Ohje sarjaliitännäisen GPS:n liittämiseen USB-porttiin

Ohje sarjaliitännäisen GPS:n liittämiseen USB-porttiin Yleistä USB2.0 TO RS232 -adapterista Adapteri on tarkoitettu käytettäväksi sarja- eli RS232-liitännällä varustettujen laitteiden kanssa PC-tietokoneissa, joissa ei ole aitoa sarja- eli COM-porttia. Tyypillisiä sarjaliitäntää vaativia laitteita ovat monet GPS:t. Tämän adapterin toimivuus on varmistettu nimenomaan useiden Garminin ja Magellanin GPSlaitteiden kanssa. Tässä ohjeessa käsitellään pelkästään adapterin käyttöä sarjaliitännäisen GPS:n liittämiseksi PC-koneeseen Windows 98/ME/2000/XP ympäristössä USB-portin kautta. USB2.0 TO RS232 adapterin Windows 2000 asennus 1. Aseta adapterin ajurit sisältävä CD-levy asemaan. (Levy sisältää ajureita myös muille USB-laitteille, niistä ei tässä yhteydessä tarvitse välittää. Windows-ajurit löytyvät kansiosta \HL- 340\USB\CH341SER, asennusohjelma osaa hakea ajurit automaattisesti oikeasta kansiosta.) 2. Aseta adapteri USB-porttiin, jota tulet sitä käyttämään. Adapteriin ei ole tässä vaiheessa tarvetta kytkeä kaapeleita, pelkkä adapteri riittää. 3. Windows tunnistaa laitteen ja käynnistää ohjatun asennuksen, jatka ajurin asennusohjelmaan valitsemalla Seuraava. Adapteri asennetaan tietokoneen vapaaseen USB-porttiin joko suoraan tai mukana tulevan välikaapelin kautta. Adapterin toisella puolella on RS232-standardin mukainen liitin eli 9-napainen D-urosliitin (DB9M), joka liitetään GPS:n datakaapelin vastaavaan 9-napaiseen D-naarasliittimeen (DB9F). Jos tietokoneessa on vapaa COM-portti (so. 9-napainen urosliitin), adapteria ei ole tarpeen käyttää, mutta toisaalta aidon COM-portin olemassaolo ei estä adapterin käyttämistä samassa koneessa. Adapterin toimivuus on varmistettu Windows 98/2000/XP:ssä. Adapteria voidaan käyttää sekä USB2.0 että vanhemmassa USB1.1 standardin mukaisissa USBporteissa. Ensimmäisen kytkemisen yhteydessä käynnistyy automaattisesti laitteen USBajureiden asennus, jonka jälkeen adapteri voidaan kytkeä ja poistaa ilman erillisiä toimenpiteitä. Ennen adapterin poistamista sarjaporttia käyttävät sovellukset on lopetettava, mutta mitään muita toimia ei tarvita. 4. Jatka tekemällä tee ao. kuvien mukaiset valinnat Toimituspakkaukseen kuuluvat CD-levy ajureiden asentamiseen, välikaapeli, jota voi käyttää tarvittaessa sekä adapteri. Adapterissa on toisella puolella USB-A-liitin ja toisella puolella sarjakaapeliin sopiva DB9M-liitin. 1 2

Lopeta ajurin asennus Valmis -painiketta seuraavalla lomakkeella Asennus on nyt valmis, mutta ennen käyttöä tarkista ajureiden toimivuus ja COM-portin numero, johon sarjaliikenne ohjautuu. Ajuriasennuksen tarkistaminen 1. Kytke adapteri USB-porttiin. Klikkaa hiiren oikealla näppäimellä työpöydällä olevaa Oma tietokone kuvaketta. 2. Valitse valikosta Hallitse 3. Valitse Järjestelmätyökalut alta Laitehallinta ja klikkaa oikean puolen listasta Portit (COM & LPT) haara auki 3 4

