장난감 20070827

남자의 장난감이라면, 오래전부터 자동차, 사진기, 오디오를 대표적으로 꼽고 있습니다.

자동차는 1종대형 운전면허증에 정비사자격증도 가지고 있고, 오디오는 스스로 회로 설계부터 케이스제작까지 할 정도이고(한동안은 카오디오 빠져 허우적대던 시절도 있었습니다), 사진은 요즘들어 조금씩 흥미가 생기기 시작하였습니다만 그것 말고도 나에게는 장난감이 많이 있습니다.

따라서 혼자놀아도 심심할 시간이 전혀 없습니다. ㅎㅎㅎ

오늘은 그중에서도 요즘들어 부각되고 있는 네비게이션 이야기입니다.

조금 앞선 이야기입니다만, 사용해보니 참 편리하고 산행시에도 아주 요긴하게 사용이 될 듯 합니다.

 

 

얼마전부터 네비게이션이 필요하여 찾고 있던중, 기업은행BC와 삼성카드에서 카드포인트로 품목이 제한적이긴 하지만 네비를 구입가능하다는 정보를 알게되어 가지고 있던 삼성카드를 해당되는 카드로 교체 발급받고 구입할 네비를 고르고 있었습니다.

 

내가 원하는 기기는,,,

1. 전용기가 아닌 PDA, 그중에서도 GPS수신기 내장형이 아닌 것.

주소록등의 다른 프로그램도 이용하여야 하므로 PDA가 되어야하고 일체형은 그 특성상 휴대용으로는 감도가 떨어질 수밖에 없읍니다.

2. 휴대성을 고려하여 화면은 3.5인치정도일것.

요즘 추세인 7"는 화면이 큰만큼 가독성은 뛰어나겠지만 크기가 커져 차량에서 사용하면 운전시 시야를 많이 가릴 것 같고 휴대하고 다니기에도 크기가 너무 클 것 같았고 2.8"는 노안이 진행중인 나에게는 너무 작습니다.

차량용으로도 사용하지 않을 것은 아니지만 주로 등산용으로 사용할 것이므로 휴대성을 따지지 않을 수가 없군요.

3. 주위에서 흔하게 구할 수 있는 휴대폰 충전기를 사용하여 충전이 가능한 전원을 채용하고 있을 것.

4. 가급적 속도가 빠른 CPU를 채택하고 있을 것.

5. 내장메모리(RAM & ROM)의 용량이 충분하고 외장 메모리카드 슬롯이 구비되어 있을 것.

 

좀 까탈 스럽습니다.^^

 

하지만 내가 원하는 사양을 갖춘 기기를 찾을 수 없었습니다.

가장 근접한 기기가 PM-80정도, 하지만 배터리 지속시간이 짧다는 얘기가 많아서 구입이 망설여 졌습니다..

 

그런데, 문득 아내가 가지고 있는 PDA폰이 생각나서 사양을 조사해봤더니 적합하게 생각되었습니다.

전화까지 가능하므로 전화를 따로 들고 다닐 필요가 없으므로 짐도 줄일 수 있을 거고 용량이 큰 주소록이 필요한 내게 적합하게 생각되었습니다.

아내는 업무상 회사에서 단체로 구입을 한 모양이었습니다.

외장 GPS 수신기만 한대 있으면 구태여 큰 비용들여 기기를 구입할 필요없이 필요할 때 잠깐씩 빌려서(약간의 아부가 필요하겠지요^^) 사용하면 되겠더군요.

 

기기가 결정된 셈이므로 GPS수신기를 물색해 봤습니다.

여러가지 수신기를 찾을 수 있었습니다.

그런데, 그과정에서 수신모듈만 따로 구입할 수도 있다는 것을 알게되어 자작을 하기로 맘먹었습니다.

 

예전에 선상생활 할 때에 천측으로 구한 위치를 기본으로 로란A, 로란C 등의 전자항해기기를 보조장비로 활용하여 측위하며 항해하다가, 당시로는 획기적인  장치인 네비게이션이 설치된 선박을 승선했을 때 그 편리함에 감탄 했더랬습니다.

가격도 그당시에는 수천만원을 호가 했더랬습니다.

 

그런데 그당시의 기기보다 몇배나 뛰어난 성능을 가진 항법장치를 PDA와 GPS수신기만 구비하면 구축할 수 있다니 격세지감을 느낍니다.

크기도 훨씬 소형화되었고 가격도 당시와는 비교가 되지않을 정도로 저렴하며, 핵심부품인 수신모듈을 구해서  수신기를 자작할  수도 있으니 참 많이 발달했다는 생각이 듭니다.

 

맵소프트웨어는 Mits 중고장터에서 "매피" 라이센스를 아주 저렴하게 구입하여 양도 받고 제작사의 승인을 득한후 다운받아 설치 하였습니다.

