[DIY详解]拆解天宝 TransPak GPS专业接收机 [复制链接]

最近淘到了一台天宝Trimble TransPak GPS专业接收机，给大家拆开看看 TX7dwmt)N  
美国天宝公司，成立于1978年，专业致力于GPS的开发和应用，不少测绘设备都是天宝的产品 EVE"F'Ww,_  
除了GPS，还见过天宝的OCXO。 I!Mkss xc  
BqDsf5}jpA  
这是要拆解的GPS主机，看起来很像出租车的计价器 oFT1d  
一个LCD显示屏，一个功能选择开关，2个输入开关 ?mN!9/DIc  
这是早期的产品，1993年生产的 7]~|dc(  
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Zv*uUe  
n xR\tBv  
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尺寸如下 P>^$X  
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上部，一个大大的方形隆起，是内置GPS天线 ;jO+<~YP!  
L3 KJ~LI  
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Ps;4]=c  
侧面，每边各有一个吊环，这边还有一个外置天线的接口 #r1y|)m`  
3#GIZL}!x  
UUa@7|x  
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位于侧面的GPS外置天线接口，采用SMA接口 ^NM>xIenf  
接口上有一个金属制的保护盖，不接天线的时候可以拧上 'pO-h,{TS  
为了防止盖子丢失，盖子被一根细绳栓在机壳上 ;e9&WEG_\  
为什么经过了近30年，那根细绳没有断？因为那居然是一根钢丝绳！ 9l:[jsk<d  
还是多股编织的，非常柔软，但又不失强度 *P&lAyt6  
J3B+WD]  
T)Q_dF.N  
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后部，是电池的位置，可惜已经没有电池了，不知道能不能淘到 fzAkUv
o  
可以用12V电池为它供电，电流大约不到300mA TI0=nfj  
和现在比起来算是相当耗电的家伙了 {xTh!ih2-  
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B}K<L\S  
铭牌，型号是14992-30 *y$CDv
  
