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SONY GPS-CS1K (GPSユニットキット) 単３アルカリ電池１本で１０時間駆動、 ←左側の写真のユニットは、壊れています。 元々、デジカメを持って撮影に出掛ける |
■SONY GPS-CS1K 修理そして改造への道のり
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SONY GPS-CS1K (GPSユニットキット) 単３アルカリ電池１本で１０時間駆動、 ←左側の写真のユニットは、壊れています。 元々、デジカメを持って撮影に出掛ける |
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▼早速修理▼
修理依頼があって修理するワケでもないので、直せなくても、更に故障を悪化させても、元々が「タダ」なので気楽に分解ができます。
 先ずは分解、 ネジ３個で簡単に基板だけに・・・ |
 乾電池接点が修理に邪魔なので取外ししました。 |
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 別に故障原因とは関係ないと思われる部分ですが、 分解してみたかったので分解してみました。 故障の原因は１２Ｖ電源を入力してしまったようで うぅ〜ん簡単な修理だった・・・ かな？ |
 CXD2951GL-4 ・ M30245MC とか使っていました。 |
 GPS受信アンテナ面に故障原因ありでした。 |
呆気なく修理ができたので早速改造をします。
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今回の改造ポイントは・・・ |
| ・乾電池、又は充電電池のみを利用する場合は、純正品と同等の動作をする。(外観もそのままで・・・) |
| ・ＵＳＢ端子を利用して単３形ニッカド(ニッケル)電池の充電をする。(ＵＳＢ未使用端子を使って充電用電源を供給します) |
| ・ＵＳＢ端子からの電源供給でＧＰＳ受信をする。(ＵＳＢ未使用端子を使ってＧＰＳ用の電源を供給します) |
| ・車のシガーソケットがＯＮになるとＧＰＳが起動する。逆にシガーソケットがＯＦＦになるとＧＰＳユニットもＯＦＦになる。 |
| (手動にてＧＰＳユニットをＯＮにした後に、シガーソケットからのＯＮ信号が入っても間違ってOFFにならないようにする) |
▼ＤＣ／ＤＣコンバータ部＆ニッカド電池充電部の製作▼
シガーソケットからの電源供給だけだとＰＩＣを使ってＧＰＳ電源のＯＦＦ制御ができないので(ONは可能ですが・・)
(そのまま電源を切っても良いかも知れませんが最後のログ書込みを失敗しては困るので、きちんと電源ボタンを押してＯＦＦにする回路にします。)
内蔵の乾電池(1.5V)だけでＰＩＣを駆動させる為に、1.5Vを5.0Vへ昇圧します。(別に3.3Vへ昇圧でも良かったのですが)
 今まで小型DC/DCコンバータを使ったことが無かったので 本当に動作するのか、先ずは実験してみました。 |
 部品点数５個で完成する簡単回路で、問題なく動作しました。 |
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 ＧＰＳ基板の多少の空間を利用して部品を取付け中〜 |
GPS基板に直接実装さるので電解コンデンサは全て 小さいチップコンデンサに変更しました。 充電保護用にリセッタブルヒューズや それにしても、ピンセットは必需です。 |
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▼電源ＯＮ／ＯＦＦ制御部製作▼
シガーソケットがＯＮになると、ＧＰＳ電源スイッチを２秒間程度長押ししたり、(ＯＦＦも同様)、ＧＰＳユニットの起動チェックをＰＩＣで監視・制御します。
と、言っても、そんなに大掛かりな動作ではありませんが・・・、パッパっとプログラムは完成させてＰＩＣに書込みをします。
 腕時計型キーレスユニット自作した時に使用した 表面実装ＰＩＣの書込みアダプタを利用します。 |
 ＰＩＣライターのソケットに取付けて書込み中〜 表面実装ＩＣ書込み用パーツ製作についてはこちら |
 書込み終わったＰＩＣに抵抗(1/8W)や コンデンサを半田付け中〜 思い通りの動作をするのかは現段階では |
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 GPS受信中に点灯(点滅)するＬＥＤと 押しボタンPowerスイッチから配線取出し中〜 |
 フォトカプラ、ＰＩＣなど空中配線で半田付け中 |
 カプトン粘着テープ(黄色の透明テープ)を 利用したことで細かい部分の 絶縁や半田付けが楽になりました。 |
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 これで動作しなければ悲しいですね。もう同じ作業もしたくないですし・・・ |
 邪魔な突起物を避けながら部品配置をしたので、 綺麗に基板がケースに入りました。あとは動くかどーかが問題です。 |
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回路が出来上がったので動作チェックを・・・ ぅぅぅぅん〜 動作が不安定〜、何か基板から時々「キーン」って音がしているし・・・
▼ＤＣ／ＤＣコンバータ動作不良改善▼
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ニッカド電池電圧1.2Vを5.0Vへ昇圧する回路が不安定で ＰＩＣが動作しなかったり、ＧＰＳユニットが誤動作したり・・・ 原因を調べてみたら空中配線がダメだったらしく もう一度、回路を作り直すことにしました。 ←今度はガラエポ基板にチップコンデンサやダイオードを それにしても細かい作業ですねぇ〜 |
