Как да взаимодействаме с GPS модул (NEO-6m) с Arduino: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

В този проект аз показах как да се свърже GPS модул с Arduino UNO. Данните за дължина и ширина се показват на LCD дисплея, а местоположението може да се види в приложението.

Списък на материалите

• Arduino Uno ==> $ 8
• Ublox NEO-6m GPS модул ==> $ 15
• 16x2 LCD ==> $ 3
• Платформа ==> $ 2
• Кабелни проводници ==> $ 2

Общата стойност на проекта е 30 долара.

Стъпка 1: За GPS

Глобалната система за позициониране (GPS) е сателитна навигационна система, съставена от най-малко 24 спътника. GPS работи при всякакви метеорологични условия, навсякъде по света, денонощно, без абонаментни такси или такси за настройка.

Как работи GPS GPS спътниците обикалят Земята два пъти на ден в точна орбита. Всеки сателит предава уникален сигнал и орбитални параметри, които позволяват на GPS устройствата да декодират и изчислят точното местоположение на спътника. GPS приемниците използват тази информация и трилатерация, за да изчислят точното местоположение на потребителя. По същество GPS приемникът измерва разстоянието до всеки спътник с времето, необходимо за приемане на предаден сигнал. С измервания на разстояние от още няколко спътника, приемникът може да определи позицията на потребителя и да я покаже.

За да се изчисли вашата 2-D позиция (географска ширина и дължина) и движение на следата, GPS приемник трябва да бъде заключен към сигнала на поне 3 спътника. С видими 4 или повече спътника приемникът може да определи вашата 3-D позиция (географска ширина, дължина и надморска височина). Като цяло GPS приемник ще проследява 8 или повече спътника, но това зависи от времето на деня и къде се намирате на земята.

След като позицията ви бъде определена, GPS устройството може да изчисли друга информация, като например:

• Скорост
• Лагер
• Проследяване
• Trip dist
• Разстояние до дестинацията

Какъв е сигнала?

GPS сателитите предават поне 2 радиосигнала с ниска мощност. Сигналите се движат по видимост, което означава, че ще преминават през облаци, стъкло и пластмаса, но няма да преминават през повечето твърди обекти, като сгради и планини. Съвременните приемници обаче са по -чувствителни и обикновено могат да проследяват къщи.

GPS сигнал съдържа 3 различни типа информация:

• Псевдослучайният код е идентификационен номер код, който идентифицира кой сателит предава информация. Можете да видите от кои сателити получавате сигнали на сателитната страница на вашето устройство.
• Данните от ефемерида са необходими за определяне на позицията на сателит и дават важна информация за здравето на сателита, текущата дата и час.
• Данните от алманаха казват на GPS приемника къде трябва да бъде всеки GPS сателит по всяко време през деня и показват орбиталната информация за този спътник и всеки друг спътник в системата.

Стъпка 2: Arduino, Neo6m GPS и 16x2 LCD

1. Arduino

Arduino е електронна платформа с отворен код, базирана на лесен за използване хардуер и софтуер. Платките Arduino могат да четат входове - светлина върху сензор, пръст върху бутон или съобщение в Twitter - и да го превърнат в изход - активиране на мотор, включване на светодиод, публикуване на нещо онлайн. Можете да кажете на дъската си какво да прави, като изпратите набор от инструкции към микроконтролера на дъската. За целта използвате езика за програмиране Arduino (базиран на Wiring) и софтуера Arduino (IDE), базиран на Processing.

Необходими библиотеки за работа на GPS в Arduino IDE.

SoftwareSerial

TinyGPS

Можете също така да направите свой собствен персонализиран Arduino uno.

2. GPS модул NEO-6m (както е показано на изображение i2)

Информационен лист за GPS модул NEO-6m

3. 16x2 LCD

LCD (дисплей с течни кристали) е електронен модул за показване и намира широк спектър от приложения. 16x2 LCD дисплей е много основен модул и се използва много често в различни устройства и схеми. Тези модули са предпочитани пред седем сегмента и други многосегментни светодиоди. Причините са: LCD дисплеите са икономични; лесно програмируеми; нямат ограничение за показване на специални и дори персонализирани символи (за разлика от седем сегмента), анимации и т.н. 16x2 LCD означава, че може да показва 16 знака на ред и има 2 такива реда. В този LCD всеки символ се показва в матрица 5x7 пиксела. Този LCD дисплей има два регистъра, а именно: Command и Data. Командният регистър съхранява командните инструкции, дадени на LCD дисплея. Командата е инструкция, дадена на LCD да извърши предварително дефинирана задача, като инициализиране, изчистване на екрана, настройка на позицията на курсора, управление на дисплея и др. Регистърът на данните съхранява данните, които да се показват на LCD дисплея. Данните са ASCII стойността на символа, който да се показва на LCD дисплея.

Пин -схема и описание на щифтове (както е показано на изображение i3 и i4)

4-битов и 8-битов режим на LCD LCD дисплеят може да работи в два различни режима, а именно 4-битов режим и 8-битов режим. В 4 -битов режим изпращаме данните с гризане, първо горното, а след това долното. За онези от вас, които не знаят какво е хапка на байт от по -високото хапване. Това ни дава възможност да изпращаме 8-битови данни.

Режим на четене и запис на LCD Самият LCD се състои от интерфейсна IC. MCU може или да чете, или да пише на този интерфейсен IC. В повечето случаи просто ще пишем на IC, тъй като четенето ще го направи по -сложен и такива сценарии са много редки. Информация като позиция на курсора, прекъсвания при завършване на състоянието и т.н.

Стъпка 3: Връзки

Свързване на GPS модул с Arduino

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Цифров извод (D3) ===> TX

Цифров извод (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Тук ви предлагам да използвате външно захранване за захранване на GPS модула, тъй като минималното изискване за работа на GPS модула е 3,3 V и Arduino не е в състояние да осигури толкова напрежение..

USB драйвер

Още нещо, което открих, докато работя с GPS антена, идва с модул, че не приема сигнал вътре в къщата, затова използвах тази антена - много по -добре е.

Антена

За да свържете тази антена, трябва да използвате конектора, показан на изображение i6.

Свързване на Arduino UNO и JHD162a LCD

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> 10K резистор

RS ===> A0 (аналогов извод)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED+ ===> VCC

LED- ===> GND

Стъпка 4: Резултат

Стъпка 5: Демо