Selbstbau GPS-Logger

Hallo,

ich bin gerade über dieses Forum gestolpert, da ich mal nachgrasen wollte ob andere auch die gleichen Vorstellungen von einem GPS-Logger haben wie ich. Ich habe mir Ende letzten Jahres eine Jentro GPS Bluetooth Maus gekauft (<20Euro mit SIRF III)und damit ein bisschen herumgespielt.

Das Grundproblem bei Outdooraktionen ist immer wieder die Akkulaufzeit. Bis jetzt habe ich kein Gerät gefunden was über mehrere Tage durchhält.

Nebenbei beschäftige ich mich seit einigen Jahren mit Mikrocontrollern/Elektronikbasteleien und so ist eines zum anderen gekommen. Ich habe die Maus zerlegt (siehe auch http://www.mikrocontroller.net/topic/148598#new), umgebaut und in eine eigene Schaltung, in ein eigenes Gerät integriert. Die Grundidee war, dass das Gerät regelmäßig (z.B. einmal in der Stunde) nur einmal kurz automatisch einschaltet, wartet bis ein gültiger Datensatz da ist, diesen auf ein Speichermedium schreibt und dann wieder ausschaltet. Damit hat man dann auf jeden Fall immer die Stelle an der man übernachtet und eine paar Wegpunkte über den Tag. Das habe ich früher immer abends im Zelt in die Karte gemalt ;-). Nach mehreren Monaten Bastelarbeit ist ein Prototyp herausgekommen den ich vorletzte Woche bei einer Rennsteigwanderung testen konnte. Das Gerät hat fast die komplette Tour mit einer Akkuladung (3,7V LiPo-Akku der originalen GPS-Maus mit 850mAh) durchgehalten und erst nach über 7 Tagen war der Akku leer. Gebraucht haben wir 7,5 Tage.

Zur Akkulaufzeit: Ich habe die SW aktuell relativ einfach gehalten und derzeit folgendes Verhalten implementiert:
- einmal in der Stunde wacht das Gerät auf und sucht gültige Daten
- Beim Einschalten, schreibt es erst mal den ersten Satz (egal ob gültig oder nicht) auf die Karte. Damit kann nachvollzogen werden wie lang es gedauert hat bis der Satellit gefunden wurde.
- findet es welche, schreibt es diese weg und legt sich wieder schlafen
- findet es keine, bricht der Suchvorgang nach 8 min ab
Und genau bei den 8 Minuten kann man hier noch einiges an Akkulaufzeit herausholen. Bei Dauertests auf dem Balkon hat sich gezeigt, dass der Empfänger, falls er was findet, immer nach ca. 30 s gültige Daten erhält, damit kann ich diese Zeit noch um einiges herunterschrauben. Nach einfachem Überschlag entsprechend des Stromverbauchs (im Schlafmodus verbraucht das gesamt Gerät ca.60uA) würde man damit auf mindestes 2 Wochen Laufzeit kommen.

Das Gerät ist mit einer uSD-Karte ausgestattet. Es ist in einem Gehäuse (TEKO 10014) mit den Abmessungen 90x46x17,5 eingebaut. Ein paar Status LEDs leuchten über Löcher im Gehäuse. Für die Bedienung und dass nicht versehentlich etwas umgeschaltet wird, habe ich derzeit DIP-Switches benutzt. Ich habe den Bluetoothteil der GPS-Maus angezapft, so dass die Daten auch darüber ausgelesen werden können. Außerdem habe ich ein günstiges Handydisplay verbaut um z.B. den Gerätestatus anzuzeigen. Im Sleepmodus ist dieses natürlich abgeschaltet. Die SW ist bei weitem noch sehr rudimentär. Aber mir schwirren noch tausende Ideen im Kopf herum:
- Implementierung von Menüs zur Parametrierung des Geräts
- Implementierung eines Monitorprogramms mit dem das Gerät bequem via Bluetooth parametriert werden kann
- Einbau eines echten Filesystems
- Einbau eines Temperatursensors (ein bissl Platz ist noch) und Ablage der Temperatur für jeden Datensatz
- Verwendung des Gerätes auf Knopfdruck (also kurzes Aufwachen) zum Anzeigen
z.B. der aktuellen Höhe, Temperatur etc.
Das ist fast alles SW, aber trotzdem noch eine Menge Arbeit...

So jetzt zu meinen Fragen an dieses Forum bzw. warum ich das elles hier beschrieben habe. Ich überlege derzeit verschiedenste Sachen. Da wären z.B. Vorstellung des Konzeptes HW/SW in einer Bastelzeitschrift, Bau von ein paar weiteren Prototypen und Verkauf dieser zu einem günstigen Preis an Bekannte die schon gefragt haben und an weitere Interessierte. Von Konzepten privat nebenbei (also nebenberuflich) etwas aufzubauen zu verkaufen etc. habe ich überhaupt keine Ahnung. Jetzt stellt sich die Frage ob:
a) jemand ein solches Konzept und damit solche langen Akkulaufzeiten schon mal irgendwo gesehen hat
b) ob z.B. 100 Euro (Material + Unkosten) Preisbereitschaft für einen Prototyp vorhanden wären
c) jemand Ideen/Vorschläge zu einer solchen nebenberuflichen Aktion hat. Z.B. habe ich auch gesehen, dass Leute Bausätze anbieten. Z.B. https://www.it-wns.de/themes/kategorie/detail.php?artikelid=462&source=2

Ich würde mich natürlich auch über sonstige (konstruktive) Kommentare und Anregungen freuen.

