GPS-moduulin (NEO-6m) liittäminen Arduinon kanssa: 7 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tässä projektissa olen osoittanut, kuinka liittää GPS -moduuli Arduino UNO: n kanssa. Pituus- ja leveysasteen tiedot näkyvät nestekidenäytössä ja sijaintia voidaan tarkastella sovelluksessa.

Luettelo materiaalista

• Arduino Uno ==> 8 dollaria
• Ublox NEO-6m GPS -moduuli ==> 15 dollaria
• 16x2 LCD ==> 3 dollaria
• Breadboard ==> 2 dollaria
• Hyppyjohdot ==> 2 dollaria

Hankkeen kokonaiskustannukset ovat 30 dollaria.

Vaihe 1: Tietoja GPS: stä

Mikä on GPS Global Positioning System (GPS) on satelliittipohjainen navigointijärjestelmä, joka koostuu vähintään 24 satelliitista. GPS toimii kaikissa sääolosuhteissa kaikkialla maailmassa 24 tuntia vuorokaudessa ilman tilaus- tai asennusmaksuja.

GPS -toiminnot GPS -satelliitit kiertävät maapalloa kahdesti päivässä tarkalla kiertoradalla. Jokainen satelliitti lähettää ainutlaatuisen signaalin ja kiertorataparametrit, joiden avulla GPS -laitteet voivat purkaa ja laskea satelliitin tarkan sijainnin. GPS -vastaanottimet käyttävät näitä tietoja ja trilateraatiota laskemaan käyttäjän tarkan sijainnin. Pohjimmiltaan GPS -vastaanotin mittaa etäisyyden jokaiseen satelliittiin ajan verran, joka kuluu lähetetyn signaalin vastaanottamiseen. Kun etäisyys mitataan muutamasta muusta satelliitista, vastaanotin voi määrittää käyttäjän sijainnin ja näyttää sen.

2-D-sijaintisi (leveys- ja pituusaste) ja raidan liikkeen laskemiseksi GPS-vastaanotin on lukittava vähintään kolmen satelliitin signaaliin. Kun 4 tai useampi satelliitti on näkyvissä, vastaanotin voi määrittää kolmiulotteisen sijaintisi (leveys-, pituus- ja korkeus). Yleensä GPS -vastaanotin seuraa vähintään 8 satelliittia, mutta se riippuu kellonajasta ja siitä, missä olet maan päällä.

Kun sijaintisi on määritetty, GPS -yksikkö voi laskea muita tietoja, kuten:

• Nopeus
• Laakeri
• Seurata
• Matka etäisyys
• Etäisyys määränpäähän

Mikä on signaali?

GPS-satelliitit lähettävät vähintään 2 pienitehoista radiosignaalia. Signaalit kulkevat näköyhteyden kautta eli ne kulkevat pilvien, lasin ja muovin läpi, mutta eivät useimpien kiinteiden esineiden, kuten rakennusten ja vuorten, läpi. Nykyaikaiset vastaanottimet ovat kuitenkin herkempiä ja voivat yleensä seurata taloja.

GPS -signaali sisältää 3 erityyppistä tietoa:

• Näennäissatunnainen koodi on I. D. koodi, joka tunnistaa, mikä satelliitti lähettää tietoja. Laitteen satelliittisivulta näet, mistä satelliiteista saat signaaleja.
• Ephemeris -tietoja tarvitaan satelliitin sijainnin määrittämiseen ja ne antavat tärkeitä tietoja satelliitin kunnosta, nykyisestä päivämäärästä ja kellonajasta.
• Almanakkitiedot kertovat GPS -vastaanottimelle, missä kunkin GPS -satelliitin on oltava milloin tahansa päivän aikana, ja näyttävät kyseisen satelliitin ja kaikkien muiden järjestelmän satelliittien kiertorataa koskevat tiedot.

Vaihe 2: Arduino, Neo6m GPS ja 16x2 LCD

1. Arduino

Arduino on avoimen lähdekoodin elektroniikka-alusta, joka perustuu helppokäyttöiseen laitteistoon ja ohjelmistoon. Arduino -levyt pystyvät lukemaan tulot - valon anturissa, sormen painikkeessa tai Twitter -viestin - ja muuttamaan sen ulostuloksi - aktivoimaan moottorin, kytkemään LED -valon päälle, julkaisemaan jotain verkossa. Voit kertoa taulullesi mitä tehdä lähettämällä ohjeet taululla olevalle mikrokontrollerille. Tätä varten käytät Arduino -ohjelmointikieltä (joka perustuu johdotukseen) ja Arduino -ohjelmistoa (IDE), joka perustuu käsittelyyn.