Adapterin käyttö toisessa USB-portissa Adapterin ajuri pitää asentaa erikseen jokaista USB-porttia kohden, jossa adapteria on tarkoitus käyttää. Asennus ja asetusten muutos tehdään vain kerran ja huomattavaa on, että asennuksessa voidaan tarvita ajurit sisältävää CD-levyä. Jos et ole varma, että adapteria tullaan jatkossa käyttämään vain yhdessä ja samassa USB-portissa, asennus on syytä tehdä samalla kertaa kaikille USBporteille. 1. Kytke adapteri toiseen USB-porttiin ja asenna ajurit samalla tavalla kuin kohdassa USB2.0 TO RS232 adapterin Windows XP asennus. 2. Asennuksen jälkeen klikkaa hiiren oikealla näppäimellä työpöydällä olevaa Oma tietokone -kuvaketta Kohdassa USB-SERIAL CH340 (COM7) näkyy, että ajuri on toiminnassa ja asennuksen yhteydessä virtuaalisen COM-portin numeroksi on asetettu COM7. Jos tätä riviä ei ole tai laitekuvakkeen kohdalla näkyy keltainen huutomerkki, laite ei ole paikoillaan USB-portissa tai asennus ei ole onnistunut. 3. Valitse valikosta Hallitse COM-portin numero on syytä pitää mielessä, koska sitä tarvitaan myöhemmin GPS:n kanssa yhteydessä olevien ohjelmien (esim. karttaohjelma) asetuksia määritettäessä. Virtuaalisen sarjaportin numeroa ei yleensä ole syytä muuttaa. Tarvittaessa se on mahdollista tehdä esim. jos yhteysohjelma ei osaa käyttää yhtä isoa porttinumeroa kuin asennusohjelma tai adapteria käytetään saman tietokoneen toisessa USB-portissa. Laiteajurin tiedot näkyvät laitehallinnassa vain silloin, kun adapteri on kytkettynä USB-porttiin. Huomaa, että useat sovellukset eivät osaa käyttää COM-portteja, joiden numero on 10 tai enemmän. Tässä tapauksessa on syytä muuttaa portin numeroksi vapaa numero välillä 1-9, katso ohjeet seuraavasta luvusta (Adapterin käyttö toisessa USB-portissa kohta 2.). 5 6

4. Valitse Järjestelmätyökalut alta Laitehallinta ja klikkaa oikean puolen listasta Portit (COM & LPT) haara auki ja tuplaklikkaa ao. riviä 6. Vahvista käytössä olevan COM-portin numeron käyttöönotto Kyllä - painikkeella 7. Uusi porttinumero ei tule heti näkyviin vaan vasta Tietokoneen hallinta sovelluksen lopettamisen ja uudelleenkäynnistyksen jälkeen. Varmista, että porttinumero on sama kuin ensiasennuksessa aloittamalla kohdasta 2. Huomaa, että asennusohjelma on valinnut COM-portin numeroksi seuraavan vapaan eli COM8. Yleensä on syytä muuttaa porttinumeroksi sama, kuin ensimmäisen asennuksen yhteydessä, koska adaptereita ei tavallisesti ole yhtäaikaa käytössä yhtä useampaa. 5. Tuplaklikkauksella avautuu uusi ikkuna, jossa näkyvät ajurin tarkemmat tiedot. Valitse Portin asetukset välilehti, Lisäasetukset... ja COMportin numero -listasta sama portti kuin ensiasennuksen yhteydessä. Älä valitse mitään muuta (käytössä) merkinnällä varustettua porttia! Hyväksy valintasi OK painikkeilla. Sarjaporttiasetusten muuttaminen Sarjaporttiasetuksia ei yleensä ole tarpeen muuttaa, mutta joissain tapauksissa COM-portin numeroa voi joutua myöhemmin muuttamaan. Porttinumerona kannattaa käyttää arvoa 1-9, koska monet sovellukset eivät tunnista kaksinumeroisia COM-portteja.. COM-portin numeron voi muuttaa menettelemällä ohjeen Adapterin käyttö toisessa USB-portissa mukaisesti alkaen kohdasta 2. Huom. Älä valitse sellaista porttinumeroa, joka on varustettu (käytössä) merkinnällä eikä ole jo aiemmin varattu tälle adapterille! 7 8

GPS:n liittäminen tietokoneeseen virtuaalisen sarjaportin kautta 1. Garmin GPS 12XL 1. GPS-asetusten tarkistaminen Useimmissa GPS-laitteissa reaaliaikainen tavallisesti 1 Hz taajuudella (1 krt/sek) lähetettävän paikannustiedon lähettäminen ei ole tehdasasetuksena päällä. Paikannustiedon muodolle on olemassa de facto-standardi, joka tunnetaan nimellä NMEA (National Marine Electronics Association). Useimmat karttaohjelmat osaavat tulkita paikannusdatan vain NMEAformaatissa, tosin jotkut ohjelmat (varsinkin valmistajan omaa tuotantoa olevat) ymmärtävät standardista poikkeavaa valmistajakohtaista muotoa. Tästä syystä tietokoneeseen liitettävä GPS on saatava lähettämään NMEAdataa ja koska datan sisältö on selväkielisiä tekstimuotoisia sanomia, niin yhteyden toimivuus on helppoa varmistaa esim. Windowsin pääteohjelmalla (Hyper Terminal). Garminin laitteissa tiedonsiirtomuotona on tehdasasetuksena valittuna Garminin oma protokolla, josta käytetään yleensä lyhennettä GRMN tai Garmin. Magellanin laitteissa tiedonsiirto ei välttämättä ole lainkaan päällä. Varmista oman laitteesi käyttöohjeista, kuinka GPS saadaan lähettämään NMEA-dataa. Joissakin laitteissa on valittavissa tiedonsiirrolle myös nopeus, mutta oletuksesta (4800 baud) ei yleensä ole syytä poiketa, koska siirrettävää dataa on vähäinen määrä ja siirto taphtuu vain kerran sekunnissa. 4800 baudia (bittiä/s) on oletuksena niin useimmissa laitteissa kuin ohjelmissakin. Seuraavassa muutama esimerkki valikoista, joiden kautta laitteen liitännän muoto voidaan tarkistaa ja asetusta voidaan tarvittaessa muuttaa. Valitse Page näppäintä riittävän monta kertaa painamalla MAIN MENU sivu ja valitse sieltä SETUP MENU ja paina Enter. Valitse SETUP MENU:sta INTERFACE ja paina Enter. INTERFACE valikossa näkyy käytössä oleva tiedonsiirtoprotokolla, joka oletuksena on kuvan mukaisesti GRMN/GRMN. Jos valittuna on muu kuin NMEA/NMEA, siirrä valinta tekstin päälle ja paina Enter. Vaihda ylös/alas valinnalla vaihtoehdoksi NMEA/NMEA ja hyväksy valinta painamalla Enter. 9 10

