Si të ndërhyni me modulin GPS (NEO-6m) me Arduino: 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:19

Në këtë projekt, unë kam treguar se si të ndërlidh një modul GPS me Arduino UNO. Të dhënat për gjatësinë dhe gjerësinë gjeografike shfaqen në LCD dhe vendndodhja mund të shihet në aplikacion.

Lista e materialit

• Arduino Uno ==> 8 dollarë
• Ublox NEO-6m modul GPS ==> 15 dollarë
• 16x2 LCD ==> 3 dollarë
• Breadboard ==> $ 2
• Telat e kërcyesit ==> 2 dollarë

Kostoja totale e projektit është 30 dollarë.

Hapi 1: Rreth GPS

Çfarë është GPSTSistemi Global i Pozicionimit (GPS) është një sistem navigimi i bazuar në satelit i përbërë nga të paktën 24 satelitë. GPS punon në çdo kusht moti, kudo në botë, 24 orë në ditë, pa tarifa abonimi ose tarifa konfigurimi.

Satelitët GPS rrethojnë Tokën dy herë në ditë në një orbitë të saktë. Çdo satelit transmeton një sinjal unik dhe parametra orbitale që lejojnë pajisjet GPS të deshifrojnë dhe llogaritin vendndodhjen e saktë të satelitit. Marrësit GPS përdorin këtë informacion dhe trilatërim për të llogaritur vendndodhjen e saktë të përdoruesit. Në thelb, marrësi GPS mat distancën nga secili satelit me sasinë e kohës që duhet për të marrë një sinjal të transmetuar. Me matjet e distancës nga disa satelitë të tjerë, marrësi mund të përcaktojë pozicionin e një përdoruesi dhe ta shfaqë atë.

Për të llogaritur pozicionin tuaj 2-D (gjerësi dhe gjatësi) dhe lëvizjen e gjurmëve, një marrës GPS duhet të kyçet në sinjalin e të paktën 3 satelitëve. Me 4 ose më shumë satelitë në pamje, marrësi mund të përcaktojë pozicionin tuaj 3-D (gjerësia, gjatësia dhe lartësia). Në përgjithësi, një marrës GPS do të gjurmojë 8 ose më shumë satelitë, por kjo varet nga koha e ditës dhe vendi ku jeni në tokë.

Pasi të jetë përcaktuar pozicioni juaj, njësia GPS mund të llogarisë informacione të tjera, të tilla si:

• Shpejtësia
• Duke mbajtur
• Udhë
• Udhëtim dist
• Distanca në destinacion

Cili është sinjali?

Satelitët GPS transmetojnë të paktën 2 sinjale radio me fuqi të ulët. Sinjalet udhëtojnë nga vija e shikimit, që do të thotë se do të kalojnë nëpër re, qelqi dhe plastikë, por nuk do të kalojnë nëpër shumicën e objekteve të ngurta, të tilla si ndërtesa dhe male. Sidoqoftë, marrësit modernë janë më të ndjeshëm dhe zakonisht mund të gjurmojnë nëpër shtëpi.

Një sinjal GPS përmban 3 lloje të ndryshme informacioni:

• Kodi pseudorandomik është një ID kod që identifikon se cili satelit transmeton informacion. Ju mund të shihni se nga cilët satelitë po merrni sinjale në faqen satelitore të pajisjes tuaj.
• Të dhënat Ephemeris janë të nevojshme për të përcaktuar pozicionin e një sateliti dhe jep informacion të rëndësishëm në lidhje me shëndetin e një sateliti, datën dhe kohën aktuale.
• Të dhënat e Almanakut i tregojnë marrësit GPS se ku duhet të jetë çdo satelit GPS në çdo kohë gjatë ditës dhe tregon informacionin orbital për atë satelit dhe çdo satelit tjetër në sistem.

Hapi 2: Arduino, Neo6m GPS dhe 16x2 LCD

1. Arduino

Arduino është një platformë elektronike me burim të hapur e bazuar në pajisje dhe softuer të lehtë për t’u përdorur. Tabelat Arduino janë në gjendje të lexojnë hyrje - dritë në një sensor, një gisht në një buton ose një mesazh në Twitter - dhe ta kthejnë atë në një dalje - duke aktivizuar një motor, duke ndezur një LED, duke publikuar diçka në internet. Ju mund t'i tregoni bordit tuaj se çfarë të bëni duke dërguar një sërë udhëzimesh te mikrokontrolluesi në tabelë. Për ta bërë këtë, përdorni gjuhën e programimit Arduino (bazuar në Wiring) dhe Arduino Software (IDE), bazuar në Përpunimin.

