{"id":3934,"date":"2022-12-12T14:22:48","date_gmt":"2022-12-12T14:22:48","guid":{"rendered":"https:\/\/open-boat-projects.org\/?page_id=3934"},"modified":"2023-03-05T11:42:16","modified_gmt":"2023-03-05T11:42:16","slug":"nmea0183-datenaustausch-mit-garmin-geraeten","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/open-boat-projects.org\/de\/nmea0183-datenaustausch-mit-garmin-geraeten\/","title":{"rendered":"NMEA0183 Datenaustausch mit Garmin-Ger\u00e4ten"},"content":{"rendered":"<p><a href=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wichtige-hinweise\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><em><strong>Vorab ein paar wichtige Hinweise die sie unbedingt beachten sollten.<\/strong><\/em><\/a><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-3292\" src=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/GPSmap526.webp\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/GPSmap526.webp 300w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/GPSmap526-150x150.webp 150w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/GPSmap526-12x12.webp 12w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/p>\n<p>Abb.: Garmin GPSmap 526 (Garmin)<\/p>\n<p>\u00c4ltere Garmin-Ger\u00e4te der GPSmap Reihe haben je nach Modell ein bis zwei Schnittstellen f\u00fcr NMEA0183, um einen Datenaustausch mit anderen Ger\u00e4ten zu erm\u00f6glichen. In dem Artikel wird gezeigt, wie man ein Seriell\/USB-Adapter in Verbindung mit einer Anpassschaltung an einem Raspberry Pi nutzen kann, um Daten mit einem Gramin-Ger\u00e4t austauschen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Beispielhaft sind im nachfolgenden Bild die Schnittstellensignale f\u00fcr Ger\u00e4te der Serie GPSmap 400\/500 gezeigt.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-3937\" src=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Kabelverbingung-300x250.png\" alt=\"\" width=\"600\" height=\"500\" srcset=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Kabelverbingung-300x250.png 300w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Kabelverbingung-768x640.png 768w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Kabelverbingung-14x12.png 14w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/Kabelverbingung.png 857w\" sizes=\"auto, (max-width: 600px) 100vw, 600px\" \/><\/p>\n<p>Abb.: Anschlusskabel GPSmap 400\/500 Serie (Garmin)<\/p>\n<p>Die verbauten Schnittstellen entsprechen aber nicht dem RS422 Standard, so dass die Signale von Ger\u00e4ten anderer Hersteller nicht verarbeitet werden k\u00f6nnen. Die Schnittstellen basieren auf 5V-TTL-Signalen, die dazu noch invertiert sind. Damit kann nat\u00fcrlich keine Kommunikation mit \u00fcblichen Schnittstellen anderer Hersteller funktionieren. Durch Reengineering der Schnittstelle hat sich herausgestellt, dass die Schnittstellen folgende technische Spezifikation besitzen:<\/p>\n<ul>\n<li>Kommunikationsart: Seriell, 8N1, RS232-\u00e4hnlich<\/li>\n<li>Signalpegel: 5V TTL, invertiert<\/li>\n<li>Uniplolare Daten\u00fcbertragung<\/li>\n<li>Bezugspotenzial: GND<\/li>\n<li>Duplexbetrieb (senden und empfangen gleichzeitig)<\/li>\n<li>Speed: 4800 Bd <strong>NMEA Standard<\/strong> (\u00fcber <strong>NMEA High Speed<\/strong> auf 38400Bd umstellbar, wenn AIS-Signale verarbeitet werden sollen)<\/li>\n<\/ul>\n<p>Daraus ergibt sich die Notwendigkeit die Signale zu invertieren. Das kann man mit einem einfachen Logikbaustein 74HC04 machen. Dieser Chip hat 6 Inverter, von denen wir zwei ben\u00f6tigen. Einen f\u00fcr das RX-Signal (Empfang) und einen f\u00fcr das TX-Signals (senden). Das war es dann auch schon.