2. Garmin GPSmap 60Cx 3. Magellan GPS 315/320 Paina MENU, valitse SETUP ja paina ENTER Valitse päävalikko painamalla Menu näppäintä kaksi kertaa ja siirrä osoitin Setup valintaan ja paina ENTR Valitse setup-valikosta NMEA ja paina ENTER Valitse V2.1 GSA ja paina ENTER (myös V1.5 valinta soveltuu karttaohjelmalle Valitse BAUD RATE ja paina ENTER Valitse 4800 BAUD ja paina ENTER Valitse Interface ja paina ENTR. Valikossa näkyy sarjaliikenteelle valittu tiedonsiirtoprotokolla (Serial Data Format), joka oletuksena on GARMIN. Muuta valinnaksi tarvittaessa listasta vaihtoehto NMEA In/NMEA Out ja vahvista valinta painamalla ENTR. Tämän jälkeen GPS lähettää sijaintitietoa sarjaliitäntään NMEAmuodossa 4800 baudin nopeudella ja laite voidaan yhdistää sarjakaapelilla USB-adapteriin. GPS 315/320 alkaa lähettämään sanomia sarjaporttiin vasta sitten, kun yhteys riittävän moneen satelliittiin on muodostunut. Tietoliikennettä voi testata valitsemalla em. SETUP valikosta kohdan SIMULATE ja AUTO, jolloin GPS simuloi automaattisesti muodostamaansa reittiä pitkin liikkumista. Simuloinnin saa pois päältä valitsemalla viimeisestä valikosta OFF tai kytkemällä virrat pois/päälle. 11 12

Toinen oleellisen tärkeä valinta GPS:ssä on käytössä oleva karttaprojektio ja koordinaattijärjestelmä eli datum. Datumilla sinänsä ei ole kovin suurta merkitystä kunhan valinta on sama tietoliikenneketjun (GPS PCkarttaohjelma) molemmissa päissä. Yleensä liikkeelle kannattaa lähteä siitä, että datumiksi valitaan globaali WGS84, koska se on yleensä GPS:n oletuksena ja sama datum on käytössä myös kaikissa nykyisissä (ns. sinisissä) merikartoissa. Vanhemmissa (vihreissä) merikartoissa käytettiin Suomen alueelle määriteltyä KKJ-datumia, joka Garminin laitteissa tunnetaan nimellä Finland Hayford. KKJ:n ja WGS84:n ero on vähän alle 200 m eli jos väärän datumin koordinaatit siirretään manuaalisesti GPS:ään tai jos esim. GPS :ssä on valittuna WGS84 ja karttaohjelmassa KKJ, niin paikannustietoon syntyy parin sadan metrin virhe. 2. Dataliikenteen tarkistaminen pääteohjelmalla Tätä kohtaa ei yleensä välttämättä tarvitse tehdä, mutta on syytä tietää, kuinka GPS:n lähettämän NMEA-datan tuleminen sarjaporttiin voidaan helposti varmistaa. 1. Asenna adapteri paikalleen, kytke siihen GPS:n datakaapeli ja käynnistä GPS. Käynnistä seuraavaksi Windowsin Hyper Terminal Yleensä datumiksi kannattaa valita sama, kuin mikä se on käytössä olevilla paperikartoilla (paperikartoilla datum on mainittu kartan tietolaatikossa). Siis sama datum pitää olla valittuna sekä GPS:ssä että karttaohjelmassa. Paikannuksen tarkkuuteen valinnalla ei ole vaikutusta kunhan datumista ollaan lähettäjän ja vastaanottajan puolella samaa mieltä. Koordinaattien esitysmuodoksi on hyvä valita muoto ddd mm.mmmm eli asteet, minuutit ja minuuttien desimaaliosat, koska tässä muodossa koordinaattilukemien siirto paperikartalle/-kartalta on helpointa. Muuta merkitystä esitysmuodolla ei käytännössä ole. Jos et ole varma kuinka asetukset tehdään, lue ohjeet laitteen käyttöohjeista. 2. Anna yhteydelle nimi ja yhdistä suoraan siihen COM-porttiin, joka on valittu adapterin asennuksen yhteydessä (tässä esimerkissä siis COM7) 13 14

