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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

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

Spisak 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

Šta je GPST Globalni sistem pozicioniranja (GPS) je satelitski navigacioni sistem 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 da dekodiraju i izračunaju preciznu lokaciju satelita. GPS prijemnici koriste ove informacije i trilateraciju za izračunavanje tačne lokacije korisnika. U osnovi, GPS prijemnik 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 izračunavanje vašeg 2-D položaja (geografske širine i dužine) i kretanja traga, GPS prijemnik mora biti zaključan na signal najmanje 3 satelita. Sa 4 ili više satelita na vidiku, prijemnik može odrediti vašu 3-D poziciju (geografsku širinu, dužinu i nadmorsku visinu). Općenito, GPS prijemnik 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, poput:

• Brzina
• Ležaj
• Track
• Trip dist
• Udaljenost do odredišta

Koji je signal?

GPS sateliti emitiraju najmanje 2 radio signala male snage. Signali putuju linijom vidljivosti, 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 kod je ID kôd koji identificira koji satelit prenosi informacije. Na satelitskoj stranici uređaja možete vidjeti sa 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 informacije za taj satelit i svaki drugi satelit u sistemu.

Korak 2: Arduino, Neo6m GPS i 16x2 LCD

1. Arduino

Arduino je elektronička platforma otvorenog koda zasnovana na hardveru i softveru koji se lako koristi. Arduino ploče mogu čitati ulaze - svjetlo na senzoru, prst na dugmetu ili poruku na Twitteru - i pretvoriti ga u izlaz - aktivirati motor, uključiti LED diodu, objaviti nešto na mreži. Ploči možete reći šta da radi slanjem skupa uputstava mikrokontroleru na ploči. Da biste to učinili, koristite programski jezik Arduino (zasnovan na ožičenju) i Arduino softver (IDE), zasnovan na obradi.

Potrebne biblioteke 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 ekran (ekran sa tečnim kristalima) je elektronski modul za prikaz i nalazi se u širokom spektru aplikacija. LCD ekran 16x2 je vrlo osnovni modul i vrlo se često koristi u raznim uređajima i krugovima. Ovi moduli imaju prednost nad sedam segmenata i drugim višesegmentnim LED diodama. Razlozi su sljedeći: LCD ekrani 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 ekranu svaki znak je 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 instrukcija koja se daje LCD -u da izvrši unaprijed definirani zadatak, kao što je inicijalizacija, brisanje ekrana, postavljanje kursora, kontrola prikaza 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 slici i3 i i4)

4-bitni i 8-bitni način rada LCD-a LCD može raditi u dva različita načina rada, i to 4-bitni i 8-bitni način rada. U 4 bitnom načinu rada šaljemo grickanje podataka grickanjem, prvo gornje grickanje, a zatim donje grickanje. Za one od vas koji ne znaju što je grickanje: grickanje je grupa od četiri bita, pa donja četiri bita (D0-D3) bajta tvore donji griz, dok gornja četiri bita (D4-D7) bajta sa višeg grickalica. To nam omogućuje slanje 8-bitnih podataka. Dok u 8-bitnom načinu rada možemo poslati 8-bitne podatke izravno jednim potezom jer koristimo svih 8 podatkovnih linija.

Način čitanja i pisanja LCD -a Sam LCD se sastoji od IC interfejsa. MCU može čitati ili pisati na ovaj interfejs. Većinu vremena ćemo samo pisati IC -u, jer će čitanje učiniti složenijim, a takvi scenariji su vrlo rijetki. Informacije poput položaja kursora, prekida dovršavanja 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, a Arduino nije sposoban osigurati toliki napon. Za napajanje koristite plodan USB TTL kao što je prikazano na slici i5.

USB upravljački program

Još jedna stvar koju sam otkrio dok radim 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 konektor prikazan na slici i6.

Povezivanje 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