狂わない時計を取り付けてみた

GPSモジュールのデータをモニターに表示させる回路を取り付けようと思います。スクラムに取り付けていたものと一緒です。

前回機能として付けていた温度計などは車体のINFOディスプレイに表示されているのでそれは取り付けず回路は簡素化しています。

写真の赤色基板は自作品で図面を書いて中国にガーバーデータを送り製作してもらっています。RCAビデオ出力と12V電源のシンプルな構成となっています。

写真の緑色の基板は秋月電子で2000円くらいで売っている「みちびきGPSモジュール」です。こいつで日本製GPS衛星みちびきの信号を拾いそのデータを計算してNTSCのビデオ信号をマイコンで生成してRCAジャックに流してあげます。
RCAジャックって今では昔の産物となっていますね。
このモジュールを自作基板に挿して使用します。

1年半くらい使用の安定回路なので使いまわします。

映像については動画にてご紹介…。

データを映し出すモニターは家に転がっていた、アマゾンで2000円くらいで売っている中華製3.5インチモニターをハンドル周りに取り付け使用します。

当然、車内用なので防水など一切ないと思います。バイクへの取り付けなので雨天時は取外し前提のモニターです。

このキットには写真の通りバックカメラも付属していて試しにバイクに取り付けて走りましたが、ゴールドウィングのバックミラーは乗用車並みに大きく後ろの視界は良好で正直バックカメラは必要なかったです。

モニターの配線について映像用のRCAジャック（白）・バックモニター用のRCAジャック（黄）・2.1mmDC電源ジャック（赤）がモニター後ろから3本生えています。これをハンドル周りに取り付けると見た目にもかっこ悪い。
テスターを当ててみると結局は使用する配線は12V・GND・映像線の3本だけでした。

なので…。1本にまとめます。
これも家に偶然あったφ3.5mmの4極ステレオジャックを使って配線し直しました。

見た目もスッキリして雨などの急な取り外しも簡単に行えるはず…。

モニターを取り付けました。前回ハンドルバーを取り付けました。それを右側に移動してモニターは左側へ取り付けました。取り付けベースは今回もRAMマウントです。簡単に位置が微調整できてしかもしっかりとマウントしてくれます。

モニターと回路の電源は今回新調した、デイトナ製のアクセサリー電源ユニットを取り付けています（パーツプレビューでご紹介）。自家製配線が多く雨などでショートが怖いためヒューズ 付きの電源ユニットを取り付けました。

モニター後ろの配線はこんな感じ。
1本線になったのでハンドル内の配線と一緒に通してスッキリしています。

急な雨もジャックを取り外せばOK。

自家製回路は右サドルバック内に取り付けます。
ここなら防水もしっかりしているし安心。前方上に使用していない配線ホールがあるので、そこのゴムに穴を開けて電源線（12VとGND）とRCA映像線を通して回路に接続。
回路の取り付けベースはアクリル板を四角く切って取り付け用のタップを切って両面テープで貼り付けて回路とネジ止めで保持しています。

これは別のモニターで写し出したサンプルのタイトル画面ですが画面はこんな感じです。白黒出力となります。
スクラムについている同回路はバックミラーに映していたので視界を遮らないように下の方にひっそりと表示させていましたが。今回はガッツリ全画面を使用して映します。

解像度は今回は縦横比4:3の画面に最適化して256X224です。ちょうど初期のファミコンと同じ解像度となっています。

今回もマイコンには「PIC32MX270F256B」の32ビットマイコンを使用しています。
今回の解像度のNTSC表示方法は水平走査線が1本63.5μ秒の時間で表現され、それが垂直方向の224本で画面を表現しています。計算すると0.014秒の時間で57344個のポイントを打点しています。
NTSCの出力はこれくらいの映像を映し出すには少なくても16ビット以上のマイコンが望ましいです。8ビットのマイコンでテストしたことがありますが、荒い画像は表示はできますがこの解像度の表現は出来ませんでした。
また、メモリも映像データで結構使うのでメモリが大きいこのマイコンをチョイスしました。

映像のデータ作成については、ドット絵から生成しています。巷ではLCDなどに表示させる変換ソフトは出回っています。LCDなどの表示は基本的に表示ブロックに対して縦方向のデータの集まりを作成して表示させていますが、NTSCは横方向のデータの集まりで画像を表現しています。根本的に違うのでこのソフトは使用できません。

画像データを作るのにちまちま手打ちで作成するのは不可能なので、マックのターミナルgccを使ってビットマップファイルから画像データを変換するソフトをサクッと別で自作しました。ビットマップファイル内の画像点データのみを抽出してくれるソフトです。

表示データは、みちびきの衛星データから1秒毎に２種類のデータを飛ばすように設定しました。UARTでNMEAフォーマットと呼ばれるこんなデータが飛んできます。
$GPGGA,083509.000,3XXX.0462,N,13XXX.6961,E,1,5,1.43,267.2,M,29.2,M,,*5F
$GPRMC,083509.000,A,3XXX.0462,N,13XXX.6961,E,0.34,193.97,100820,,,A*6F

このデータをプログラムで処理してあげて、日時・標高・方位・速度を取得して以下のデータを計算して表示させています。

『速度』・『標高』・『方位』・『平均速度』・『バッテリー電圧』・『走行距離』・『乗車時間』・『日付』・『時間』
※バッテリー電圧は入力の12V電源をAD変換して表示しています。

回路自体は1年半使用している安定の回路なので全く問題はありません。衛星データなので正確なデータです。

マイコン内のプログラムも今回見直しをかけてバグ取りをしてさらに安定度がましたと思います。

オシロを当てて信号の内容や処理時間を確認しましたが、32ビットのマイコンでこのくらいの表示ならば、まだまだ余裕があるようです。

今後については37年前のファミコンですらカラー表示ができているのでこのマイコンでもできるはず…。時間の余裕があればカラー表示に挑戦してみようかな…？
ちょっとファミコンの文献をあさってみよう…ｗ