Kako spojiti GPS modul (NEO-6m) s Arduinom: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

U ovom projektu sam pokazao kako spojiti GPS modul s Arduino UNO. Podaci o zemljopisnoj dužini i širini prikazuju se na LCD -u, a lokaciju možete vidjeti u aplikaciji.

Popis materijala

• Arduino Uno ==> 8 USD
• Ublox NEO-6m GPS modul ==> 15 USD
• 16x2 LCD ==> 3 USD
• Oglasna ploča ==> 2 USD
• Kratkospojne žice ==> 2 USD

Ukupna vrijednost projekta je 30 dolara.

Korak 1: O GPS -u

Što je GPST Globalni sustav pozicioniranja (GPS) satelitski je navigacijski sustav koji se sastoji od najmanje 24 satelita. GPS radi u svim vremenskim uvjetima, bilo gdje u svijetu, 24 sata dnevno, bez pretplate ili naknade za postavljanje.

Kako GPS funkcionira GPS sateliti kruže Zemljom dva puta dnevno u preciznoj orbiti. Svaki satelit odašilje jedinstveni signal i orbitalne parametre koji omogućuju GPS uređajima dekodiranje i izračunavanje točne lokacije satelita. GPS prijemnici koriste ove informacije i trilateraciju za izračun točne lokacije korisnika. U osnovi, GPS prijamnik mjeri udaljenost do svakog satelita prema količini vremena koje je potrebno za prijem primljenog signala. Mjerenjem udaljenosti od još nekoliko satelita, prijemnik može odrediti položaj korisnika i prikazati ga.

Za izračun vašeg 2-D položaja (zemljopisne širine i dužine) i kretanja traga, GPS prijemnik mora biti zaključan na signal najmanje 3 satelita. S 4 ili više satelita na vidiku, prijemnik može odrediti vaš 3-D položaj (zemljopisna širina, dužina i nadmorska visina). Općenito, GPS prijamnik će pratiti 8 ili više satelita, ali to ovisi o dobu dana i gdje se nalazite na zemlji.

Nakon što je vaš položaj određen, GPS jedinica može izračunati druge podatke, kao što su:

• Ubrzati
• Ležaj
• Staza
• Trip dist
• Udaljenost do odredišta

Koji je signal?

GPS sateliti emitiraju najmanje 2 radio signala male snage. Signali putuju vidnom linijom, što znači da će prolaziti kroz oblake, staklo i plastiku, ali neće proći kroz većinu čvrstih objekata, poput zgrada i planina. Međutim, moderni prijemnici su osjetljiviji i obično mogu pratiti kuće.

GPS signal sadrži 3 različite vrste informacija:

• Pseudoslučajni kôd je ID kôd koji identificira koji satelit prenosi informacije. Na satelitskoj stranici uređaja možete vidjeti s kojih satelita primate signale.
• Efemeridi su potrebni za određivanje položaja satelita i daju važne informacije o zdravlju satelita, trenutnom datumu i vremenu.
• Podaci almanaha govore GPS prijemniku gdje bi svaki GPS satelit trebao biti u bilo koje doba dana i prikazuju orbitalne podatke za taj satelit i svaki drugi satelit u sustavu.

Korak 2: Arduino, Neo6m GPS i 16x2 LCD

1. Arduino

Arduino je elektronička platforma otvorenog koda koja se temelji na hardveru i softveru koji je jednostavan za korištenje. Arduino ploče mogu čitati ulaze - svjetlo na senzoru, prst na gumbu ili poruku na Twitteru - i pretvoriti ga u izlaz - aktivirati motor, uključiti LED, objaviti nešto na internetu. Ploči možete reći što učiniti slanjem skupa uputa mikrokontroleru na ploči. Da biste to učinili, koristite programski jezik Arduino (na temelju ožičenja) i Arduino softver (IDE), na temelju obrade.

Potrebne knjižnice za rad GPS -a u Arduino IDE -u.

SoftwareSerial

TinyGPS

Također možete napraviti vlastiti prilagođeni Arduino uno.

2. GPS modul NEO-6m (kao što je prikazano na slici i2)

Tehnički list NEO-6m GPS modula

3. 16x2 LCD

LCD zaslon (zaslon s tekućim kristalima) je elektronički modul za prikaz i nalazi se u širokom rasponu primjena. LCD zaslon veličine 16x2 vrlo je osnovni modul i vrlo se često koristi u raznim uređajima i sklopovima. Ovi moduli imaju prednost nad sedam segmenata i drugim višesegmentnim LED diodama. Razlozi su sljedeći: LCD su ekonomični; lako programirati; nemaju ograničenja u prikazivanju posebnih, pa čak ni prilagođenih znakova (za razliku od sedam segmenata), animacija itd. 16x2 LCD znači da može prikazati 16 znakova po retku, a postoje 2 takve linije. Na ovom LCD zaslonu svaki je znak prikazan u matrici od 5x7 piksela. Ovaj LCD ima dva registra, naime, naredbu i podatke. Registar naredbi pohranjuje naredbe naredbe date LCD -u. Naredba je uputa koja se daje LCD -u da izvrši unaprijed definirani zadatak, kao što je inicijalizacija, brisanje zaslona, postavljanje položaja pokazivača, upravljanje zaslonom itd. Registar podataka pohranjuje podatke za prikaz na LCD -u. Podaci su ASCII vrijednost znaka koji će se prikazati na LCD -u.

Pin dijagram i opis pina (kao što je prikazano na slikama i3 i i4)

4-bitni i 8-bitni način rada LCD-a LCD može raditi u dva različita načina, naime 4-bitni način i 8-bitni način rada. U 4 bitnom načinu šaljemo grickanje podataka grickanjem, prvo gornje grickanje, a zatim donje grickanje. Za vas koji ne znate što je grickanje: grickanje je skupina od četiri bita, pa donja četiri bita (D0-D3) bajta tvore donji griz, dok gornja četiri bita (D4-D7) bajta čine viši grickanje. To nam omogućuje slanje 8-bitnih podataka. Dok u 8-bitnom načinu rada možemo poslati 8-bitne podatke izravno u jednom potezu budući da koristimo svih 8 podatkovnih linija.

Način čitanja i pisanja LCD -a Sam LCD se sastoji od IC sučelja. MCU može čitati ili pisati na ovo IC sučelje. Većinu ćemo vremena samo pisati IC -u, budući da će ga čitanje učiniti složenijim, a takvi su scenariji vrlo rijetki. Podaci poput položaja kursora, prekida dovršetka statusa itd.

Korak 3: Veze

Povezivanje GPS modula s Arduinom

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Digitalni pin (D3) ===> TX

Digitalni pin (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Ovdje vam predlažem da upotrijebite vanjsko napajanje za napajanje GPS modula jer je minimalna potrebna snaga za rad GPS modula 3,3 V i Arduino nije sposoban osigurati toliki napon. Za osiguravanje napona koristite plodan USB TTL kao što je prikazano na slici i5.

USB upravljački program

Još jedna stvar koju sam otkrio tijekom rada s GPS antenom dolazi s modulom je to što ne prima signal unutar kuće pa sam upotrijebio ovu antenu - mnogo je bolja.

Antena

Za povezivanje ove antene morate koristiti priključak prikazan na slici i6.

Sučelje Arduino UNO i JHD162a LCD -a

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> 10K otpornik

RS ===> A0 (analogni pin)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED+ ===> VCC

LED- ===> GND

Korak 4: Rezultat

Korak 5: Demo