Kuinka käyttää GPS: tä arduinon kanssa

GPS on erittäin hyödyllinen laite, jota käytetään monissa elektroniikkaprojekteissa ja sovelluksissa, kuten ajoneuvojen seurantajärjestelmä, GPS-kello, onnettomuuksien havaitsemisvaroitusjärjestelmä, liikenteen navigointi- ja valvontajärjestelmä jne. Mutta kysymys on, kuinka GPS: ää käytetään ja tietoja luetaan GPS: ltä ? Saamme GPS-tiedot helposti tietokoneellemme Arduinon avulla.

GPS tarkoittaa globaalia paikannusjärjestelmää ja sitä käytetään minkä tahansa maan sijainnin leveys- ja pituuspiirin tunnistamiseen tarkalla UTC-ajalla (Universal Time Coordinated). Tämä laite vastaanottaa satelliitilta jokaisen sekunnin koordinaatit, kellonajan ja päivämäärän. GPS tarjoaa suuren tarkkuuden ja tarjoaa myös muita tietoja sijaintikoordinaattien lisäksi, tarkastelemme sitä pian.

Tässä arduino-GPS-opetusohjelmassa selitämme, kuinka GPS-moduulin testaaminen tai käyttöliittymä tietokoneella ja Arduinolla. GSM: n liittämiseksi tietokoneeseen tarvitsemme joko USB: n Serial Converteriin tai Arduino Boardin. Tässä käytämme Arduino-korttia GPS: n liittämiseen. Tarvitsemme virtalähteeksi vain Arduino Boardin, GPS-moduulin, tietokoneen ja 12v / 3.3v adapterin. Tässä olemme käyttäneet GPS-vastaanotinmoduulia SKG13BL (esitetty yllä olevassa kuvassa).

Ennen kuin liität sen tietokoneeseen, meidän on ensin poistettava Arduino IC (Atmega-siru) Arduino-levyltä, koska tarvitsemme vain Arduinon sarjapiirit. Tätä kutsutaan Gateway-tilaksi. IC: n irrottaminen on esitetty alla olevissa kuvissa:

Tee nyt yhteys kuten alla olevassa kuvassa:

1. GPS-TX-tappi Arduinon (TXD) digitaaliseen PIN-koodiin 1
2. GPS-maadoitustappi Arduinon GND-PIN-koodiin
3. GPS-virta (3.3v) Kiinnitä Arduinon 3.3v PIN-koodiin

Liittämisen jälkeen liitä USB-kaapeli tietokoneeseen, avaa Arduino IDE -ohjelmisto tietokoneessa, valitse com-portti ja avaa sarjamonitori kuunnellaksesi sarjaporttia ja käynnistä Arduino- ja GPS-moduuli.

Nyt näet GPS-tiedot Arduino Serial Monitor -ikkunassa kuten alla. Alla on kaksi tilannekuvaa, joista ensimmäinen on, kun GPS ei ole kantama-alueella, ja toinen, kun GPS on alueella.

GPS-tiedot, kun GPS-vastaanotin on kantaman ulkopuolella:

GPS-tiedot, kun GPS-vastaanotin on kantaman alueella:

Sarjaikkunassa näet joitain lauseita, jotka alkavat $ -merkistä. Nämä ovat NMEA-lauseita. GPS-moduuli lähettää reaaliaikaisen paikannustiedot NMEA-muodossa (katso yllä oleva kuvakaappaus). NMEA-formaatti koostuu useista lauseista, joissa alla on neljä tärkeää virkettä. Lisätietoja NMEA-lauseesta ja sen datamuodosta löytyy täältä.

• $ GPGGA: Globaalin paikannusjärjestelmän korjaustiedot
• $ GPGSV: GPS-satelliitit näkyvissä
• $ GPGSA: GPS DOP ja aktiiviset satelliitit
• $ GPRMC: Suositeltu GPS / Transit-datan vähimmäistiedot

Nämä merkkijonot sisältävät monia GPS-parametreja, kuten: aika, päivämäärä, pituusaste, leveysaste, nopeus, ei. satelliittien käytöstä, korkeudesta ja monista muista asioista.

Kaikille sijaintikoordinaateille ja ajalle voimme käyttää $ GPGGA ja $ GPRMC.

Päivämäärälle ja ajalle voimme käyttää $ GPRMC-merkkijonoa.

Kun käytämme GPS-moduulia minkä tahansa sijainnin seuraamiseen, tarvitsemme vain koordinaatit ja löydämme sen $ GPGGA-merkkijonosta. Ainoastaan ​​$ GPGGA (Global Positioning System Fix Data) -merkkijonoa käytetään ohjelmissa ja muita merkkijonoja ei oteta huomioon. Tämä merkkijono koostuu seuraavista korjaustiedoista:

$ GPGGA, 104534.000,7791.0381, N, 06727.4434, E, 1,08,0,9510,4, M, 43,9, M,, * 47 $ GPGGA, HHMMSS.SSS, leveysaste, N, pituusaste, E, FQ, NOS, HDP, korkeus, M, korkeus, M, tarkistussummatiedot

Tunniste	Kuvaus
$ GPGGA	Globaalin paikannusjärjestelmän korjaustiedot
HHMMSS.SSS	Aika tunnissa sekunteina ja millisekunteina.
Leveysaste	Leveysaste (koordinaatti)
N	Suunta N = pohjoinen, S = etelä
Pituusaste	Pituusaste (koordinaatti)
E	Suunta E = itä, W = länsi
FQ	Korjaa laatutiedot
NOS	Käytettyjen satelliittien lukumäärä
HDP	Tarkkuuden vaakasuora laimennus
Korkeus	Korkeus (metriä merenpinnan yläpuolella)
M	Mittari
Korkeus	Korkeus
Tarkistussumma	Tarkistussummatiedot

Ja $ GPRMC-merkkijono sisältää pääasiassa nopeuden, ajan, päivämäärän ja sijainnin

$ GPRMC, 123519.000, A, 7791.0381, N, 06727.4434, E, 022.4.084.4,230394.003.1, W * 6A $ GPRMC, HHMMSS.SSS, A, leveysaste, N, pituusaste, E, nopeus, kulma, päivämäärä, MV, W, CMD

Tunniste	Kuvaus
RMC	Suositeltava vähimmäisrangaistus C
HHMMSS.SSS	Aika tunnissa sekunteina ja millisekunteina.
A	Tila // A = aktiivinen ja V = mitätön
Leveysaste	Leveysaste 49 astetta. 16,45 min. pohjoinen
N	Suunta N = pohjoinen, S = etelä
Pituusaste	Pituusaste (koordinaatti)
E	Suunta E = itä, W = länsi
Nopeus	nopeus solmuina
Kulma	Seurantakulma asteina
Päivämäärä	Aikaleima (päivämäärä UTC)
MV	Magneettinen vaihtelu
W	Variaation suunta E / W
CMD (* 6A)	Tarkistussummatiedot

Enimmäkseen tätä merkkijonoa käytetään ajan, päivämäärän ja nopeuden ottamiseen.