Sådan interface GPS-modul (NEO-6m) med Arduino: 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

I dette projekt har jeg vist, hvordan man kobler et GPS -modul til Arduino UNO. Dataene for længde- og breddegrader vises på LCD'et, og placeringen kan ses på app.

Liste over materiale

• Arduino Uno ==> $ 8
• Ublox NEO-6m GPS-modul ==> $ 15
• 16x2 LCD ==> $ 3
• Breadboard ==> $ 2
• Jumper -ledninger ==> $ 2

De samlede omkostninger ved projektet er $ 30 dollars.

Trin 1: Om GPS

Hvad er GPS Global Positioning System (GPS) er et satellitbaseret navigationssystem, der består af mindst 24 satellitter. GPS fungerer under alle vejrforhold, hvor som helst i verden, 24 timer i døgnet, uden abonnementsgebyrer eller opsætningsgebyrer.

Sådan fungerer GPS GPS -satellitter cirkler jorden to gange om dagen i en præcis bane. Hver satellit sender et unikt signal og orbitale parametre, der gør det muligt for GPS -enheder at afkode og beregne satellitens præcise placering. GPS -modtagere bruger disse oplysninger og trilateration til at beregne en brugers nøjagtige placering. Grundlæggende måler GPS -modtageren afstanden til hver satellit med den tid, det tager at modtage et transmitteret signal. Med afstandsmålinger fra et par flere satellitter kan modtageren bestemme en brugers position og vise den.

For at beregne din 2-D-position (breddegrad og længdegrad) og sporbevægelse skal en GPS-modtager være låst til signalet fra mindst 3 satellitter. Med 4 eller flere satellitter i udsigt kan modtageren bestemme din 3D-position (breddegrad, længdegrad og højde). Generelt vil en GPS -modtager spore 8 eller flere satellitter, men det afhænger af tidspunktet på dagen og hvor du er på jorden.

Når din position er blevet bestemt, kan GPS -enheden beregne andre oplysninger, såsom:

• Hastighed
• Leje
• Spore
• Trip dist
• Afstand til destination

Hvad er signalet?

GPS-satellitter sender mindst 2 laveffektradiosignaler. Signalerne bevæger sig efter sigtelinjen, hvilket betyder, at de vil passere gennem skyer, glas og plast, men vil ikke gå gennem de fleste faste genstande, såsom bygninger og bjerge. Moderne modtagere er imidlertid mere følsomme og kan normalt spore gennem huse.

Et GPS -signal indeholder 3 forskellige typer information:

• Pseudorandom -kode er en I. D. kode, der identificerer, hvilken satellit der sender information. Du kan se, hvilke satellitter du får signaler fra, på din enheds satellitside.
• Ephemeris -data er nødvendige for at bestemme en satellits position og giver vigtige oplysninger om en satellits helbred, aktuelle dato og klokkeslæt.
• Almanakdata fortæller GPS -modtageren, hvor hver GPS -satellit skal være når som helst i løbet af dagen og viser orbitale oplysninger for den satellit og hver anden satellit i systemet.

Trin 2: Arduino, Neo6m GPS og 16x2 LCD

1. Arduino

Arduino er en open-source elektronikplatform baseret på brugervenlig hardware og software. Arduino -tavler kan læse input - lys på en sensor, en finger på en knap eller en Twitter -besked - og omdanne den til en output - aktivere en motor, tænde en LED, publicere noget online. Du kan fortælle dit board, hvad de skal gøre ved at sende et sæt instruktioner til mikrokontrolleren på kortet. For at gøre dette bruger du programmeringssproget Arduino (baseret på ledninger) og Arduino -softwaren (IDE), der er baseret på behandling.

Påkrævede biblioteker for at GPS kan fungere i Arduino IDE.

SoftwareSerial

TinyGPS

Du kan også lave din egen brugerdefinerede Arduino uno.

2. NEO-6m GPS-modul (som vist på billede i2)

NEO-6m GPS-modul datablad

3. 16x2 LCD

LCD (Liquid Crystal Display) skærm er et elektronisk displaymodul og finder en lang række applikationer. En 16x2 LCD -skærm er et meget grundlæggende modul og bruges meget almindeligt i forskellige enheder og kredsløb. Disse moduler foretrækkes frem for syv segmenter og andre multisegment -lysdioder. Årsagerne er: LCD -skærme er økonomiske; let programmerbar; har ingen begrænsning for at vise specielle og endda tilpassede tegn (i modsætning til i syv segmenter), animationer og så videre. En 16x2 LCD betyder, at den kan vise 16 tegn pr. Linje, og der er 2 sådanne linjer. I denne LCD vises hvert tegn i 5x7 pixel matrix. Denne LCD har to registre, nemlig kommando og data. Kommandoregistret gemmer kommandoinstruktionerne, der er givet til LCD'et. En kommando er en instruktion, der gives til LCD om at udføre en foruddefineret opgave som at initialisere den, rydde dens skærm, indstille markørposition, kontrollere display osv. Dataregistret gemmer de data, der skal vises på LCD'et. Dataene er ASCII -værdien for det tegn, der skal vises på LCD -skærmen.

Pin -diagram og pin -beskrivelse (som vist på billede i3 og i4)

4-bit og 8-bit tilstand på LCD LCD'en kan fungere i to forskellige tilstande, nemlig 4-bit og 8-bit tilstand. I 4 bit -tilstand sender vi datanibbe efter nibble, først øvre nibble og derefter lavere nibble. For dem af jer, der ikke ved, hvad et nibble er: et nibble er en gruppe på fire bits, så de nederste fire bits (D0-D3) af en byte danner den nederste nibble, mens de øverste fire bits (D4-D7) af en byte danner den højere nibble. Dette gør det muligt for os at sende 8-bit data. I 8-bit-tilstand kan vi sende 8-bit-dataene direkte i et slag, da vi bruger alle de 8 datalinjer.

Læse- og skrivemåde på LCD -displayet i sig selv består af en grænseflade -IC. MCU'en kan enten læse eller skrive til denne grænseflade IC. De fleste gange vil vi bare skrive til IC, da læsning vil gøre det mere komplekst, og sådanne scenarier er meget sjældne. Information som markørens position, statusafslutning afbryder osv.

Trin 3: Forbindelser

Interfacing af GPS -modul med Arduino

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Digital pin (D3) ===> TX

Digital pin (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Her foreslår jeg, at du bruger ekstern strømforsyning til at drive GPS -modulet, fordi minimumskrav til strøm til GPS -modul til at fungere er 3,3 V, og Arduino ikke er i stand til at levere så meget spænding..

USB driver

En ting mere, jeg har fundet, mens jeg arbejdede med GPS -antenne, følger med modul, er, at det ikke modtager signal inde i huset, så jeg brugte denne antenne - det er meget bedre.

Antenne

For at tilslutte denne antenne skal du bruge stikket vist i billede i6.

Interfacing af Arduino UNO og JHD162a LCD

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> 10K modstand

RS ===> A0 (analog pin)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED+ ===> VCC

LED- ===> GND

Trin 4: Resultat

Trin 5: Demo