 

수신모듈은 여러 회사의 제품이 있습니다만, 기성품에 많이 채택되는 것으로 보이는 SirfTech사의 Sirf3 칩을 장착한 모듈을 구매하였습니다.

Sirf3 칩을 사용한 모듈도 여러가지가 있는 것 같습니다만, 제가 구입한 것은 AM-318 모델로 패치안테나가 부착된 소형 수신 모듈입니다.

수신칩과 주변 부품까지 기판에 탑재하여 제작되어있는 모듈 형식이라 납땜만 할 줄 알면 누구나 만들 수 있을 것 같았습니다.

사진상의 제품은 AM-318A이지만 내가 구입한 것은 AM-318B형입니다.

A형과 B형의 차이점은 B형이 패치안테나의 두께가 2mm 더 두꺼워 B형이 수신 감도가 아주 약간 높습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

핀번호 ⑤④③②①  접속 ①:GND(-), ②:Vcc(+3~5V) , ③:TX, ④:RX, ⑤:SW

 

수신모듈은 구입했고, 모듈을 넣고 컨넥터를 부착할 적당한 소형케이스를 찾아봤지만 마땅치가 않았습니다.

궁리끝에 20Pin↔24Pin 멀티 어댑터를 이용하여 만들면 초소형으로 만들 수 있을 것 같았습니다.

 

당장 삼성서비스 센터로 달려가 그림과 같은 멀티 어댑터를 구입하여 와서 분해 했습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

원래모양

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

커버를 분리한 모양

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

배선피복을 제거한 모양

 

 

분해해보니 기판패턴이 가늘고 간격이 좁아서 노안이 진행중인 나로서는 납땜하기가 쉽지않아 보였습니다만, 20pin 24pin잭쪽의 배선을 모두 제거하여 배선길이를 줄이고 배선의 방행을 바꾸어 재 납땜을 하였습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

윗그림에 보이는 기판에 납땜된 청, 적, 백, 백/청색선들이 수신칩에 납땜될 배선입니다.

20핀의 1번 및 24핀의 12번에 연결된 청색(Gnd)는 수신모듈의 GND인 ①번 에,

24핀의 21/22번 및 20핀의 13/14번에 연결된 적색(Vcc)는 수신모듈의  Vcc인 ②번에,

24핀의 13번 및 20핀의 12번에 연결된 백색(RX)는 수신모듈의 TX인 ③번에,

24핀의 14번 및 20핀의 11번핀에 연결된 백/청색선(TX)는  수신모듈의 RX 인 ④번에 접속됩니다.

수신모듈의 ①번과 ⑤번은 수신모듈의 기판상에서 연결합니다.

여기서 수신칩측의 기능에 따른 TX, RX는 PDA측에서는 RX, TX가 되겠지요.

 

해당 배선들을 수신모듈에 납땜한후 먼저 분리해 뒀던 바깥케이스를 적당히 가공하여 부착하였습니다.

수신칩이 조금 두꺼워 바깥케이스사이에 틈이 생기긴했지만 레진, 실리콘, 에폭시 혹은 멜트건으로 메워주면 과히 보기싫진 않을 것 같았습니다. 완성된 사진을 촬영해두지 않았군요. 모양을 상상해보시길...

일단 여기까지 만든후 혹시나 있을 지도 모를 납땜부와 기판 패턴간의 단락을 테스트로 체크한후 동작을 시켜봤습니다.

오배선이 없었으므로 당연히 이상없이 충전되고, GPS신호도 수신이 되었습니다.

하지만, 흡족할 만한 수신성능을 보여 주지는 못하였습니다.

기기 밑부분에 수신기를 연결하다보니 안테나를 윗쪽으로 하여 기기를 쥐기도 아주 불편하고 수신감도도 떨어지는 것 같았습니다.

한마디로 자세가 안나옵니다.

수신기 자체는 소형이라 주머니속에 넣어 가져다니기는 좋지만 가끔씩 사용하는 것이면 몰라도 몇시간씩 보조백에 넣고 동작시키며 산행하기에는 적합할 것 같지 않았습니다.

그래서 분해해서 다시제작하기로 하였습니다.

6600원짜리 멀티어댑터하나 그냥 날렸습니다. 아까버라 ㅠㅠ

 

이번에는 감도를 조금더 향상시키기위해 재방사안테를 제작하여 재방사안테나와 일체형으로 만들기로 하였습니다.

그런데 재방사안테나를 소개한 사이트에는 액티브안테나만은 판매를 하지않고 재방사안테나로 제작한 것만 판매를 하고 있더군요.

