal-master
Mehrere Bibliotheken wurden für "DallasTemperature.h" gefunden
Benutzt: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\DallasTemperature
Nicht benutzt: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\Temp
exit status 1
Fehler beim Kompilieren für das Board Arduino Nano.
Dieser Bericht wäre detaillierter, wenn die Option
"Ausführliche Ausgabe während der Kompilierung"
in Datei -> Voreinstellungen aktiviert wäre.
- Serial.println(ARDUINO); -> Ausgabe im seriellen Monitor 10813, interpretiert als 1.08.13 oder 1.8.13
- Zeitgesteuerte Messungen
static unsigned long sensortime = 0;
if(millis() > sensortime) { sensortime = millis() + PERIOD * 60l * 1000l;
sensors.requestTemperatures();
sendTemperature(thermometer);
-> github
OfficeTemperature Arduino_Ethernet.ino
Weitere Software für den sGPSO
Dort findet man auch die Dateien und das Schaltbild für die Ergänzungen.
- NANO , ATTiny85
---> https://dl6gl.de/
GPS-diszipliniertes 10MHz-Normal (dl6gl.de)
- GLONASS
GPGLL - Geographic Latitude and Longitude
GPGSA - DOP and active satellites
GPGST - Pseudo Range Error Statistics
GPGSV - Satellites in View
GPRMC - Recommended Minimum specific GPS/Transit data
GPVTG - Course over ground and Ground speed
GPZDA - UTC Time and Date
08:17:38 R -> NMEA GNRMC, Size 68, 'Recommended Minimum Specific GNSS Data'
08:17:38 R -> NMEA GNVTG, Size 35, 'Course Over Ground and Ground Speed'
08:17:38 R -> NMEA GNGGA, Size 75, 'Global Positioning System Fix Data'
08:17:38 R -> NMEA GNGSA, Size 58, 'GNSS DOP and Active Satellites'
08:17:38 R -> NMEA GNGSA, Size 54, 'GNSS DOP and Active Satellites'
08:17:38 R -> NMEA GPGSV, Size 70, 'GNSS Satellites in View'
08:17:38 R -> NMEA GPGSV, Size 70, 'GNSS Satellites in View'
08:17:38 R -> NMEA GPGSV, Size 31, 'GNSS Satellites in View'
08:17:38 R -> NMEA GLGSV, Size 70, 'GNSS Satellites in View'
08:17:38 R -> NMEA GLGSV, Size 70, 'GNSS Satellites in View'
08:17:38 R -> NMEA GNGLL, Size 52, 'Geographic Position - Latitude/Longitude'
- Arduiniana - TinyGPS++
"See Arduiniana - TinyGPS++ for more detailed information on how to use TinyGPSPlus"
-"TinyGPS++ does already work with a Ublox 8, you just send a command to the GPS to turn off GLONASS mode, its easy enough."
- GitHub - SlashDevin/NeoGPS: NMEA and ublox GPS parser for Arduino, configurable to use as few as 10 bytes of RAM
Global Navigation Satellite System (GNNS)
- Globales Navigationssatellitensystem
Aus dem GPSDO wird ein GNSSDO
QTH-Kenner JN39hm22
Einbindung von SoftwareSerial mit RX-Buffer: 256 Byte
Benutzt: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\SoftwareSerial
Nicht benutzt: C:\Users\admin\AppData\Local\Arduino15\packages\arduino\hardware\avr\1.8.3\libraries\SoftwareSerial
Bibliothek TinyGPSPlus-1.0.2b in Version 1.0.2 im Ordner: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\TinyGPSPlus-1.0.2b wird verwendet
Bibliothek SoftwareSerial in Version 1.0 im Ordner: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\SoftwareSerial wird verwendet
Bibliothek Wire in Version 1.0 im Ordner: C:\Users\admin\AppData\Local\Arduino15\packages\arduino\hardware\avr\1.8.3\libraries\Wire wird verwendet
Bibliothek New-LiquidCrystal-master im Ordner: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\New-LiquidCrystal-master (legacy) wird verwendet
Bibliothek OneWire im Ordner: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\OneWire (legacy) wird verwendet
Bibliothek DallasTemperature in Version 3.9.0 im Ordner: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\DallasTemperature wird verwendet
Bibliothek OneButton-2.0.1 in Version 2.0.1 im Ordner: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\OneButton-2.0.1 wird verwendet
Falscher Bootloader
15:32:01.700 -> Device 0 Resolution: 0
15:32:01.841 -> Temp :23.7⸮C
Debug 3
Resolution: 0 ???
Schalter S2 offen-> Backlight ON
Schalter S2 geschlossen, Backlight OFF
-Forced Holdover
- S2: Schalter, ON/OFF Backlight -> D8
R1, R2: Schutzwiderstände
// Set the pins on the I2C chip used for LCD connections:
// addr, en,rw,rs,d4,d5,d6,d7,bl,blpol
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 3, POSITIVE ); // Set the LCD I2C address,
....
#define switchPin 8 // Initialize a switch to GND
...
void setup()
...
pinMode(switchPin, INPUT_PULLUP); // Schalter gegen Grund, switch 01.11.2021
....
void loop()
{
...
if (digitalRead(switchPin) == HIGH)
{
lcd.backlight();
}
else {
lcd.noBacklight();
}
}
- 100 kHz Teiler-Ausgang
- 1 kHz GPS-Rx
- Temperaturanzeige: Raumtemperatur
- OCXO: CTI
- GPS-Rx: NEO-M8M
Uc@10 MHz; OCXO CTI,
- Lock gleich Synchronität?
- Eingeschwungener Zustand der PLL
- Phasendiskriminator und eingeschwungener Zustand der PLL
Der Vorhang wird hoch gezogen
Benutzt: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\SoftwareSerial
Nicht benutzt: C:\Users\admin\AppData\Local\Arduino15\packages\arduino\hardware\avr\1.8.3\libraries\SoftwareSerial
Bibliothek SoftwareSerial in Version 1.0 im Ordner: C:\Users\admin\Documents\Arduino\libraries\SoftwareSerial wird verwendet
Möglichkeit der Anpassung
Helpful page: http://wiki.paparazziuav.org/wiki/Sen...
Follow-up video: https://www.youtube.com/watch?v=ylxwO...
-> GPSDO software
- NMEAGPS.h
- avdweb_Switch.h
- Auswertung der NMEA-Meldungen durch externe Programme im normalen Betriebsmodus des sGPSDO
- die von der GPS-UART-Schnittstelle K1 via Tx gesendeten Daten werden parallel zu NANO-D4 einem UART-USB-Interface-Modul
zugeführt
- Ist eine Erweiterung möglich: kompletter Zugang zum GPS-Modul?
- nach Ablauf void Setup erflogt kein weiterer Zugriff der SoftwareSerial-Schnittstelle auf die PGPS-UART-Rx
es werden keine Steuerbefehle gesendet
-> GPSDO 2*UART
PCB 2.2_43
- VC-OCXO wird mit EFC@10MHz angesteuert, OCXO wird aufgeheizt, Frequenz läuft ein, in dieser Phase starke Frequenzabweichung,
sinnvoll?
- Erst sinnvoll wenn OCXO genügend lang geheizt, thermisches Gleichgewicht muss erreicht sein
- I2C-Adressbus-Belegung und mögliche Adressbuskonflikte