天宝的LOGO还是过去的六分仪LOGO ^+gD;a|t  
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电池触点，经过岁月的洗礼，已经氧化了 fu-,<m{  
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下面开拆，最喜欢这种中古设备，全是螺丝，基本没有卡口 lhf5[Rp  
也没有讨厌的超声波焊接，拧开螺丝，即可打开机壳 "$ISun=8  
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打开的样子，首先能看见的就是一圈橘红色的防水密封圈，近30年了还有弹性  ':DL  
机壳很另类，截面是倾斜的，我们暂且称大线路板的是主机侧 6$zd2N?  
小线路板的是后盖侧吧 +At0V(  
B(O6qWsL  
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所有螺丝孔都是内镶的铜柱结构，没有一个损坏的，非常结实 L:Mjd47L  
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'MNCJ;A@V  
来看看后盖侧的小线路板 AsvH@
\\  
这是一个比较古老的DC-DC电路，有点像ATX电源 'Z%1Ly^b  
不仅要为主机提供多路电源，还要由主机控制开关机等，带PS-ON信号 P8;1,?ou  
输出5V和-8V两路电源，别的高级型号还带电池管理等功能 `)MKCw$e  
I7#JT?\}  
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卧式电容器，要是现在肯定就贴片解决了 TefPxvd  
$Zkk14  
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这个倒L型的金属片其实是一个散热器，仔细看可以看到藏在后面的 d>Nh<PqH6  
一个TO-220封装的晶体管 "=JE12=u  
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1'8-+?r  
@2-;,VL3  
电路主题，3片集成电路从左自右分别为CD4011、CD4013、MC33063 5w+&plIJ  
MC33063大家估计不熟悉，但是要是提起他的兄弟MC34063大家应该都知道 h~z}N
P  
没错，他俩是同门兄弟，MC33063是MC34063更早的产品，都是DC-DC集成电路 F" 4;nU  
要是按现在的眼光看，用电池供电的设备采用MC33063供电，实在是不符合高效节能的要求的 hb
%F"Q  
现在的DC-DC电流效率可以达到95%以上，但是当年有MC33063已经是不错的选择啦 {z;4t&5  
c++q5bg@)  
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[F(iV[n%  
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DC-DC的电感，磁罐型的，减少漏磁，那个-8V电源应该也是从这里来的 v"o@q2f_  
后面散热器边上还有跳线帽，不知道是设置什么的 z<0/#OP'  
NzeiGj  
9]1LwX!M2  
下面来看看主电路板部分 Z+[W@5q  
可以看出上面有很多空位置，那是为不同型号的设备留下的预留焊盘 $H]NC-\+>  
包括EEPROM，这台设备只插了两颗 F~bDg tN3  
4Tx.|  
'fk6]&-I  
$jv"$0Fc  
这是CPU，摩托罗拉的MC68HC000，真是CPU啊，微处理器 n[# **s  
要外接RAM和ROM甚至接口电路才能工作 W/CZ/Mc  
要是放在现在，一颗单片机就解决了嘛 h^''ue"  
i XGy*#>V  
GhjqStjS&l  
U5和U9是两颗SRM20256静态随机储存器，单片容量32KB B?y[ %i  
应该算是CPU的缓存或者内存吧，板上还有其他6片的空焊盘 _{eA8J(A<  
话说我可以把他们补满吗？？？ vL^ +X`.td  
Dk8@x8  
v\?l+-A?y  
陶瓷封装的是27C512EEPROM芯片，相等于硬盘，内存有固件 rls{~ZRl  
可以上4片，我这个设备功能少，只有2片 UISsiiG(  
为了防止插座上的芯片收到震动发生掉落的可能，厂家专门用捆扎带固定了芯片 @L0)k^:  
近处的两颗芯片是DS1231和M6242B，分别是电源监控和时钟电路 oJ/=&c  
最近的插口是电源口，和后壳上的电源板相连，AMP的产品 \ Z5160  
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时钟晶振，透明的晶振，第一次见到，非常漂亮 aVr=7PeF  
让我想起了晶振的一个别名：水晶震荡子 J(=y$8xje  
t)~$p#NS  
 a3a:H  
P_75-0G  
古老的记忆电池，14500的锂-亚硫酰氯电池，已经没电了 s~o\j/  
这里用的是以色列的塔迪兰电池，著名的军工企业，这家的电池还是很有名的 @e$EwCV,  
直到现在，还是这样经典的淡紫色外皮 )p:
+!sX(  