Im Anhang habe ich noch eine Datei mit Fotos des Gerätes und den Track der 7-Tage Tour im Rohdatenformat (NMEA) und gpx-Format zum Anschauen über z.B. bikemaps angehangen.

Grüße
Uwe

Hallo,

schöne Sache das, aber ganz ehrlich, mir währe der aufwand zu gross, nur um die Akkulaufzeit zu erhöhen.

Ich hätte mir das einfacher gemacht und für meinen Logger bei der eBucht drei Ersatzakkus für 15€ gekauft und dann Ruhe habt, Alternativ ein externen Batteriefach mit 4 Mignonzellen benutzt.

Hallo Uwe,

ja, so ein Konzept hat der Columbus V-900, wird dort "Spion Log-Modus" genannt. Intervall 10min bis 100min, Gerät soll dann 1 Monat mit dem Akku laufen. Kostet 109 € - von daher bezweifle ich, dass jemand etwa den gleichen Preis für einen Bausatz ausgeben.

Entspricht allerdings nicht meinen Wünschen bei Wanderungen, da will ich möglichst genau den Streckenverlauf. Und eine Aufzeichnung auf SD-Karte. Eine Mischung von Wintec WSG-2000 (Aufzeichnung von GPS-Daten plus Luftdruck, Herzfrequenz, Display) und Columbus V-900 (Sprachaufzeichnungsmöglichkeit) wäre mein Ideal.

Im übrigen hatten bisher alle von mir ausprobierten Geräte nach dem Satfix relativ ungenaue Positionsdaten, erst nach 15 bis 20 min waren sie "eingeschwungen" (HDOP-Werte unter 2). Daher kann ich so einem Konzept "Gerät schaltet sich alle 10 min ein und loggt kurz mit" nur wenig abgewinnen.

Wenn ich für mehrere Tage von der Zivilisation abgeschnitten wäre und keine Möglichkeit hätte, den Akku über Nacht zu laden, dann würde ich mir Gedanken über Alternativen machen:
- dicker Akku wie MobileGum (4400 mAh)
- Solarlader
- Dynamolader
- mehrere Reserveakkus

Grüße
Jürgen

Hallo Martin,

ja mit einer eigenen Lösung sind alle denkbaren Sensoren etc. realisierbar. Das ist dann der Vorteil für den Preis von monatelangen mühseligen Baselstunden ;-). Der Hammer ist auch, dass es nun doch ein Gerät zu geben scheint was das kann was ich gebaut habe ;-)....alles umsonst also.

Ja der R8C war mal bei der Elektorausgabe 12/2005 dabei. Ich habe mal ein bissl rumgespielt und bin an dem Teil hängengeblieben. Ein bissl ein Exot ist das Teil meiner Meinung nach schon. Alternativen sind von Microchip die PICs und von ATMEL. Mit ersteren habe ich auch ein bissl Erfahrung, allerdings noch in Assembler. Der Vorteil bei dem R8C war für mich die Programmierung mit C. Aber das gibt es für die anderen genannten und viele weitere auch. Informieren kannst Du Dich z.B. recht gut unter:
http://www.mikrocontroller.net

Grüße
Uwe

Der Wintec WSG-1000 Logger ist von den Bauteilen sehr aehnlich einem Arduino Mega 2560. Ich denke, man koennte die Firmware-Programmierung fuer den WSG-1000 evtl. als Arduino-Projekt aufziehen. Vorteil: komplette kostenlose Entwicklungsumgebung und viel bereits vorhandener Source-Code.

An Wintec habe ich eine Anfrage gestellt, dass sie den Schaltplan fuer die digitalen Komponenten zur Verfuegung stellen, damit sich daraus das Port-Mapping ableiten und mit bestehendem Arduino vergleichen laesst. Bin sehr gespannt, ob Wintec wenigstens darauf positiv reagiert. Bisher kamen mehrere Antworten der Art "durchaus Interesse, aber keine Man-Power". Noch weniger Aufwand koennten die wirklich nicht haben, aber eine grosse Chance, dem (alternden) WSG-1000 noch mal eine ganz neue Chance zu geben.

Vielleicht liesse sich sogar vieles einfach durch Ausprobieren herausbekommen. Bis auf das LCD-Display sind eigentlich fast alle wichtigen, programmierbaren Komponenten bekannt, siehe Foto, und im Internet viel Dokumentation und Source-Code Beispiele vorhanden.