De:NASA Clipper Range

NASA Clipper Depth

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Im Vergleich zu den meisten anderen Echoloten ist das Besondere des NASA Clipper Depth Echolots die Datenübertragung der Tiefendaten zu einem Tochterdisplay. Es wird dabei nicht ein standardisiertes Protokoll wie etwa NMEA-0183 oder ähnliches benutzt, sondern ein I2C Bus, der über den I2C Bus direkt mit dem LCD-Treiber des Tochterdisplays kommuniziert. Diese Seite zeigt wie man die I2C-Daten dekodieren und in NMEA-0183 umwandeln kann.

Steckerbelegung

Detailaufnahme der Kabelausgänge für den Batterieanschluss (oben) und des 5-poligen DIN-Steckers (unten)

Pin Nummerierung des 5-poligen DIN-Steckers

Der Datenausgang ist ein ein 5-poliger DIN-Stecker, siehe auch [[1]]. Das Aussehen des Steckers sowie die Nummerierung der Pins sind rechts dargestellt. Die Pinbelegung ist dabei folgende:

Pin	Belegung
1	SCL (serial clock)
2	GND
3	SDA (serial data)
4	12V
5	GND

Datenübertragung

Die Leitungen SDA, SCL sind in dem Tochterdisplay mit einen Komparator (LM393) verbunden. Dieser wandelt die, durch die Abschlusswiderstände abgeschwächten Signale, wieder in 5V Signale um. Die Daten des LM393 werden an einen Microcontroller (PIC16F84A) gegeben, der diese an den LCD-Treiber (PCF8566P) weitergibt. Als Endanwender sind dabei zwei Dinge zu beachten:

• Wenn kein Tochterdisplay angeschlossen ist, sind die Ausgangsspannungen im Bereich 0-5V, es muss also kein Komparator benutzt werden.
• Das Echolot (der I2C Master) erwartet keinen Empfänger und sendet nach jedem Byte automatisch das ACK-Bit mit. Das Auslesen der Daten kann daher sowohl passiv als auch als ein normaler I2C slave stattfinden.

Datenformat

I2C Daten (Byte Nummern, SCL, SDA) eines NASA Marine Depth Datensatzes aufgenommen mit einem Logik Analysator.

Jeder I2C Datensatz besteht aus 7 Adressbits, einem write bit (Byte 0) und 10 Datenbytes (Bytes 1-11). Die Datenbytes 1-5 bleiben konstant, die auszuwertenden Nutzdaten sind in den Bytes 7-11:

Byte	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Bedeutung	ADDR+WRITE	CMD	CMD	CMD	CMD	CMD	DATA	DATA	DATA	DATA	DATA	DATA
Inhalt	0x3E+W = 0x7C	0xCE	0x80	0xE0	0xF8	0x70	DATA	DATA	DATA	DATA	DATA	DATA

Jedes einzelne Bit in Bytes 7-11 repräsentiert dabei ein Segment der LCD:

Segmente des NASA Clipper Depth LCD und Namen.

Byte	LCD Bit 7	LCD Bit 6	LCD Bit 5	LCD Bit 4	LCD Bit 3	LCD Bit 2	LCD Bit 1	LCD Bit 0
6	2d	2c	2e	2g	2f	2b	2a	DEPTH
7	3a	SHALLOW	3f	3b	3e	3g	3d	3c
8	N.A.	N.A.	N.A.	N.A.	N.A.	N.A.	N.A.	FEET
9	DEZ. Punkt	METRES	N.A.	N.A.	N.A.	N.A.	N.A.	N.A.
10	N.A.	PFEIL L	1a	DEEP	1f	1b	1e	1g
11	1d	1c	N.A.	N.A.	N.A.	N.A.	BLOCK	Pfeil R