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 出来上がった基板を両面テープにて固定してＰＩＣと連動配線しました。 |
 今回はカプトン粘着テープにお世話になり放題で、ペタペタ貼付けして完成 |
今度は動作に問題が無かったので続きの作業をします。
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▼シガーソケット電源部製作▼
 ずっと前から持っていたスイッチ付きシガープラグを利用 |
 スイッチのON/OFF関係なくスイッチ部分が 点灯するタイプなので配線を変更して利用します。 |
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シガープラグケース内に電源ユニットを入れる予定でしたが、思った以上にＧＰＳユニット(GPS-CS1K)の消費電力が大きくて
可変タイプの３端子レギュレータを使った簡単な回路では発熱が多く無理だったので、別途電源ＢＯＸを考えることに・・・
 むか〜し高輝度ＬＥＤ点灯実験に利用した電源回路が 残っていたのでコレを仮に利用することに・・・ １２Ｖをスイッチング電源で５ＶにしてからLM338Tを使って 出力電圧を２Ｖ付近まで可変しました。 (変換効率が良くなって発熱もなくなりました) |
 ヒートシンク側はこんな感じです。 |
 半田面はこんな感じです。 |
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 シガープラグに手動ＯＮ／ＯＦＦスイッチを取付けして ＯＮ時にＬＥＤが点灯するように改造しました。 |
 シガーソケットからの配線とＧＰＳユニットへの配線をして 電源部分は仮完成(後日、小型なタイプに変更します) |
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▼専用ＵＳＢケーブル製作▼
ＵＳＢの５Ｖを利用してニッカド電池の充電や電源ＯＮ／ＯＦＦ制御が出来れば回路が楽になるのですが、
ＵＳＢ端子に５Ｖを入れるだけでＵＳＢ通信を、する、しない、に関わらず、ＵＳＢメモリモードになってしまってＧＰＳ受信が中断されてしまうので、
ＵＳＢ
ミニＢ端子で未使用の４ｐｉｎ目を使って充電とＧＰＳ起動用の電源供給をします。
(ちなみに・・普通のUSB端子は４ｐｉｎですが、ミニ端子になると５ｐｉｎになって４ｐｉｎが未使用になっています。
ただ、４ピンが５ピンとアース共通になっている場合もあるので注意が必要のよーですが・・・)
 GPS-CS1Kの４ピン目は、未接続で改造が楽そーです。 |
 貰い物のＵＳＢケーブル(ＵＳＢミニＢとＵＳＢ端子)を使って 特殊ケーブルを作りたいと思います。 |
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 親切に市販品のケーブルが５本配線されているタイプを 探すの大変なので端子部分のみ利用する為、 カッターを使って半分に被覆をカットしました。 |
 欲しかったＵＳＢ端子部分には予定通り５ピンありました。 |
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 １００円ショップにて ケーブル購入 |
 3.5φのステレオケーブルの片側を切断して ＵＳＢ端子を取付ける準備をします。 |
 １ｐｉｎ・ ４ｐｉｎ・５ｐｉｎの３箇所のみ配線 (２ｐｉｎ・３ｐｉｎは通信線なので今回は不要) |
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 ホットボンドでショート・断線防止をしています。 |
 １００円ショップのミニバイスを使って 先ほど被覆カットした部分を瞬間接着剤で合体 |
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 市販品のような綺麗な仕上がりになりました。特殊ＵＳＢケーブルの完成です。 |
 接着したよーには見えない完成度です(自己満足) |
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▼ＧＰＳ本体の組立て▼
ケーブルも電源部(仮製作)も完成して動作もＯＫだったので最後にＧＰＳを組み立てます。
 空きスペースを利用して思い通りに 回路を入れることが出来ました。 |
 ３個のネジでＵＳＢ側のフタをして完成しました。 (写真はＵＳＢの保護キャップを外しています) |
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 外観は市販品と同じになりました。 |
 １２Ｖ→２Ｖ変換ＢＯＸがＧＰＳ本体より大きいですが、 後日、時間があればスイッチング電源を利用して作り直します。 |
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▼完成 ?▼
実車にて最終動作チェックでドライブ・・・(雨の中)
 ↑車のシガーソケットに取付けして、ダッシュボードにＧＰＳを配置→ |
 エンジンと連動でＧＰＳユニットが自動起動、成功！ エンジンを止めると停止制御信号が出力されてＧＰＳがOFF |
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▼電源部分の改善▼
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車から電源供給することで乾電池の交換が一切がなく、 電源の入れ忘れでＧＰＳログが書込まれていない失敗もなくなりました。 走行中に単３形ニッケル水素電池の充電もしているので、 簡単な動作の制御ですが、上手く動くと嬉しいですね。 製作費用 1,500円程度 自己満足度 ★★★★★ |
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