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uss!E!_%,  
1990年的电池？？？ $&Z#2 X.  
反正没电了，一会更换 GJHJ?^%  
bT|-G2g7Z  
Sl%6F!  
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拆下数字板，都是十字螺丝固定，好拆 }jdmeD:  
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^$-L.n  
这颗螺丝靠近过孔焊盘 t'.:"H8BI  
为了防止短路，它有一个专门的塑料垫片 EV
-# E  
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Dqd2e&a\  
拧开8颗螺丝，即可取下数字板 8=?U7aw  
下面是信号板，两者见通过排针排座连接 t"e%'dFv  
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拆下的数字板 8|5+\1!#/)  
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接插座仍然是AMP的产品 6k<3,`VV|  
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数字板边上的板号 roe_H>  
B[+b%a3  
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继续解剖信号板，要知道，这可是分立元件的GPS接收电路 C 20VSwd  
不像现在，一个GPS模块就搞定了 {]N7kY.W  
用套筒卸下8颗间隔铜柱 `49!di[  
|8GLS4.]t  
+$/NTUOP  
信号板露出全貌 ejbtdU8N<  
两根射频电缆是来自天线的两根馈线 r/HG{XH`  
一根内天线，一根外天线 ?`6Mfpvj96  
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7_lgo6  
|t;Ktl  
拔下馈线接头，取下信号板 X?/32~\  
这块板负责接收1575.42MHz的信号，并将其变频，整形，解调出数字GPS信号 z=8l@&hYLq  
输入数字板进行处理，不像现在，一颗小小的模块搞定 q~*|Wd'&  
Uv=)y^H~*A  
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16.368MHz的TCXO，应该是在GPS信号弱时，提供机内时钟基准 ,JPDPI/a  
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N4{g[[ T  
看TCXO是5脚的，应该是带有驯服功能的吧 C]ax}P>BQ  
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C}  
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这是重点的，GPS高频信号处理单元 'RNj5r  
正中央的，是高频前端和变频电路 dwiLu&]u  
这里，天线送来的RF信号，被预放大后送入变频电路，变成频率较低的中频 h96<9L  
}wEt=zOJ  
BV\~Dm]"  
2|`Mb~E;  
有两块垂直安装的模块化小电路板，是作为高频信号解调的一部分 Q^?$2ck=  
前面的这块，应该是后级信号处理电路，有一个LT1016超高速比较器和SA604FM后级 ?}u][akM  
猜测应该是对接收到的GPS信号进行解调，整形，然后送入处理电路 Z 8GIZ  
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X.o^  
*)HVK&'  
这一块，似乎是2级本振，提供一个频率略低的中频信号 NvpDi&i  
M.C`nI4  
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c^5fhmlt  
两根天线接口，从铜箔走线可以看出，两个天线可以同时使用 zhyf}Ta'  
似乎是一个天线合路器电路 c]ga)A(  
观察了一下，外部天线接口下面，带有为有源天线提供电能的电源电路 V=Bmpg  
eQqCRXx  
UM0#S}  
信号板上的4颗芯片，右侧的排座是去显示面板的 X[?E{[@Z  
一颗ADC0808,想必是把接收到的模拟信号进行数字采样，送入CPU进行分析 tM;+U  
XR88C681是一颗2通道UART接口收发器 piIG
SC  
还有一个74是普通的逻辑门 /~?[70B}E  
1Eryw~,,9i  
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V{}TG]  
RGY#0.Z}  
不知道是什么接口，排针非常尖利 90wnwz  
可能是其他型号留的外置接口 XqcNFSo)  
E!,jTaZz  
0-d&R@lX.  
继续看看内置天线长什么样子，毕竟顶上那么大一个鼓包呢 nGTqW/k[+s  
信号板拆掉了，露出来10颗螺丝 gDH|I;!  
V9 EC@)  
