Hogyan csatlakoztassa a GPS modult (NEO-6m) az Arduino-val: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Ebben a projektben bemutattam, hogyan kapcsolható össze egy GPS -modul Arduino UNO -val. A hosszúsági és szélességi adatok megjelennek az LCD -n, és a hely megtekinthető az alkalmazásban.

Az anyagok listája

• Arduino Uno ==> 8 dollár
• Ublox NEO-6m GPS modul ==> 15 USD
• 16x2 LCD ==> 3 USD
• Kenyeretábla ==> $ 2
• Átkötő vezetékek ==> $ 2

A projekt teljes költsége 30 dollár.

1. lépés: A GPS -ről

A Global Positioning System (GPS) egy műholdas navigációs rendszer, amely legalább 24 műholdból áll. A GPS minden időjárási körülmények között, a világon bárhol, a nap 24 órájában működik, előfizetési és beállítási díjak nélkül.

A GPS működése A GPS -műholdak naponta kétszer körözik a Földet egy pontos pályán. Minden műhold egyedi jelet és pályaparamétereket továbbít, amelyek lehetővé teszik a GPS -eszközök számára a műhold pontos helyének dekódolását és kiszámítását. A GPS -vevők ezt az információt és a trilatációt használják a felhasználó pontos tartózkodási helyének kiszámításához. Lényegében a GPS -vevő az egyes műholdak távolságát méri az átvitt jel vételéhez szükséges idővel. Még néhány műhold távolságmérésével a vevő képes meghatározni a felhasználó pozícióját és megjeleníteni azt.

A 2-D pozíció (szélesség és hosszúság) és a pálya mozgásának kiszámításához a GPS-vevőt legalább 3 műhold jelére kell zárni. Négy vagy több műhold láttán a vevő képes meghatározni a 3D pozícióját (szélesség, hosszúság és magasság). Általában a GPS -vevő 8 vagy több műholdat követ, de ez a napszaktól és a földi helytől függ.

Miután meghatározta a pozícióját, a GPS -egység más információkat is kiszámíthat, például:

• Sebesség
• Csapágy
• Vágány
• Utazás táv
• Távolság a célállomásig

Mi a jel?

A GPS-műholdak legalább 2 kis teljesítményű rádiójelet továbbítanak. A jelek látómezőn keresztül haladnak, vagyis áthaladnak a felhőkön, üvegen és műanyagon, de nem mennek keresztül a legtöbb szilárd tárgyon, például épületeken és hegyeken. A modern vevőkészülékek azonban érzékenyebbek, és általában házon keresztül tudnak nyomon követni.

A GPS jel 3 különböző típusú információt tartalmaz:

• Az ál -véletlen kód egy I. D. kód, amely azonosítja, hogy melyik műhold küld információt. Az eszköz műholdoldalán megtekintheti, hogy mely műholdakról kap jelet.
• Az efemerisz adatok szükségesek a műhold helyzetének meghatározásához, és fontos információkat szolgáltatnak a műhold állapotáról, az aktuális dátumról és időről.
• Az almanach adatok megmondják a GPS -vevőnek, hogy a GPS -műholdaknak hol kell tartózkodniuk a nap folyamán, és megjelenítik az adott műhold és a rendszer többi műholdjának pálya -információit.

2. lépés: Arduino, Neo6m GPS és 16x2 LCD

1. Arduino

Az Arduino egy nyílt forráskódú elektronikai platform, amely könnyen használható hardverre és szoftverre épül. Az Arduino táblák képesek olvasni a bemeneteket - fényt egy érzékelőn, egy ujjat a gombon vagy egy Twitter üzenetet - és kimenetké alakítani - aktiválni egy motort, bekapcsolni egy LED -et, vagy közzétenni valamit az interneten. Elmondhatja a táblának, hogy mit kell tennie, ha utasításokat küld a táblán lévő mikrokontrollernek. Ehhez használja az Arduino programozási nyelvet (Wiring -en alapuló) és az Arduino Software -t (IDE), amely a Processing -en alapul.

Szükséges könyvtárak, hogy a GPS működjön az Arduino IDE -ben.

SoftwareSerial

TinyGPS

Saját egyedi Arduino uno -t is készíthet.

2. NEO-6m GPS modul (az i2 képen látható)

NEO-6m GPS modul adatlapja

3. 16x2 LCD

Az LCD (folyadékkristályos kijelző) egy elektronikus kijelző modul, amely számos alkalmazást kínál. A 16x2 LCD kijelző nagyon alapvető modul, és nagyon gyakran használják különböző eszközökben és áramkörökben. Ezeket a modulokat előnyben részesítik a hét szegmens és más több szegmenses LED -ek helyett. Ennek okai: az LCD -k gazdaságosak; könnyen programozható; nincs korlátozva a különleges és akár egyedi karakterek megjelenítése (hét szegmenssel ellentétben), animációk és így tovább. A 16x2 LCD azt jelenti, hogy soronként 16 karaktert tud megjeleníteni, és 2 ilyen sor van. Ebben az LCD -ben minden karakter 5x7 pixeles mátrixban jelenik meg. Ennek az LCD -nek két regisztere van, nevezetesen a Parancs és az Adatok. A parancsregiszter tárolja az LCD -nek adott parancsutasításokat. A parancs az LCD -nek adott utasítás egy előre meghatározott feladat elvégzésére, mint például inicializálása, képernyőjének törlése, kurzor pozíciójának beállítása, kijelző vezérlése stb. Az adatregiszter tárolja az LCD -n megjelenítendő adatokat. Az adatok az LCD -n megjelenítendő karakter ASCII értéke.

Tűdiagram és tüskeleírás (az i3 és i4 képen látható módon)

4 és 8 bites LCD mód Az LCD kétféle módban működhet, nevezetesen a 4 bites és a 8 bites módban. 4 bites módban rágcsálással elküldjük az adatrágást, először a felső, majd az alsó rágcsálást. Azok számára, akik nem tudják, mi az a csípés: a csipet négy bitből álló csoport, így a bájt alsó négy bitje (D0-D3) alkotja az alsó csipet, míg a felső négy bit (D4-D7) bájt formájából a magasabb csipetnyi. Ez lehetővé teszi számunkra 8 bites adatok küldését. Míg 8 bites módban a 8 bites adatokat közvetlenül egy mozdulattal küldhetjük el, mivel mind a 8 adatvonalat használjuk.

LCD olvasási és írási mód Az LCD maga egy interfész IC -ből áll. Az MCU olvashat vagy írhat erre az interfész IC -re. Legtöbbször csak az IC -hez írunk, mivel az olvasás összetettebbé teszi, és az ilyen forgatókönyvek nagyon ritkák. Olyan információk, mint a kurzor helyzete, az állapot befejezésének megszakítása stb.

3. lépés: Kapcsolatok

A GPS -modul illesztése az Arduino -val

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Digitális csap (D3) ===> TX

Digitális tű (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Itt azt javaslom, hogy külső tápegységet használjon a GPS -modul táplálására, mivel a GPS -modul minimális energiaigénye 3,3 V, és az Arduino nem képes ennyi feszültséget biztosítani..

USB driver

Még egy dolog, amit a GPS antennával való munka során találtam, a modulhoz tartozik, hogy nem kap jelet a házban, ezért ezt az antennát használtam - sokkal jobb.

Antenna

Az antenna csatlakoztatásához az i6 képen látható csatlakozót kell használni.

Arduino UNO és JHD162a LCD interfész

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> 10K ellenállás

RS ===> A0 (analóg érintkező)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED+ ===> VCC

LED- ===> GND

4. lépés: Eredmény

5. lépés: Demo