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-medium wp-image-3939\" src=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/74HC04-300x179.jpg\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"179\" srcset=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/74HC04-300x179.jpg 300w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/74HC04-18x12.jpg 18w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/74HC04.jpg 600w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/p>\n<p>Abb.: Pinbelegung und Funktionsbild 74HC04<\/p>\n<h2>USB-Seriell-Wandler f\u00fcr die Anbindung an den Raspberry Pi<\/h2>\n<p>Oft besteht der Wunsch einen Datenaustausch zwischen dem Garmin-Ger\u00e4t und einem Raspberry Pi mit AVnav oder OpenPlotter zu erm\u00f6glichen. Dazu bieten sich einfache USB-Seriell-Wandler an, die man daf\u00fcr nutzen kann. Nachfolgend ist die Beschaltung zu sehen.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/NMEA0183_Data_Connection_GPSmap_420.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-3938\" src=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/NMEA0183_Data_Connection_GPSmap_420-300x103.png\" alt=\"\" width=\"800\" height=\"275\" srcset=\"https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/NMEA0183_Data_Connection_GPSmap_420-300x103.png 300w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/NMEA0183_Data_Connection_GPSmap_420-1024x352.png 1024w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/NMEA0183_Data_Connection_GPSmap_420-768x264.png 768w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/NMEA0183_Data_Connection_GPSmap_420-18x6.png 18w, https:\/\/open-boat-projects.org\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/NMEA0183_Data_Connection_GPSmap_420.png 1536w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Abb.: Schaltplan USB-Seriell-Wandler<\/p>\n<p>Der USB-Seriell-Wandler wird als erstes auf 5V TTL Signale eingestellt. Dazu gibt es einen kleinen Jumper auf der rechten Seite in der N\u00e4he der Stiftleiste. Die Funktion der Schaltung ist recht einfach. Die Versorgungsspannung f\u00fcr den 74HC04 erfolgt \u00fcber die USB-Schnittstelle vom PC. Die Spannung wird dazu an die entsprechenden Pins 7 (GND) und 14 (+5V) angeschlossen. Das Sende-Signal TX Port1 vom Garmin kommt an Pin 13 des 74HC04 an und wird an Pin 12 invertiert wieder ausgegeben. Das Signalk kommt an den RX-Eingang des USB-Seriell-Wandler. In umgekehrter Form gilt das auch f\u00fcr die TX-Signale des USB-Seriell-Wandlers. Das TX-Ausgangssignal geht an Pin1 des 74HC04 und kommt invertiert an Pin2 heraus und wird an die Kontaktleiste gef\u00fchrt. Die Eing\u00e4nge aller nicht benutzten Inverter werden auf GND gelegt, damit sie nicht undefinierte Signale annehmen k\u00f6nnen. Ein kleiner 100nF Kondensator dient zum Schutz der Versorgungsspannung des 74HC04.<\/p>\n<p>Am USB-Seriell-Wandler kann ein USB-Kabel mit einem nicht mehr so \u00fcblichen Mini USB Stecker verwendet werden. Auf der Seite des Raspberry Pi muss die Schnittstellengeschwindigkeit auf 4800 Bd eingestellt werden. Im Garmin Ger\u00e4t wird die Schnittstelle auf <strong>NMEA Standard<\/strong> gestellt. Bei Verwendung von <strong>NMEA High Speed<\/strong> f\u00fcr AIS wird eine h\u00f6here Geschwindigkeit mit 38400 Bd ben\u00f6tigt.<\/p>\n<p><span style=\"color: #ff0000;\">Achtung! Bei den niedrigen Geschwindigkeiten mit 4800 Bd muss man darauf achten, nicht zu viele Daten in zu kurzer Zeit zu senden, denn die Schnittstellengeschwindigkeit gibt das nicht in allen F\u00e4llen her. Ein Zeichen wird mit ca. 10 Bit \u00fcbertragen. Mit 4800 Bd kann man also maximal 480 Zeichen pro Sekunde \u00fcbertragen. Die sind recht schnell zusammen bei einigen l\u00e4ngeren GPS-Telegrammenm, wenn noch einige andere Daten dazu kommen sollten.<\/span><\/p>\n<p>Zum Empfang der Daten wird unter AVnav oder OpenPlotter ein NMEA-Datenkanal \u00fcber die USB-Schnittstelle (\/dev\/ttyUSBx) aufgemacht. Danach k\u00f6nne die Daten dann benutzt werden.<\/p>\n<div class=\"notranslate\" style=\"all: initial;\"><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Vorab ein paar wichtige Hinweise die sie unbedingt beachten sollten. Abb.: Garmin GPSmap 526 (Garmin) \u00c4ltere Garmin-Ger\u00e4te der GPSmap Reihe haben je nach Modell ein bis zwei Schnittstellen f\u00fcr NMEA0183, um einen Datenaustausch mit anderen Ger\u00e4ten zu erm\u00f6glichen. 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