Bibliotekat e kërkuara për GPS për të punuar në Arduino IDE.

SoftwareSerial

TinyGPS

Ju gjithashtu mund të bëni Arduino uno tuaj të personalizuar.

2. Moduli GPS NEO-6m (siç tregohet në imazhin i2)

Fleta e të dhënave të modulit GPS NEO-6m

3. LCD 16x2

Ekrani LCD (Liquid Crystal Display) është një modul i ekranit elektronik dhe gjeni një gamë të gjerë aplikimesh. Një ekran LCD 16x2 është modul shumë themelor dhe përdoret shumë shpesh në pajisje dhe qarqe të ndryshme. Këto module preferohen mbi shtatë segmente dhe LED të tjerë me shumë segmente. Arsyet janë: LCD -të janë ekonomike; lehtësisht i programueshëm; nuk kanë kufizime në shfaqjen e karaktereve të veçanta dhe madje të personalizuara (ndryshe nga shtatë segmente), animacione e kështu me radhë. Një LCD 16x2 do të thotë se mund të shfaq 16 karaktere për rresht dhe ka 2 rreshta të tillë. Në këtë LCD çdo karakter shfaqet në matricën 5x7 pixel. Ky LCD ka dy regjistra, përkatësisht, Komandën dhe të dhënat. Regjistri i komandave ruan udhëzimet e komandës dhënë LCD. Një komandë është një udhëzim i dhënë LCD për të bërë një detyrë të paracaktuar si inicimi i tij, pastrimi i ekranit të tij, vendosja e pozicionit të kursorit, kontrollimi i ekranit etj. Regjistri i të dhënave ruan të dhënat që do të shfaqen në LCD. Të dhënat janë vlera ASCII e karakterit që do të shfaqet në LCD.

Diagrami pin dhe përshkrimi i kunjit (siç tregohet në imazhin i3 dhe i4)

Mënyra 4-bit dhe 8-bit e LCD LCD mund të punojë në dy mënyra të ndryshme, përkatësisht në modalitetin 4-bit dhe në atë 8-bit. Në modalitetin 4 bit ne i dërgojmë të dhënat gërvisht me gërvishtje, së pari gërvishtjen e sipërme dhe më pas atë më të ulëtën. Për ata prej jush që nuk e dinë se çfarë është një gërvishtje: një gërvishtje është një grup prej katër bitësh, kështu që katër bitët e poshtëm (D0-D3) të një bajti formojnë gërvishtjen e poshtme ndërsa katër bitët e sipërm (D4-D7) të një forme bajti gërvishtja më e lartë. Kjo na mundëson të dërgojmë të dhëna 8 bit. Ndërsa në modalitetin 8 bit ne mund t'i dërgojmë të dhënat 8-bit direkt me një goditje pasi ne i përdorim të gjitha 8 linjat e të dhënave.

Mënyra e leximit dhe shkrimit të LCD -së LCD vetë përbëhet nga një IC ndërfaqe. MCU ose mund të lexojë ose të shkruajë në këtë IC të ndërfaqes. Shumicën e rasteve ne do t'i shkruajmë IC, pasi leximi do ta bëjë atë më kompleks dhe skenarë të tillë janë shumë të rrallë. Informacioni si pozicioni i kursorit, ndërprerjet e përfundimit të statusit etj.

Hapi 3: Lidhjet

Ndërfaqja e modulit GPS me Arduino

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Kodi dixhital (D3) ===> TX

Kodi dixhital (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Këtu, unë ju sugjeroj të përdorni furnizimin me energji të jashtme për të fuqizuar modulin GPS sepse kërkesa minimale për energji për të punuar me modulin GPS është 3.3 V dhe Arduino nuk është në gjendje të sigurojë aq tension. Për të siguruar tension përdorni USB TTL pjellor siç tregohet në fig i5 Me

Shofer USB

Një gjë tjetër që kam gjetur ndërsa punoj me antenën GPS vjen me modul është mos marrja e sinjalit brenda shtëpisë kështu që e përdor këtë antenë - është shumë më mirë.

Antena

Për lidhjen e kësaj antene, duhet të përdorni lidhësin e treguar në imazhin i6.

Ndërfaqja e Arduino UNO dhe JHD162a LCD

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

KQV ===> 5V

VEE ===> Rezistenca 10K

RS ===> A0 (pin analog)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED+ ===> KQV

LED- ===> GND

Hapi 4: Rezultati

Hapi 5: Demo