Pakolliset kirjastot, jotta GPS toimisi Arduino IDE: ssä.

SoftwareSerial

TinyGPS

Voit myös tehdä oman mukautetun Arduino uno: n.

2. NEO-6m GPS-moduuli (kuten kuvassa i2)

NEO-6m GPS-moduulin tietolomake

3. 16x2 LCD

Nestekidenäyttö (nestekidenäyttö) on elektroninen näyttömoduuli, joka löytää laajan valikoiman sovelluksia. 16x2 LCD -näyttö on hyvin perusmoduuli ja sitä käytetään yleisesti eri laitteissa ja piireissä. Nämä moduulit ovat parempia kuin seitsemän segmenttiä ja muita monisegmenttisiä LED -valoja. Syyt ovat seuraavat: LCD -näytöt ovat taloudellisia; helposti ohjelmoitava; ei ole rajoitettu näyttämään erikois- ja jopa mukautettuja merkkejä (toisin kuin seitsemässä segmentissä), animaatioita ja niin edelleen. 16x2 LCD tarkoittaa, että se voi näyttää 16 merkkiä riviä kohden ja tällaisia rivejä on 2. Tässä nestekidenäytössä jokainen merkki näkyy 5x7 pikselin matriisina. Tässä nestekidenäytössä on kaksi rekisteriä, nimittäin komento ja data. Komentorekisteri tallentaa nestekidenäytölle annetut komento -ohjeet. Komento on nestekidenäytölle annettu käsky suorittaa esimääritetty tehtävä, kuten sen alustus, näytön tyhjentäminen, kohdistimen asennon asettaminen, näytön ohjaus jne. Tietorekisteri tallentaa nestekidenäytölle näytettävät tiedot. Tiedot ovat nestekidenäytössä näkyvän merkin ASCII -arvo.

Nastakaavio ja nastakuvaus (kuten kuvassa i3 ja i4)

4- ja 8-bittinen nestekidenäyttö LCD-näyttö voi toimia kahdessa eri tilassa, nimittäin 4-bittisessä tilassa ja 8-bittisessä tilassa. 4 -bittisessä tilassa lähetämme datan naposteltavaksi, ensin ylemmän ja sitten alemman napin. Niille teistä, jotka eivät tiedä mitä napostelu on: napostelu on neljän bitin ryhmä, joten tavun alemmat neljä bittiä (D0-D3) muodostavat alemman napin ja ylemmät neljä bittiä (D4-D7) tavun muodossa ylemmästä naposteltavasta. Tämän avulla voimme lähettää 8-bittistä dataa, kun taas 8-bittisessä tilassa voimme lähettää 8-bittiset tiedot suoraan yhdellä iskulla, koska käytämme kaikkia 8 tietolinjaa.

Nestekidenäytön luku- ja kirjoitustila Nestekidenäytössä on liitäntäpiiri. MCU voi joko lukea tai kirjoittaa tälle liitäntäpiirille. Useimmiten kirjoitamme vain IC: lle, koska lukeminen tekee siitä monimutkaisemman ja tällaiset skenaariot ovat hyvin harvinaisia. Tietoja, kuten kohdistimen sijainti, tilan viimeistelyn keskeytykset jne.

Vaihe 3: Liitännät

GPS -moduulin liittäminen Arduinon kanssa

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Digitaalinen nasta (D3) ===> TX

Digitaalinen nasta (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Tässä ehdotan, että käytät ulkoista virtalähdettä GPS -moduulin virransyöttöön, koska GPS -moduulin minimitehovaatimus on 3,3 V eikä Arduino pysty tarjoamaan niin paljon jännitettä..

USB -ohjain

Vielä yksi asia, jonka olen löytänyt työskennellessäni GPS -antennin kanssa, on moduulin kanssa, että se ei vastaanota signaalia talon sisällä, joten käytin tätä antennia - se on paljon parempi.

Antenni

Tämän antennin liittämiseen on käytettävä kuvassa i6 esitettyä liitintä.

Arduino UNO: n ja JHD162a LCD: n liitäntä

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> 10K vastus

RS ===> A0 (analoginen nasta)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED+ ===> VCC

LED- ===> GND

Vaihe 4: Tulos

Vaihe 5: Esittely