RPi5とGNSS(GY-NEO-6MV2)

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RPi5（ラズパイ5）にGNSSモジュールを繋げました。そのモジュールなんですが、欲しいGNSSモジュールが秋月電子に無いので、今回はアマゾンでポチりました。

ラズパイ5をNTPサーバーにする為のインストールは。↓

$ sudo apt update
$ sudo apt install chrony
$ sudo apt install gpsd gpsd-clients pps-tools

↓ 三次元測位中で赤LEDが点滅して1PPS出力しています。これで一応、Stratum 1相当のNTPサーバーになっています。

↑ 白色のケースやねじ類は、3DプリンターEnder-3 V3 SEとPLAフィラメントで造形しました。

3D model-viewer

 

アマゾンで入手したのは3点で、GNSSモジュールGY-NEO-6MV2（税込999円）とGPS外付けアンテナ線長3m（税込980円）とSMA延長ケーブル5m（税込799円）です。

NEO-6MのVCCにラズパイ1番ピン3.3Vを印加。他の配線は秋月電子のGNSSモジュールと同じ。外部アンテナは延長ケーブル込みの長さ8mのケーブルを繋げて外に出しています。

↓ ラズパイ5とNEO-6Mの配線は画像の通り。There is a wire that looks like it might be tangled in the picture, but we have not misplaced the connection, so there is nothing for you to worry about.

それに、秋月電子で販売されていたGNSSモジュール、K-13849やK-09991などの1PPSはアクティブLowだけど、NEO-6Mの1PPSは、それとは反対のアクティブHighみたいです。なのでconfig.txtの設定が一部異なる。
dtparam=assert_falling_edge=true が不要。↓

$ sudo vi /boot/firmware/config.txt

[all]

dtparam=uart0=on

# GPS 1PPS /dev/serial0 -> ttyAMA0
dtparam=uart0_console
enable_uart=1
dtoverlay=pps-gpio
dtparam=gpioin=18
#dtparam=assert_falling_edge=true

造形物のM3雄ねじが折れた

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M3サイズの雄ねじを造形して使用したら折れました。

↑ 指先で締めていたら1本だけ折れた。造形直後（冷えてから）M3サイズの雌ねじに雄ねじを入れようと「少しきついかなぁ」と思いながら指先で少し強目に回していたら折れました。折れた雄ねじの先は雌ねじに残ったまま。

この雄ねじは立てて造形したので、余計に折れやすい。ねじの設計は緩めがいい？

または、造形物同士の雄ねじ雌ねじをいきなりねじ込むのは良くないかも。ザラザラした造形物なので金属のナットやビスで、すり合わせしてから使用すれば少しは改善するかも。

 

電子工作で良く使う、このサイズのねじが自分好みで造形出来る便利さは計り知れない。でもこんな簡単に折れては、期待感が半減してしまう。

最初から分かってはいるけど、3Dプリンターで造形したねじは、強度や耐久性が求められる部分には使え無い。

M2.5雄ねじ雌ねじ造形

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電子工作で良く使うM2.5のビスやナット。それを3Dプリンターで造形出来たらいいなぁ〜。と言う事でやってみました。

何度か設計を見直して造形。雄ねじ雌ねじ共に妥協出来る造形が出来ました。と言っても樹脂製ですし、小物の基板用なら使える程度ですが。でも好きな長さでスペーサーが作れるので、電子工作には3Dプリンターは便利です。↓

造形条件はノズル0.4mm、レイヤー高さ0.12mm、スライス公差は中間です。

ねじの出来具合はと言うと。いつものレイヤー高さが0.2mmでは、少々不安だけど、ねじにはなっています。1番良いのは0.12mmです。最も0.12mmに合わせた設計なので、良いはずなんだけど。0.16mmも良いけど少し寸法が合わない感じで、製品の金属ナットが少し緩いです。

ねじ造形は、あるレイヤー高さに合わせて設計すると、他のレイヤー高さに合わなくなりますね。また、スライス公差の中間、排他、包括でも寸法が合わなくなるので、スライス公差も注意項目です。

↓ そのレイヤー高さによる違いを、スライサーソフト（Cura）のプレビューで比較。ノズルは0.4mm使用。この中で良い0.12mmでも、ねじが小さ過ぎて再現性があまり良く無いです。趣味の電子工作で使うにしても、M2.5がギリギリ限界でしょうか。

↑ スライス公差は中間です。

↓ M2.5雄ねじ（造形物）の設計値。

 

↓ Onshapeのドキュメントリスト。今回作成した3つの3Dデータ。

↑ 造形物はM2.5雄雌ねじスペーサー。他〇〇タップや〇〇ダイスは、ブーリアン演算で使用しました。

RPi5とGNSSのケース

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ラズパイ5に、余っているGPS（GNSS）モジュールを繋げてみようと思い、ケースをOnshapeで設計中。そのケースは3Dプリンター（Ender3 V3 SE）で造形します。本当に3Dプリンターは便利。

使用3D CADはOnshapeです。先日よりFreeCADからOnshapeに変えたんですが、FreeCADより使い心地が良いです。

↓ 画像にある3Dモデルは、全て私がOnshapeで作りました。今はOnshape上にて最後の確認、ねじの収まり具合や、GNSSモジュールが他と干渉しないか確認している所です。断面図もいい感じに見れて、なかなか良いです。

 

GNSSモジュールが収まる所の設計と造形は出来ました。

 

RPi5にGNSSモジュールを繋げましたが、RPi4やzero2の時と同じ様になりません。

何がならないかと言うと、GNSSモジュールとNTPが同期出来ないんです。RPi5はUART端子が新たに増えて、その影響なのか、ttyS0からttyAMA0に変更したりググって色々試しましたが、私には解決出来ませんでした。

誰かが、それを解決してくれるのを待ちましょう。

ラズパイ5のハーフケース造形

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ラズパイ5のハーフケースを造形しました。裸のままでは取り扱いが不自由なので簡易的な物ですが。

 

3D model-viewer

 

ケースの組み付けは、なべ小ねじM2.6x15mmを4本使用。下のプレート（上記3Dモデルの緑色）を下から上に通して、上のプレート（上記3Dモデルのオレンジ色）にねじ込む。ねじは切って無いけど穴がねじより小さいので、ほどほどにねじ込むんで良い所で止める。無理にねじ込み過ぎると不味い事になる。多分。