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Montag, 7. Oktober 2013

Akkuwechsel beim Navigon 2100 TMC

Innenansichten eines GPS Navigationsgerätes



Das Navigon 2100 hat einen 3,5" resistiven Touchscreen mit einer Auflösung von 320x240 Pixel, laut Handbuch einen SiRF-III GPS mit 20 Kanälen, eine 400 MHz CPU und nicht zuletzt einen 1100 mAh Li-Ionen Akku, der im Falle meines Gerätes bereits deutlich an Kapazität eingebüßt hat. Ein Akkutausch stünde an.
Grund genug, dass Gerät zu öffnen und nachzusehen, ob sich der Akku überhaupt tauschen lässt.

Leider, wie so oft, sind äußerlich keine Schrauben zu finden.



Mit einem Messer oder ähnlich scharfkantigem Werkzeug (bitte Vorsicht walten lassen!) kann die rückseitige Gehäuseschale aufgehebelt werden. Die Schale ist mit kleinen Klebe-Pads und Halteklammern fixiert. Wenn man vorsichtig und mit geringem Krafteinsatz zu Werke geht, brechen die Halteklammer der Schale nicht ab. 



Unter der Schale kommen dann 4 Schrauben zum Vorschein (Pfeile), mit denen sich das Gehäuse öffnen lässt. 



In der im Foto rechten Gehäusehälfte ist das Display eingebaut, dass mit einem Folienleiter und einem Stecker mit der Hauptplatine verbunden ist. Nach Lösen eines Klebestreifens, kann dieses Teil abgezogen werden. Der größte Teil der Platine ist mit Weißblech abgedeckt, um Störungen zu vermeiden.



Die GPS Antenne (2) kann nach Lösen der Steckverbindung (1) herausgezogen werden.
Nach Entfernen der beiden Schrauben (3) ist nun die Hauptplatine freigelegt und der Akku erreichbar.



Links vom Akku befindet sich der SD-Card Slot, darunter der Minilautsprecher, rechts vom Akku ein nicht näher untersuchbares GPS Board und darunter das TMC Modul.
Die Anschlüsse des Akkus sind steckbar und entsprechende Akkutypen im Handel erhältlich. Zum Tausch muss nun der Akku nur noch vorsichtig von der Platine gehebelt werden, da auch dieser festgeklebt ist.



Nun könnte man den neuen Akku anstecken und auf die Platine pappen, das Display anstecken, das Gerät wieder zusammenschrauben.


"Sie haben Ihr Ziel erreicht!"
Akkutausch beendet.

 ... wenn da nicht die Neugier wäre ...

Für weitere Einblicke habe ich die Weißblechabdeckungen aufgehebelt.

Hier das Herz des Gerätes: ein Samsung S3C2440 RISC Prozessor (ARM920T), 64 MByte Flash Speicher und 64 MByte RAM. 




Neben einigen Chips, deren Bezeichnung im Internet keine Datenblätter zu Tage förderte, sind noch folgende Komponenten enthalten:


Zur Sprachausgabe über den eingebauten Minilautsprecher verfügt das Navigon 2100 über einen APA2010 3W Mono Class-D Audio Power Amplifier




Der Audioverstärker wird wiederum durch einen Wolfson WM8711 Internet Audio DAC gespeist, der die digitale Sprachausgabe in ein Analogsignal umwandelt.







Betrieben wird dieser "Rechner" mit Windows CE 5.0. Die ARM 920T Architektur wäre auch für Linux und andere Betriebssysteme geeignet.





Samstag, 8. Juni 2013

GPS-Mouse RoyalTek RGM-2000

Ich habe sie beim Aufräumen wieder gefunden. Ursprünglich war die GPS-Mouse zum Anschluss an die Vpower Teleskopsteuerung gedacht. Da ich mich damals jedoch nicht entscheiden konnte, wo ich genau die Stecker an der Vpower anbringe (Handbox oder Hauptgerät), habe ich die Idee nicht weiter verfolgt.