|I.5]r-EK  
好吧，一个内置天线用10颗螺丝固定，逐一松开 %@C$xM"  
c-Qa0Q  
Ow-;WO_HQ  
发现上面，居然是一个独立的小盖子 V:AA{
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底下藏着，那么大一个天线！ /[q_f  
+bWo{   
1O90 ]c0  
天线的尺寸 qJXfc||Zg  
iciRlx.$c  
t Q>/1  
和常见的GPS天线比一比 Imo?)dYK  
Nk9w; z&  
J]Q-#g'Z  
再来说这个小盖子，为了密封，做工也是一丝不苟 x\G<R; Q  
10颗螺丝固定不说，密封圈也是必须的 )LBbA  
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Z1u2  
s-l3_210  
快30年了，密封效果究竟如何呢 F@ZB6~T~.  
看看接缝处的灰尘痕迹就知道了 _Vr}ipx-k  
cZw_^@!  
a1v?{vu\E  
最后，再来看看面板的构造 "m}N hoD4  
拧开固定面板的螺丝，即可将面板总成从机壳上拆下 Z>W&vDeuN  
YsRq.9Mr  
SQJ4}w>i  
反面 \F7NuG:m,  
\6/!{D,  
EDA6b]  
想拆下线路板，要先把旋钮拆下来 ip*UujmNyR  
先卸下波段开关的旋钮，是铜芯的旋钮 !nF.whq  
}&EdA;/o_  
2]tW&y_i  
拧开波段开关的固定螺丝，我一直很好奇这些旋钮如何防水 e&9v`8}   
结果，这是头一次见到的防水密封螺母 *+J`Yk7}  
上下各有一层橡胶密封圈 \Oe8h#%  
m;u:_4  
\YH*x`  
$rQi$w/  
波钮开关也是一样，固定螺母上自带防水胶套 =jRC4]M})  
7+P-MT  
74KR.ABd  
这样，即可分开面板和线路板 QU@CPME  
z+Ej`$E{lD  
bX+"G}CRP  
背面，最大的那个芯片是是日立的HD44780芯片 Kr%O}<"  
液晶是一片2004LCD /I0}(;^y  
WAb@d=H{+>  
R=L-Ulhk  
开关们，一个波段开关，2个钮子开关 I$I',x5Z  
#:[CF:  
R^6^{q  
oX6()FR  
波段开关，GRAYHILL的产品，GRAYHILL专门生产人机互动界面 N<aMUVm  
各种开关，也是他们家的特长 3O?[Yhk`.  
9Ljd or  
,)t/1oQ}>^  
一些被割断的跳线，应该是一些可改变的功能 '\Uy;,tu /  
kBrU%[0O  
拆解完了，看看这台设备开机是什么样子吧 /6#i$\ j  
但是，用之前要先修复一下，内部的记忆电池已经没电了 k FE<M6a9@  
记忆电池没电的后果就是内部设置，时钟什么的全都无法保存 8s6^!e&  
而且调整参数的时候经常卡顿，不知道跟电池没电有没有关系 cb_nlG!  
买了一节相同的锂亚硫酰氯电池 b|g=&T:pp  
锂亚电池最大的优点就是超大的容量，作为记忆电池可以用很久 ?qczMck_  
不过快30年了，用完了，也理所应当 ;VPYWss  
bVds23q  
ob7hNo#  
将旧电池拆下，测量一下，嗯，确实没电了 +HY.m+T  
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`FIS2sl/  
安装新电池，焊好即可 K%NgZ(x(  
#h2 qrX&+  
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按拆机的反方向重新组装好，用一个12V蓄电池给他供电 bN.U2%~!  
面板上通过旋转开关选择需要的功能，最上面是关机，OFF档 ZG_iF#  
开机画面，1993年的设备啊 pt9fOih[  
u!I=|1s  
0|`iop%(n  
这是POS档，显示时间，位置坐标，海拔，用谷歌地图查了一下，应该是比较准的 .\|}5J9W  
欢迎各类导弹原子弹氢弹，鸡蛋鸭蛋鹌鹑蛋等前来袭扰哈 WizVw&Iv  
估计是设备太老了，那个年份显示是不正确的，不知道为什么，似乎改不了 3qwSm<  
定位的时间还是比较快的，更换记忆电池后，星历信息可以保存下来 Rc`zt7hbJ  
放在窗口，关机后再启动大约30秒不到就可以完成定位 a*Ng+~5)6  
在没换电池前，大约需要2分钟左右可以同步时间信息，要5分钟左右可以同步位置信息 cK1RmL"3  
应该算是冷启动吧 m~vEandm  
!+ ??3-q  
C'fQ Z,r-v  
jg=}l1M"  
NAV这个界面，主要是速度，航向，以及航向角，偏航角这些信息 >SHW  
请注意最顶端那个：TO   0，这是可以在后面设置定位点， 5@{~830  
然后以当前位置到那个定位点来计算 RJA#cv~f  
xU$15|ny  
NpF)|Ppb{  
TIME这个界面里，可以看时间相关信息 uE,j$d  
ETA是估计到达时间，TTG是航行总时间 k3r<']S^  
最下面那个LastFIX是和卫星最后一次定位的时间 
d8/KTl  

不错！就是太老了点．

为什么后面有好多的图片我就看不到了？有解析有图片很详细，点赞！

很耐操的样子

真不错

  

90年日产的电池，现在测下性能更有意思