Entwicklung eines GPS-fähigen USB-Dongles

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Der PWREN#-Pin toggelt während der USB-Enumeration und bleibt dann solange auf Low, bis U1 enummeriert ist und der Host-Rechner nicht in den Sleep-Modus übergeht. Ein Low-Pegel an diesem Anschluss aktiviert auch den Q1 MOSFET-Transistor, der die VBUS-Spannung (+5 V) an den Eingang des Spannungsreglers U4 leitet. U4 wandelt die Spannung auf die für den GPS-Empfänger erforderlichen 1,8 V herunter. Sobald der PWREN#-Pin das erste Mal auf Low geht, triggert U2 und schaltet seinen Ausgang auf High.

Genaue Positionsdatenbestimmung

Etwa 1,6 s später geht der U2-Ausgang auf Low. Damit wird U3 getriggert, was einen ON-Impuls am ON/OFF-Eingang des GPS-Empfängers erzeugt. Auf der Platine des GPS-Dongles befindet sich eine blaue Status-LED (LED1). Sie blinkt 1x pro Sekunde wenn eine GPS-Ortung zustande kommt und somit eine gültige Position ermittelt wurde. Die LED wird über den 1PPS-Ausgang des GPS-Receivers und den Q2 MOSFET-Transistor gesteuert.

Um den FT230XQ-basierten GPS-Dongle als Standortsensor zu verwenden, muss ein spezieller Treiber installiert werden. Viele dieser Treiber sind über das Internet kostenlos erhältlich. Zum Download empfohlen wird folgender: www.turboirc.com/gps7/

Alternativ zu diesem Design bietet FTDI Chip einen fertigen GPS-Dongle. Der FT-X-GPS unterstützt durch seine integrierte Sensorik eine genaue Positionsdatenbestimmung, wie sie im Beispiel zuvor mit den Ausgangsdaten im NMEA0183-Format beschrieben wurde. Basierend auf dem FT230XQ bietet der stromsparende Dongle eine Empfindlichkeit von bis zu -163 dBm. Sein USB-Anschluss (Typ A) erlaubt den 5V-Betrieb am USB Host. Der Dongle misst 60,3 mm x 20,3 mm x 12,3 mm und kann über den USB-Anschluss an jeden Rechner angeschlossen werden. Dieser kann dann von den verschiedenen standortbasierten Diensten, die derzeit angeboten werden, profitieren.

Die neuen Funktionen, die derzeit in Computersysteme und mobile Anwendungen integriert werden, sind ein wesentlicher Bestandteil bei deren Fertigung. Von kleinen Laptops und Netbooks bis hin zu Tablets sind tragbare Rechner für den Anwender stets zur Hand, um nahezu die Leistungsfähigkeit zu bieten, die auch Desktop-Systeme bereitstellen. Einfach einsetzbare GPS-Lösungen ermöglichen heute standortbasierte Dienste, die mit einem GPS Dongle mittlerweile auch für ältere Geräte zur Verfügung stehen.

Die USB-zu-Seriell-Anbindung des FT230X und ein geeigneter Sensor dienen als Referenzdesign, sodass GPS-Technik von Beginn an in neue Geräte integriert oder über einen Dongle hinzugefügt werden kann. Dieser lässt sich entweder intern, mit der hier beschriebenen Anleitung konstruieren, oder als fertiges, sofort einsetzbares Produkt kaufen.

* Lee Chee Ee ist General Manager Product Development bei FTDI Chip.

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