상인의 입장에서야 이문을 추구하는 것이 당연하겠지만 가격도 비싸고 만듬새도 썩 마음에 들지 않았으며 남이 만들어둔 것을 사용한 다는 게 내키지 않았습니다.

그래서 이리저리 웹서핑으로 찾다보니 액티브안테나를 판매하는 곳을 찾을 수 있었고, 개당 9800원에 두개를 주문하였습니다.

자주 이용하는 인터넷 부품상에 건전지 케이스등 나머지 부품도 주문하여 구입했습니다.

 

도착한 액티브안테나가 과연 액티브안테인지 단순히 외장형안테나 인지 궁금하여 분해하여 보았습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

액티브 안테나의 전체 모양

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

케이스를 분리한 모양(위에 보이는  분홍색 부품이 패치안테나)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

기판에 납땜된 금속 실드 케이스를 분리한 모양

 

부품들을 살펴보니 액티브안테나인 것이 분명해 보였습니다.

(부품중 15GHz대의 유전체대역필터인 1575B가 장착되어 있는 것만 봐도 액티브안테나가 확실해 보입니다.  아마도 극초단파를 수신하여 증폭한 후 위성송출주파수대역만을 걸러 GPS수신기로 입력시키기위하여 채택되어 있는 듯한데, 수신신호를 증폭하지 않는 단순 외장형 안테나라면 이런 대역필터가 장착되어 있을리가 없지요.)

그리고 부착되어 있는 안테나 단자가 MMX형인데 컨넥터(그중에서도 잭)만 구할 수 있으면 기성품처럼 재방사안테나를 그럴듯하게 만들 수 있을 것으로 보였습니다만, 소량 구입하기가 쉽지않아 그냥 납땜으로 처리하기로 하였습니다.

 

원래의 계획은 액티브안테나에 공급되는 전원인 건전지 케이스에 수신모듈을 넣어 일체화하고 수신모듈과 PDA는 20핀 콘넥터로 접속하는 것이었습니다.

근데, 여기서 한가지 호기심이 발동 하였습니다.

사진상으로 보다시피 액티브안테나의 패치안테나가 수신 모듈에 부착된 패치안테나 보다 면적이 훨씬 넓은데, 수신모듈에 부착된 패치안테나를 액티브안테나의 패치안테나로 교체하면 수신 감도가 어떨지 궁금하더군요.

그래서 수신모듈 원래의 상태일 때의 수신가능 위성수와 교체한후를 비교 해봤더니, 교체한 후가 월등히 수신감도가 높아 보였습니다.

그렇다면 구태여 재방사안테나를 제작할 필요없이 액티브안테나의 패치안테나를 수신모듈에 장착하고 안테나 케이스에 수신모듈을 넣고 수신모듈과 PDA를 20핀 컨넥터로 연결하면 편리하게 사용할 수 있을 것 같았습니다.

또 사용중 충전을 위해 연결잭은 기기구입시 들어있던 20pin↔24pin젠더를 이용하기로 하였으며, 배선은 사용하지 않는 USB케이블을 잘라 이용하기로 하였습니다.

분해하여보니 젠더 기판의 패턴간격이 0.5mm정도라 부근패턴과의 단락이 염려되고 납땜이 아주 힘들었습니다만, 온갖 노하우를 다 동원하여 겨우 납땜하고 단락된 곳 없는 지 체크한 후 혹시 모를 단락이나 단선에 대비하여 멜트건으로 배선을 고정시켰습니다 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

젠더를 분해하였더니 요렇게 되어 있군요.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

젠더 기판에 GND, RX, Vcc를 납땜으로 연결하였습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

젠더 기판에 TX를 납땜으로 연결하였습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

수신모듈에 배선을 연결하였습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

완성된 수신기입니다.

        

완성하여 PDA와 연결하여 봤더니 아파트 앞베란다에서 수신 가능 위성수가 8~10개 정도 잡히고 감도가 나쁘지는 않은 듯하였습니다.

 

만드는 김에 액티브 안테나도 제작하였습니다. 회로는 흔하게 구할 수 있는 회로도를 이용하였습니다.

케이스는 AAA형 건전지 3개가 들어가는 것을 구입하여 약간의 개조를 거쳐 사용했습니다.

만능기판을 크기에 맞춰 자르고 만능기판에 부품을 장착하여 연결하고 방사안테나는 건전지 케이스내부에 돌려서 멜트건으로 고정하였습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

부품중 고주파 차단용 쵸크코일은 증폭된 극초단파의 위성신호가 건전지로 유입되는 것을 막아 주는 역할을 합니다.

수 uH의 값이라도 1.5GHz대의 신호에는 수백KΩ 저항으로 작용을 하게됩니다.(Z = 2 * pi * F * L)

랜선을 피복을 벗겨 버니어 캘리퍼스로 측정하니 직경 0.2mm 정도 되어, 4mm 드릴날에 10회 정도 감아서 제작 하였습니다.

