Universeller Tacho

 

Ausgangssituation

 

  Da hat die Städteregion Aachen einen doch recht unvorteilhaften Schnappschuss von mir erstellt und mir kostenpflichtig zugesandt. Hauptsächlich, weil ich auf der Landstrasse, also ausserhalb geschlossener Ortschaften, um sage und schreibe 7km/h über der zulässigen Geschwindigkeit dahingebrettert sein soll. Ich wusste gar nicht, was ich für ein böser Bube bin!  

 

  Was habe ich mich geärgert!!!  

  Nicht wegen des Verwarngeldes. Auch nicht, weil mir außer Geldgier einfach kein sympathischer Grund für den Ort der Meßstelle einfiel.
Nee - mich hat die gemessene Geschwindigkeit geärgert: die war zu niedrig!  

  Als es blitzte, hatte ich sofort auf meinen exakten Tacho gesehen und den Brief daher erwartet. Aber laut meinem Tacho war ich nach Rückrechnung des Toleranzabzuges satte 2 km/h schneller als man mir vorwirft. Also stimmt entweder das polizeiliche Messgerät nicht - oder mein exakter Tacho ist nicht mehr exakt!  

  Hilfe - Das geht ja gar nicht! Das kann ich nicht auf mir sitzen lassen!  

  Gemessen wurde mit  

und deren Hersteller macht einen ganz kompetenten Eindruck (siehe die dort verlinkte PTB-Zulassung).  

  Also muss ich wohl meinen Tacho neu kalibrieren.  

   

Meine Lösung

 

  Ein befreundeter Funkamateur sammelt gelegentlich vom Himmel fallende Spielzeuge ein und hat mir großzügigerweise eine Wettersonde Typ DFM-06 überlassen. Daraus habe ich die Platine mit dem GPS-Chip (Jupiter 30 xLP) und eine Lithium-Batterie extrahiert und zusammen mit einem Display, einem ATmega88 Microcontroller und einem 5V Schaltregler einen GPS-gestützten Tacho aufgebaut.  

Laut Hersteller vom Jupiter-Chip ist die Genauigkeit der Geschwindigkeit bei klarem Wetter besser als 0.01m/s, also besser als 1/27 km/h. Das sollte reichen!  

  Und schon fröhlich drauf los gebastelt.  

  Die 5V Spannungsversorgung kann man prima an einen Elko löten  

Die Standby-Versorgung (Lithium Zelle) kommt direkt an den Chip  

Der Chip hat eine serielle Schnittstelle deren Tx und Rx Leitungen direkt vom Chip zum Prozessor führen.  

Mit Heisskleber habe ich einen ausgeschlachteten 5V Schaltregler (obere grüne Platine) montiert:  

Ein paar Meter Fädeldraht vertüddelt  

Und vorne auf die Lochrasterplatine ein Display und den Prozessor montiert.  

Ein zufällig rumliegender Gleichrichter kam auch noch dazu - nun habe ich auch einen Verpolungsschutz.  

  Die GPS-Daten habe ich erstmal mit HTERM am PC empfangen. Man muss dem Jupiter erst Anforderungen schicken, welche Daten man wünscht und kriegt dann z.B. sowas:  

Als reiner Text schon besser lesbar:  

Kryptischer Kram? Nee - das hat schon System. Es gibt folgende Standard-Messages:  

----------------------------------------------------------------------
Default NMEA messages
Message ID and description              
    GGA – global positioning system fix data
    GSA – DOP and active satellites 
    GSV – satellites in view 
    RMC – recommended minimum specific GPS data 
    VTG – track made good and ground speed 
    GLL – latitude, longitude, UTC of position fix and status 
    ZDA – PPS timing message 
----------------------------------------------------------------------

(Details im Download-Archiv unten auf der Seite)  

  Ich habe das RMC- und VTG-Telegramm benutzt, das blöderweise die merkwürdige Einheit Knoten benutzt. GPS ist offensichtlich eher für die Schiffahrt als für europäische Kleinwagenfahrer entwickelt worden. Aber wenn man die Geschwindigkeit mit 1.851984 plutimiziert kommen die vertrauten km/h heraus.  

  So ein Telegramm kommt dann jede Sekunde und sieht z.B. so aus (RMC-Telegramm):
$GPRMC,161229.487,A,3723.2475,N,12158.3416,W,0.13,309.62,120598, ,*10
Die Geschwindigkeit steht zwischen dem 7. und 8. Komma. Hier als 0.13 Knoten.  

  Nach viel Rumprobiererei hatte ich dann einen universellen Tacho. Die Anzeige zeigt die aktuelle UTC-Zeit und die Geschwindigkeit in km/h. Ist sie größer als 0.5km/h, wird die Hintergrundbeleuchtung eingeschaltet.  

 

  Ein erster Test im Garten zeigte dann: wenn kein klarer Himmel ist, ist die Genauigkeit nicht so doll. Bei stehendem Empfänger habe ich bis zu 1,5km/h gemessen. Der Wert wurde aber nach einer Weile deutlich besser - wohl, weil dann mehr Satelliten empfangen wurden.  

  An einem klaren Tag kam das Ding nun ins Auto, ich mit Kamera auf den Beifahrersitz und meine bessere Hälfte durfte versuchen, eine möglichs konstante Geschwindigkeit zu fahren. Das mit dem Fotografieren war aufgrund von Displayspiegelungen schwierig. Daher habe die Messwerte der 3 Tachos mal in groß drübergeschrieben:  

Unglaublich: da geht mein exakt geglaubter Tacho doch echt rund 1,5km/h vor! Zum Glück hat er ein Stellpoti, mit dem ich die Abweichung mit einem Dreh korrigieren konnte.  

  Ich hoffe jedoch, dass eine erneute externe Kalibrierung noch möglichst lange auf sich warten läßt.  

  Da der Tacho nichts weiter als Sicht zum Himmel braucht, funktioniert er in jedem Fahrzeug. Auch auf Fahrrad, Boot oder Bollerwagen. Außerdem ist das Ding eine ziemlich genaue Uhr. Sowas kann man ja immer mal brauchen. Allerdings dauert es nach dem Einschalten immer eine Weile bis genug Satelliten gefunden werden.  

   

Download

Die Software, Datenblätter und ein paar Fotos stecken in diesem Archiv: 139gps_tacho.zip