Kā lietot GPS ar Arduino

GPS ir ļoti noderīga ierīce, ko izmanto daudzos elektronikas projektos un lietojumprogrammās, piemēram, transportlīdzekļu izsekošanas sistēmā, GPS pulkstenī, nelaimes gadījumu atklāšanas brīdināšanas sistēmā, satiksmes navigācijas un novērošanas sistēmā utt. Bet jautājums ir, kā izmantot GPS un nolasīt datus no GPS ? Izmantojot Arduino, mēs viegli varam iegūt GPS datus tieši savā datorā.

GPS apzīmē globālo pozicionēšanas sistēmu un tiek izmantots, lai noteiktu jebkuras vietas uz Zemes platumu un garumu ar precīzu UTC laiku (universālā laika koordinēts). Šī ierīce saņem satelīta koordinātas par katru sekundi, norādot laiku un datumu. GPS piedāvā lielisku precizitāti un sniedz arī citus datus, izņemot pozīcijas koordinātas, mēs to drīz izpētīsim.

Šajā arduino GPS apmācībā mēs paskaidrosim, kā pārbaudīt vai saskarnes GPS moduli, izmantojot datoru un Arduino. Lai sasaistītu GSM ar datoru, mums ir nepieciešams vai nu USB uz Serial Converter, vai Arduino Board. Šeit mēs izmantojam Arduino dēli GPS saskarnei. Barošanai mums ir nepieciešama tikai Arduino Board, GPS modulis, dators un 12v / 3.3v adapteris. Šeit mēs izmantojām GPS uztvērēja moduli SKG13BL (parādīts augšējā attēlā).

Pirms pievienojat to datoram, mums vispirms ir jānoņem Arduino IC (Atmega mikroshēma) no Arduino dēļa, jo mums ir nepieciešama tikai Arduino sērijveida shēma. To sauc par vārtejas režīmu. IC noņemšana ir parādīta zemāk redzamajos attēlos:

Tagad veiciet savienojumu, kā norādīts zemāk esošajā attēlā:

1. GPS TX tapa uz Arduino (TXD) 1. digitālo PIN
2. GPS zemes piezīme uz Arduino GND PIN
3. GPS jauda (3.3v) Piesprauž Arduino 3.3v PIN

Pēc savienojumiem pievienojiet USB kabeli datoram, atveriet datorā savu Arduino IDE programmatūru, atlasiet com portu un atveriet seriālo monitoru, lai klausītos seriālo portu, un ieslēdziet Arduino un GPS moduli.

Tagad jūs redzēsiet GPS datus Arduino sērijas monitora logā, kā norādīts zemāk. Zemāk ir divi momentuzņēmumi, pirmais ir tad, kad GPS nav diapazonā, un otrais, kad GPS ir diapazonā.

GPS dati, ja GPS uztvērējs ir ārpus darbības diapazona:

GPS dati, kad GPS uztvērējs ir diapazonā:

Sērijveida logā varat redzēt dažus teikumus, kas sākas ar $ zīmi. Tie ir NMEA teikumi. GPS modulis reāllaika izsekošanas pozīcijas datus nosūta NMEA formātā (skatiet iepriekš redzamo ekrānuzņēmumu). NMEA formāts sastāv no vairākiem teikumiem, kuros turpmāk ir norādīti četri svarīgi teikumi. Sīkāka informācija par NMEA teikumu un tā datu formātu ir atrodama šeit.

• $ GPGGA: Globālās pozicionēšanas sistēmas fiksēšanas dati
• $ GPGSV: GPS satelīti ir redzami
• $ GPGSA: GPS DOP un aktīvi satelīti
• $ GPRMC: ieteicamais minimālais specifiskais GPS / tranzīta dati

Šajās virknēs ir daudz GPS parametru, piemēram: laiks, datums, garums, platums, ātrums, nr. izmantoto satelītu, augstuma un daudz ko citu.

Jebkurām atrašanās vietas koordinātām un laikam mēs varam izmantot $ GPGGA un $ GPRMC.

Datumam un laikam mēs varam izmantot virkni $ GPRMC.

Kad mēs izmantojam GPS moduli jebkuras vietas izsekošanai, mums ir nepieciešamas tikai koordinātas, un to varam atrast virknē $ GPGGA. Programmās lielākoties tiek izmantota tikai virkne $ GPGGA (globālās pozicionēšanas sistēmas labošanas dati), un citas virknes tiek ignorētas. Šī virkne sastāv no labojuma datiem, kā norādīts tālāk

$ GPGGA, 104534.000,7791.0381, N, 06727.4434, E, 1,08,0,9,510,4, M, 43,9, M,, * 47 $ GPGGA, HHMMSS.SSS, platums, N, garums, E, FQ, NOS, HDP, augstums, M, augstums, M,, kontrolsummas dati

Identifikators	Apraksts
$ GPGGA	Globālās pozicionēšanas sistēmas fiksēšanas dati
HHMMSS.SSS	Laiks stundas minūtēs sekundēs un milisekundes formātā.
Platums	Platums (koordinātas)
N	Virziens N = ziemeļi, S = dienvidi
Garums	Garums (koordinātas)
E	Virziens E = Austrumi, W = Rietumi
FQ	Labot kvalitātes datus
NOS	Izmantoto satelītu skaits
HDP	Horizontāls precizitātes atšķaidījums
Augstums	Augstums (metrus virs jūras līmeņa)
M	Skaitītājs
Augstums	Augstums
Kontrolsumma	Kontrolsummas dati

Un $ GPRMC string galvenokārt satur ātrums, laiku, datumu un vietu

$ GPRMC, 123519.000, A, 7791.0381, N, 06727.4434, E, 022.4.084.4,230394,003.1, W * 6A $ GPRMC, HHMMSS.SSS, A, platums, N, garums, E, ātrums, leņķis, datums, MV, W, CMD

Identifikators	Apraksts
RMC	Ieteicamais minimālais teikums C
HHMMSS.SSS	Laiks stundas minūtēs sekundēs un milisekundes formātā.
A	Statuss // A = aktīvs un V = nederīgs
Platums	Platums 49 grādi. 16.45 min. Uz ziemeļiem
N	Virziens N = ziemeļi, S = dienvidi
Garums	Garums (koordinātas)
E	Virziens E = Austrumi, W = Rietumi
Ātrums	ātrums mezglos
Leņķis	Izsekošanas leņķis grādos
Datums	Laika zīmogs (datums UTC)
MV	Magnētiskā variācija
W	E / W variācijas virziens
CMD (* 6A)	Kontrolsummas dati

Pārsvarā šī virkne tiek izmantota laika, datuma un ātruma ņemšanai.