 

액티브안테나는 효과가 있는 지 없는 지 가늠할 수 없었으나 VisualGPS로 테스트해 봤더니 전원을 Off했을 때와 On으로 하였을 때의 차이가 확연하여 효능이 있는 것으로 입증되었습니다.

 

그후 시간이 없어 앞베란다에서만 가끔 맵피를 실행하여 수신상태를 체크하고 본격적인 시험을 못해보고 있다가, 토요일 오후 시험도 할 겸 수신기를 PDA에 연결하고 등산매니아를 실행시킨 후 아내, 작은 애와 함께 뒷산에 올라가 두시간 정도를 걸었습니다.

그런데 등산매니아 종료시에 궤적저장을 제대로 못하여 궤적을 다 잃어버린 듯 했습니다만, 중간중간 자동으로 저장이 되는 지 나중에 찿아보니 PDA 루트 디렉토리에 날짜와시간으로 구분된 궤적파일이 몇개있더군요.^^

 

궤적파일을 PC로 복사한 후 지도편집프로그램을 실행시키고 불러와 보았습니다.

 

 

이건 뭐 궤적이라고 할 수도 없을 듯 합니다.

원인을 생각해 봤습니다.

여기저기서 읽었던 수신기 세팅이 생각났고 그중에서도 아주 천천히 걸었던 기록이기에 "Static Navigation"항목의 세팅이 의심스러웠습니다. PDA에 복사해뒀던 SirfTech화일을 실행하여 수신모듈의 설정치를 조사해보니 역시나 Static Navigation항목에 체크가 되어 있었습니다. 일단 해제하고, 다른 항목들을 살펴봤습니다. Power Mask 항목중 Navigation Mask 값은 12로 되어 있습니다. 실제보다 감도를 높게 보이도록 할려는 트릭이 아닌지(???),,, 그때문인지 몰라도 중간 중간 입력했던 위치도 부정확하군요. 일단 여러 분들이 추천하셨던 값인 20으로 설정하였습니다.

 

계곡으로 산행겸 놀러가자는 친구의 권유가 있었지만 큰애 생일이라 갈 수가 없어 뿌리칠 수밖에 없었으므로, 일요일도 시간이 있었습니다.

 

일요일 아침 일어나 다시 수신기를 갖고 올라가며 점검해 봤습니다.

분명 어제보다는 위치의 정확도가 조금 나아졌습니다.

산행후 저장해둔 궤적을 불러봤습니다.

 

 

그런데, 이번에는 기록된 곳은 확실하게 기록이 되어 있지만 중간 중간 궤적이 끊어져 있군요.

뭐 생각나는 것이 없으신지???

그렇습니다.

PDA의 전원 설정을 프로그램을 3분이상 사용하지않으면 해당 프로그램을 끄게되는 Deafault로 해둔 채로 였던 것입니다.

전원설정을 다시하고, 오후에 다시 올라갔습니다. 덕분에 뒷산산행을 하루에 4시간 정도를 하게 되었습니다. ^^

 

산행후 괘적을 불러와 봤습니다.

 

 

이제야 제대로 된 괘적을 보여주고 위치도 거의 정확하군요.

 

하지만 고도기록은 영 탐탁치 않습니다.

이부분은 앞으로 천천히 튜닝해보기로하고 일단은 이정도에서 만족하기로 합니다.

이정도의 괘적만 기록되어도 산행시 아주 유용하게 사용하게 될 듯 하군요.

 

산행후 원룸을 얻어 자취하고 있는 큰애가 집에 와서 오랫만에 가족들이 모두 모여 생일 잔치하며 홀가분한 기분으로 유쾌한 시간을 가질 수 있었습니다.

 

그후 GPS 수신데이터를 동시에 여러 프로그램에서 불러 사용하기 위해서 레지스터리 수정후 GPS 셋팅을 하였습니다만, 제대로 동작을 하지 않았습니다.

그래서 각 프로그램에서 사용하는 가상포트의 입출력 속도를 실제 GPS수신기와 PDA간에 규정된 데이터 입출력 속도를 무시하고 임의로 조금씩 변경하며 셋팅하여 보았더니 제대로 동작을 하였습니다.

결국, 가상포트를 사용하여 프로그램과 데이터를 주고 받을 경우에는 프로그램마다 적절한 데이터 입력속도가 따로 있다는 얘기가 되겠습니다.

 

작은 정보라도 공유하고픈 마음에 썼습니다만,

다 알고 계시는 내용을 주저리 주저리 얘기한 것은 아닌지 부끄러우며, 여러가지 정보를 공유하여 주신 선답자 분들께 감사드립니다.