[Wiki] GPS-Module mittels eines UART testen

Dies ist ein Unterkapitel von [Wiki] GPS-Troubleshooting / Fehlersuche

Wir in der Hamburger Gruppe haben viele GPS-Module und Antennen gehabt, von denen wir nicht wussten, ob sie funktionieren.
Solche Module in einen OBS einzusetzen ist oft enttäuschend, weil nichts läuft.
Nun wäre es gut, wenn die Module nach „gut“ und „schlecht“ sortiert werden könnten.

Materialliste:

  • PC oder Laptop mit WIN10 oder höher;
  • Auf dem PC einen Programmordner mit der Software U-CENTER for Windows (nicht U-CENTER 2!);
  • Einen USB-UART-Baustein ( FT232RL) *);
  • USB-Leitung bis zum Fensterbrett
  • kleines Breadboard
  • 4x Steckleitungen

Alternativ zum Breadboard gehen auch 4x Buchse-Buchse-Dupont-Leitungen, zum direkten Stecken.

*) Achtung, dieser UART braucht keinen MicroUSB oder USB-C, sondern ein MINI-USB-Kabel. Wer das dumm findet: Es funktionieren auch andere USB-UART genauso gut.

Zusammenschalten:
Das GPS-Modul wird gemäß der folgenden Skizze an den UART geschaltet:


(Anschluss des GPS Moduls direkt an einen UART)

Für die Nicht-Elektronik-Personen: Die Farben der Verbindungsleitungen sind egal, helfen aber, es richtig zu machen.
Elektrisch gesehen ist es wichtig, die Pins (Anschlüsse) mit den korrekten Bezeichnungen gemäß der Skizze zu verbinden.
Hier ein Aufbauvorschlag:

Foto: @Jan.D
(übrigens: Die Antenne muss mit dem Metallgehäuse nach unten liegen, für optimalen Empfang!)

Foto: @Jan.D

(Hinweis: Die Leitungsfarben entsprechen der obigen Skizze!)

Weitere Vorbereitung zum Testen:
Wenn alles angeschlossen und nochmals überprüft ist, muss der Jumper (Steckbrücke) auf dem FT232RL auf 5V gesteckt werden (so wie im Foto des Links, siehe oben).
Das USB-Kabel zwischen FT232RL und PC (Laptop) einstecken.
Irgendwas sollte nun rot leuchten. Gut gemacht!

U-Center

Öffne in WIN10 den U-Center-Programmordner und starte das Programm u-center.exe (eine Installation ist nicht erforderlich).

Im Menü: Receiver → Port → COM probierst Du aus, welche der vorgeschlagenen COM-Angebote mit dem UART spricht.
Sobald unten in der Mitte des Fensters dieses Symbol…
Bild_COM4
… grün blinkt, hat U-Center Kontakt zum GPS-Modul. Hier ist es über COM4 verbunden.
Wenn das nicht gehen will: Setze im Menü Receiver die Funktion AUTOBAUDING (autom. Schnittstellengeschwindigkeit) und warte einige Dutzend Sekunden, während U-Center versucht, herauszufinden, wie es geht.

Typisch sind übrigens 9600Bd (default-Zustand) und 115200 Bd (wenn schon mal im OBS in Betrieb gewesen).
Das UART-Modul blinkt nun ca. 1x pro Sekunde.

grafik
(Diesen Teil habe ich entfernt, weil offenbar Unsinn. Ich muss nochmal gucken… :rofl:)

Sobald mehr als drei „grüne Satelliten“ im U-Center angezeigt werden, leuchtet zusätzlich noch die „3D“-LED auf dem GPS-Modul rot auf.

Foto: @Jan.D

Hier im Bild leuchtet das Modul rot, es hat einen „GPS-3D-fix“, also volle Funktion bei vier sichtbaren Satelliten.

(Ansicht mit SkyView in der Software U-Center)

Nun kann man vorhandene Antennen und Module außerhalb des OBS testen.
Wir sind dabei so vorgegangen, dass wir zuerst ein korrekt arbeitendes Modul mit Antenne ermittelt haben. Dies blieb einfach unter Strom und wir haben zunächst die fraglichen Antennen nach und nach angeschlossen und mit OK / nOK gekennzeichnet.

Zum Test der Module benötigt man Geduld, und eine OK-geprüfte Antenne. Die Module brauchen sowohl eine Boot-Zeit als auch eine Satelliten-Finde-Zeit.

In manchen Fällen genügt das Testen hinter der Fensterscheibe, ich habe aber auch schon Fenster gesehen, hinter denen mein funktionierender OBS keinen FIX bekam. Sobald ich den aber aus dem offenen Fenster hinaus gehalten habe, kam der Fix. Hinter solchen Fenstern dürfte die hier vorgeschlagene Testmethode scheitern.
Solltest Du also Zweifel haben, ob das alles korrekt arbeitet, warte einen trockenen Tag ab und verlege das Modultesten nach draußen (Balkon o.ä.),

GPS innerhalb eines OBS testen

Nun will nicht jede/r das GPS-Modul wieder ausbauen, um es zu prüfen, das ist umständlich und vielleicht geht etwas dabei kaputt.
Es gibt eine Variante des obigen Tests, die innerhalb des Gehäuses des OBS ausgeführt werden kann!

Materialliste:

  • wie oben angegeben
  • abweichend: drei Leitungen (schwarz, gelb, grün), rot ist nicht erforderlich
  • 6-Kant-Schlüssel 2,5mm

Schalte dem OBS aus. Öffne den Deckel des OBS (fünf Schrauben lösen).
Entferne vorsichtig den Controller ESP32 und lege ihn beiseite. Das geht prima mit etwas „Hakenähnlichem“, wie z.B. einer Häkelnadel, die man in die Löcher steckt und dann vorsichtig hochruckelt (immer wechselweise / gegenüber!):

Foto: @Jan.D

Merke Dir, wie herum der ESP32 eingesteckt war!
Nimm die drei Leitungen zur Hand und stecke sie in die Leiste des ESP:

Foto: @Jan.D

Hier darf nun (+) VCC nicht mit dem OBS verbunden werden, deshalb gibt es nur noch drei Leitungen!


(oben neben dem Elko ist Pin 16!)

Die Versorgung des GPS erfolgt aus dem OBS selbst.
Den OBS einschalten. Das Display bleibt dunkel, denn es gibt keinen Controller, der es steuert.
Weitere Tests wie im Teil „U-Center“ oben erklärt.

Beim Zuammenbau den ESP32-Controller richtig herum wieder einsetzen und darauf achen, dass alle Pins richtig sitzen (nicht versetzt stecken, nichts umknicken).

Viel Erfolg!

-/- Ende des Wiki -/-

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