4. Hyper Terminalin ikkunassa pitäisi näkyä GPS:ltä kerran sekunnissa tulevia NMEA.-sanomia 3. Aseta portin asetukset kuvan mukaisiksi. Huomaa, että nopeus (Bittiä sekunnissa:) ja Vuonohjaus: poikkeavat oletusarvoista 5. Jos ruudulle ei tule tekstiä, lopeta ohjelma ja tarkista GPS:n asetukset sekä varmista, että Hyper Terminaaliin tulee valituksi oikea COM-portti ja että sen asetukset ovat kohdan 3. mukaiset. Ohjelman lopetuksessa voit tallentaa yhteyden tiedot ja valita ne käyttöön seuraavan käynnistyksen yhteydessä 15 16

3. Karttaohjelman asetukset Karttaohjelmassa pitää tehdä muutamia asetuksia, jotka käsitellään seuraavassa käytännön esimerkein käyttämällä karttaohjelmana CD Merikarttaa. Muissa karttaohjelmissa tee seuraavat asetukset ohjelman käyttöohjeen mukaisesti: 4. Lopputestaus ja käyttöönotto Testaus pitää tehdä ennen laitteiston ottamista käyttöön navigoinnissa. Ongelmaksi saattaa muodostua se, että GPS ei välttämättä saa yhteyttä riittävään määrään satelliitteja sisätiloissa. Tällöin tietokone ja siihen liitetty GPS on vietävä avoimelle paikalle pihalle tai parvekkeelle. 1. COM-portin numero 2. Tiedonsiirron nopeus 3. Datum Käynnistä ohjelma ja valitse GPS Asetukset Kirjoita Sarjaportti COM kenttään sama porttinumero, joka on käytössä adaperin virtuaalisarjaportille, tässä tapauksessa siis 7. Huomaa, että Meri CD osaa käyttää vain portteja 1-9. Tarvittaessa vaihda adapterin portti, katso ohjeet luvusta Adapterin käyttö toisessa USB-portissa kohta 2. Nopeudeksi 4800 bps ja GPSkoord. valinnaksi WGS84. Lopputestaukseen kuuluu laitteiden käynnistäminen virrattomasta tilasta, kaapeleiden ja adaptereiden kytkeminen. Kun GPS on ns. saanut fixin eli osaa kertoa paikan koordinaatit voidaan (kartta)sovellus käynnistää ja varmistaa, että kartalla näkyvä paikka on sama kuin maastossa. Veneellä liikuttaessa paikannusta voidaan verrata esim. reimareihin, ne yleensä ovat varsin tarkasti karttaan merkityillä paikoilla vaikka poikkeuksiakin löytyy. Myös linjatauluja kohti ajettavaa väylää ja ennen kaikkea tällaisten linjojen risteyksiä voidaan käyttää luotettavina vertailukohtina karttaohjelmassa näkyvään sijaintiin. Muista, että GPS ja karttaohjelma ovat vain apuvälineitä navigointiin eikä korvaa paperikarttoja. Pidä siis aina paperikartta näkyvillä ja huolehdi siitä, että tiedät paikkasi myös paperikartalla ja pystyt vaikeuksitta jatkamaan navigointi laite- tai muun häiriön esiintyessä. Tässä ohjelmassa pitää lisäksi valita kartan keskitys, jotta kartta siirtyy automaattisesti siten, että veneen sijainti on koko ajan näytöllä. Keskitys kannattaa yleensä valita tehtäväksi näytön reunalla, jolloin karttaa on kulkusuuntaan mahdollisimman paljon näkyvissä. Asetusvalinnat ovat tarpeen tehdä vain kerran, seuraavan käynnistyksen yhteydessä aiemmat valinnat tulevat automaattisesti voimaan. Kun GPS on kytketty ja käyttövalmis (eli sijainti on tiedossa), seurannan pitäisi käynnistyä valitsemalla GPS Seuranta, jolloin koordinaatit näkyvät ruudulle avautuvassa pikkuikkunassa ja veneen paikka ja suunta ilmestyvät kartalle näkyviin. 17 18