Nun ist die RoyalTek RGM-2000 wieder aus der Versenkung aufgetaucht und hat meine Neugier geweckt.
Da der Stecker der GPS-Mouse nicht zu gebrauchen war, wurde er durch eine einfachere Zugangsmöglichkeit ersetzt:


Kabelbelegung der RGM-2000:


                           rot = +5 V
                       schwarz = GND
                          gelb = TX
                          weiß = RX


Die GPS-Mouse habe ich an den Arduino Mega angeschlossen, weil er hardwareseitig mehrere serielle Schnittstellen hat.

Anschluss:


GPS-Mouse TX --> Arduino Pin 18 (RX1)
GPS-Mouse RX --> Arduino Pin 19 (TX1)

Mit dem Programm "MultiSerialMega" und dem seriellen Monitor kann man ohne großen Aufwand die NMEA 0183 Datensätze sichtbar machen (NMEA = National Marine Electronics Association).



Bei mehreren Inbetriebnahmen der Schaltung dauerte es zwischen 50 s und 2 Minuten bis ein gültiger Datensatz generiert wurde.





NMEA 0183 definiert, dass der Sender die Daten gemäß RS-232 (z.B. serielle Schnittstelle am PC) bereitstellt. Die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 4800 bit/s. Die Daten werden im ASCII-Format (American Standard Code for Information Interchange) bereitgestellt.
Geliefert werden von der RGM-2000 zwei Datensätze:

$GPGGA,174916.918,4912.3456,N,00612.3456,E,1,05,1.8,183.9,M,47.8,M,0.0,0000*7A
$GPVTG,,T,,M,0.00,N,0.0,K*7E


Der Inhalt wird auf der Web-Site http://www.NMEA.de beschrieben. 
Das erste Datenfeld (Komma als Trennzeichen) bedeutet:

$GP = GPS
GGA = Global Positioning System Fix Data
VTG = Track made good and Ground speed

Der GGA-Datensatz setzt sich wie folgt zusammen:

174916.918 = Zeit (UTC) im Format hhmmss.sss
 4912.3456 = Breitengrad im Format XXYY.ZZZZ ⇒ XX°YY'(0.ZZZZ * 60)" 
         N = Nord
00612.3456 = Längengrad im Format XXXYY.ZZZZ 
         E = Ost
         1 = GPS Signalqualität (0 - fix not available, 1 - GPS fix,
             2 - Differential GPS fix )
        05 = Anzahl der empfangbaren Satelliten (00 - 12)
       1.8 = horizontale Abweichung
     183.9 = Höhe der Antenne über dem Geoiden (eine idealisierte Form 
             der Erde zu Messzwecken)
         M = Einheit des vorherigen Datenfeldes = Meter
      47.8 = Abweichung des  WGS-84 Ellipsoiden vom Geoiden
         M = Einheit des vorherigen Datenfeldes = Meter
       0.0 = Alter des differential GPS Datensatzes
      0000 = Differential GPS Referenz Stations ID, 0000-1023
         * = Ende des Datensatzes (Payload)
        7A = Prüfsumme des Datensatzes


Der VTG-Datensatz enthält folgende Felder:

leer = Richtung in ° (leer, weil sich der Empfänger nicht bewegt hat)
   T = True (geografische Richtung)
leer = Richtung in °
   M = Magnetic (Richtung gemäß Magnetfeld)
leer = Geschwindigkeit in Knoten
   N = Knoten
leer = Geschwindigkeit in km/h
   K = km/h
   * = Ende des Datensatzes (Payload)
  7E = Prüfsumme


Ein Programm, um die Daten zu visuallisieren ist VisualGPS.
Man kann nach Auswertung mehrerer Datensätze z.B. erkennen, dass die mittlere Genauigkeit - hier beim Empfang von 3 bis 5 Satelliten - ca. 6 m im Breitengrad und 5 m im Längengrad betrug: