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Endlich funktionierts...
Ursprünglich wollte ich das in ein T61 einbauen, habe dann aber aus verschiedenen Gründen Abstand von genommen. Im X61 Tablet (und wahrscheinlich auch normalen X61) ist das ganze deutlich einfacher umzusetzen.
Man braucht:
- die U-Blox PCI-5S GPS-Karte für Mini-PCIe (ebay)
- eine aktive GPS-Antenne, ich habe mit mehreren experimentiert und dann am Ende die hier genommen
- eine PCIe-basierte Mini-PCIe-WLAN-Karte seiner Wahl in Half-Size (ich habe diese Intel 5300 genommen)
Wenn man den zweiten Mini-PCIe-Slot auf dem Board hat, dieser frei ist und man ihn in Zukunft nicht für andere Karten verwenden will, dann kann man die GPS-Karte einfach in den zweiten Slot einbauen. Ansonsten bietet es sich an, die Karte anstelle des Modems einzubauen. Wieso geht das?
Die GPS-Karte gab es laut dem Datenblatt in Full-Size und in Half-Size. Die Full-Size-Karte ist genau wie die Half-Size-Karte aufgebaut, nur dass die Platine zum Slot hin quasi verlängert wurde. Auf der Unterseite sind außerdem große Testpunkte, an denen das USB-Interface sowie die Stromversorgung (und noch einige andere Dinge) anliegen und an die man einfach direkt Kabel anlöten kann. Die Belegung dazu gibt es hier, dort sind in den Posts auch noch weitere Infos zu der Karte zu finden. Sie hat auch ein UART-Interface und einen Timepulse-Ausgang (für was auch immer man den benutzen kann). Dort hat auch einer das Durchsägen der Karte schon erfolgreich getestet und Bilder gemacht.
Da ich meinen zweiten Mini-PCIe-Slot schon belegt habe wählte ich Variante 2. Also die Karte durchgesägt und an der Unterseite der Karte für GND, 3,3V, D+ und D- Kabel angelötet. Im X61 stellt sich die Frage, woher man den USB-Anschluss nehmen soll. Der Mini-PCIe-Slot für die WLAN-Karte hat die Pins für USB nicht belegt, nur am zweiten Slot liegen zusätzlich zu PCIe auch die USB-Signale an. Hat man also eine PCIe-basierte Karte in dem zweiten Slot, dann kann man einfach den USB-Anschluss von dort nehmen. Die meisten Leute haben da aber, sofern der Slot belegt ist, ne WWAN-Karte drin und die sind in der Regel USB-basierend.
Glücklicherweise gibt es eine Alternative. Lenovo hat beim X61 zum Ricoh Cardbus-Controller+SD-Card-Reader auch einen USB-Anschluss verlegt. Laut Schaltplan scheint der wohl für irgendwelche speziellen USB-basierten Cardbus-Karten benutzt zu werden. Solche Karten habe ich aber noch nie gesehen, dürfte was ziemlich exotisches sein. Im T400 kommt der gleiche Controller zum Einsatz (Ricoh R5C847) und dort wurden die Pins laut Schaltplan für USB schon garnicht mehr mit einem USB-Anschluss von der Southbridge verbunden. Da für den Ricoh-Chip kein Datenblatt frei verfügbar zu sein scheint war die einzige Möglichkeit, um rauszufinden, welche zwei BGA-Balls für den USB-Anschluss sind, einen Ricoh-Controller von einem defekten T400-Board und von einem defekten X61-Board abzulöten und zu vergleichen, welche zwei BGA-Balls beim X61 belegt waren und beim T400 nicht. Wegen der BGA-Ball-Benennung aus dem Schaltplan wusste ich, dass es zwei benachbarte Pins sein müssen. In meiner Defekt-Board-Kiste hatte ich beide Boards da.
Anhand des Vergleichs konnte man es dann sehen. Um den USB-Anschluss für andere Zwecke zu nutzen, muss man beim X61-Board an der gezeigten Stelle die beiden Leiterbahnen durchritzen. Es kann sogar sein, dass es ohne Durchritzen geht. Nämlich dann, wenn die Funktion des Ricoh-Chips bezüglich des USB-Anschlusses so ist, dass der USB-Anschluss nur passiv an zwei Pins vom Cardbus-Slot durchgeschaltet wird, wenn man tatsächlich so eine exotische USB-basierte Cardbus-Karte in den Schacht stecken würde. Müsste man einfach mal ausprobieren. Wenn es geht, dann könte man sich den Board-Ausbau sparen.
Edit: Laut den Infos in Post 51 scheint es von der Hardware abhängig zu sein, ob es ohne Durchritzen geht oder nicht. Wer auf Nummer sicher gehen will ritzt die Leiterbahnen lieber durch.
Nun kann man an der Boardoberseite D+ und D- abgreifen. Da habe ich dann die zwei USB-Kabel für die GPS-Karte angelötet. Für die Belegung (D+ und D-) siehe Bild in Post 18 von wileE.
GND findet man ja quasi überall auf dem Board und abgesicherte 3,3V kann man sich an der Sicherung neben dem Modem-Stecker holen.
Danach kann man die GPS-Karte mit einer Schraube anstelle der Modem-Karte festschrauben. Wer noch eine von den Schrauben mit großem Kopf übrig hat, kann die noch in den zweiten Halter eindrehen. Ist auf einem späteren Bild zu sehen.
Jetzt muss man noch die Antenne verbauen. Um guten Empfang zu bekommen muss man ein bisschen experimentieren. Hier habe ich viel rumgetestet mit verschiedenen Antennen und Einbauplätzen, bis ich ein zufriedenstellendes Ergebnis hatte. Folgende Anfordungen ergaben sich an den Einbauplatz der Antenne:
- das Kabel zur Karte dämpft das Signal stark, deshalb muss das Kabel so kurz wie möglich sein und die Antennne möglichst direkt neben der GPS-Karte verbaut werden.
- jegliche Metallteile im Gehäuse schirmen das Signal ab, deshalb muss die Antenne hinter einer Fläche verbaut werden, die nur aus Plastik besteht
Um beides zu erfüllen habe ich die Fullsize-WLAN-Karte durch eine Half-Size ersetzt, um so oberhalb der Half-Size-Karte Platz für die Antenne direkt neben der GPS-Karte zu haben und von der Handauflage habe ich die große Kupferplatte, die über dem Bereich mit den Mini-PCIe-Karten ist, entfernt. Das war in meinem Fall eine X60t-Handauflage. Bei anderen Handauflagen kann das natürlich wieder etwas anders aussehen. Da nach dem Rausnehmen des Kupferbleches die Auflageflächen an manchen der Stifte mit den Schraubengewinden etwas niedriger geworden sind, sollte man da wieder was in gleicher Stärke auffüttern, damit die Handauflage nicht unter leichter Spannung montiert wird.
Von den LED-Kits hatte ich noch von dem beiligenden Aluklebeband übrig, was ich an dem Platz für die Antenne aufs Board geklebt habe zur Abschirmung der Antenne vom Board. Braucht man aber nicht unbedingt. Um die Half-Size-WLAN-Karte zu fixieren habe ich an die Unterseite einen Streifen Schaumstoffklebeband geklebt, die Karte eingesteckt und dann runtergedrückt. Hält einwandfrei.
Danach war der Platz für die Antenne fertig. Ich habe sie mit doppelseitigem Klebeband + doppelseitig klebendem Schaumstoffband eingeklebt. Tests ergaben dann noch, dass an dem Stecker für das Antennekabel noch mal ca. 5 dB an Signalstärke verloren gehen. Deshalb habe ich das Kabel der Antenne dann direkt an die Karte gelötet. Sollte man aber nur machen, wenn man sich das zutraut, diese Koaxialkabel sauber an den Enden entsprechend aufzuschälen.
Mit dieser Einbaumethode war der Empfang nun endlich gut (solange die Hand nicht auf der Handauflage liegt, was sie aber während der Verwendung des X61t als Navigationsgerät später auch nicht tun wird). Vorher hatte ich Versuche, wo ich das kurze Koaxial-Kabel ab- und dafür ein längeres Koaxialkabel (von alten WLAN-Antennen) angelötet habe, um die Antennen an Stellen verbauen zu können, die weiter weg von der Karte waren.
Da war der Empfang durch das lange Kabel aber immer extrem schlecht, zudem darf die Antenne auch nicht zu sehr von Metallteilen oder -flächen umgeben sein, damit das Signal nicht abgeschirmt wird.
Dies waren auch die Gründe, warum es im T61 nicht funktioniert hat: Es war mir nicht möglich, einen gescheiten Einbauplatz für die Antenne zu finden, so dass der Empfang gut genug war.
Hier ein Bild von der U-Blox-Testsoftware, mit der man den Empfang gut kontrollieren kann...
...und noch ein Bild mit der kostenlosen Navigationssoftware Navit, die mit der GPS-Karte auf dem Gerät eingesetzt werden soll. Ein erster Test (zwei Straßen entlanglaufen mit Kurven) verlief positiv, ich konnte immer meine aktuelle Position auf der Karte sehen und bei Fortbewegung waren auch die Karten- und Pfeilausrichtung korrekt.
Noch zu tun:
- das Ganze ensprechend konfigurieren und dann muss sich zeigen, ob der Empfang auch im fahrenden Auto gut genug ist, so dass man es gescheit nutzen kann.
- den LED-Ausgang zu dem Pin für die WWAN-LED legen und ne Clearplate mit WWAN-Symbol holen
- rausfinden, wie man das Modul bei Nichtgebrauch am besten in den Energiesparmodus versetzt
- prüfen, ob die zwei SMD-Lötpunkte an der Oberseite der Karte für ne Lithium-Batterie sind, damit der Almanach gespeichert wird (es gibt auch U-Blox Mini-PCIe-Karten und Module, die dafür eine Knopfzelle aufgelötet haben)
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Zitat von galloper
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