Paano Mag-interface ng Modyul ng GPS (NEO-6m) Sa Arduino: 7 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Sa proyektong ito, ipinakita ko kung paano i-interface ang isang module ng GPS sa Arduino UNO. Ang data para sa longitude at latitude ay ipinapakita sa LCD at ang lokasyon ay maaaring makita sa app.

Listahan ng materyal

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

Ang kabuuang halaga ng proyekto ay $ 30 dolyar.

Hakbang 1: Tungkol sa GPS

Ang GPSThe Global Positioning System (GPS) ay isang nabigasyon na batay sa satellite na binubuo ng hindi bababa sa 24 na mga satellite. Gumagana ang GPS sa anumang mga kundisyon ng panahon, kahit saan sa mundo, 24 na oras sa isang araw, na walang mga bayarin sa subscription o pagsingil sa mga pagsingil.

Paano gumagana ang GPS Mga satellite ng GPS ay bilog ang Earth dalawang beses sa isang araw sa isang tumpak na orbit. Ang bawat satellite ay nagpapadala ng isang natatanging signal at orbital na mga parameter na nagpapahintulot sa mga aparato ng GPS na mag-decode at makalkula ang tumpak na lokasyon ng satellite. Ginagamit ng mga tatanggap ng GPS ang impormasyong ito at trilateration upang makalkula ang eksaktong lokasyon ng isang gumagamit. Mahalaga, sinusukat ng tagatanggap ng GPS ang distansya sa bawat satellite sa dami ng oras na kinakailangan upang makatanggap ng isang nailipat na signal. Sa mga pagsukat sa distansya mula sa ilan pang mga satellite, maaaring matukoy ng tatanggap ang posisyon ng isang gumagamit at ipakita ito.

Upang kalkulahin ang iyong posisyon na 2-D (latitude at longitude) at subaybayan ang paggalaw, ang isang GPS receiver ay dapat na naka-lock sa signal ng hindi bababa sa 3 satellite. Sa pagtingin ng 4 o higit pang mga satellite, matutukoy ng tatanggap ang iyong posisyon na 3-D (latitude, longitude at altitude). Pangkalahatan, susubaybayan ng isang tagatanggap ng GPS ang 8 o higit pang mga satellite, ngunit depende iyon sa oras ng araw at kung nasaan ka sa mundo.

Kapag natukoy ang iyong posisyon, maaaring makalkula ng yunit ng GPS ang iba pang impormasyon, tulad ng:

• Bilis
• Tindig
• Subaybayan
• Distansya ng biyahe
• Distansya sa patutunguhan

Ano ang signal

Naghahatid ang mga GPS satellite ng hindi bababa sa 2 mga signal ng radyo na may mababang lakas. Ang mga signal ay naglalakbay sa pamamagitan ng linya ng paningin, nangangahulugang dumadaan sila sa mga ulap, baso at plastik ngunit hindi dumaan sa karamihan ng mga solidong bagay, tulad ng mga gusali at bundok. Gayunpaman, ang mga modernong tagatanggap ay mas sensitibo at karaniwang maaaring subaybayan ang mga bahay.

Naglalaman ang isang senyas ng GPS ng 3 magkakaibang uri ng impormasyon:

• Ang Pseudorandom code ay isang I. D. code na tumutukoy sa aling satellite ang nagpapadala ng impormasyon. Maaari mong makita kung aling mga satellite ka nakakakuha ng mga signal mula sa pahina ng satellite ng iyong aparato.
• Ang data ng Ephemeris ay kinakailangan upang matukoy ang posisyon ng satellite at nagbibigay ng mahalagang impormasyon tungkol sa kalusugan ng isang satellite, kasalukuyang petsa at oras.
• Sinasabi ng data ng Almanac sa tatanggap ng GPS kung saan ang bawat GPS satellite ay dapat na anumang oras sa buong araw at ipinapakita ang impormasyon ng orbital para sa satellite na iyon at bawat iba pang satellite sa system.

Hakbang 2: Arduino, Neo6m GPS at 16x2 LCD

1. Arduino

Ang Arduino ay isang open-source electronics platform batay sa madaling gamiting hardware at software. Nabasa ng mga board ng Arduino ang mga input - ilaw sa isang sensor, isang daliri sa isang pindutan, o isang mensahe sa Twitter - at ginawang isang output - pinapagana ang isang motor, binubuksan ang isang LED, naglathala ng isang bagay sa online. Maaari mong sabihin sa iyong board kung ano ang gagawin sa pamamagitan ng pagpapadala ng isang hanay ng mga tagubilin sa microcontroller sa board. Upang magawa mo ito, ginagamit mo ang wika ng programa ng Arduino (batay sa Mga Kable), at ang Arduino Software (IDE), batay sa Pagproseso.

Mga kinakailangang aklatan para sa GPS upang gumana sa Arduino IDE.

SoftwareSerial

Mga TinyGPS

Maaari ka ring gumawa ng iyong sariling pasadyang Arduino na uno.

2. NEO-6m GPS module (tulad ng ipinakita sa imahe i2)

Datosheet ng module na NEO-6m GPS

3. 16x2 LCD

Ang LCD (Liquid Crystal Display) na screen ay isang electronic module ng pagpapakita at makahanap ng malawak na hanay ng mga application. Ang isang 16x2 LCD display ay napaka pangunahing module at karaniwang ginagamit sa iba't ibang mga aparato at circuit. Ang mga modyul na ito ay ginustong higit sa pitong mga segment at iba pang mga multi segment LEDs. Ang mga kadahilanan na: Ang mga LCD ay matipid; madaling maprograma; walang limitasyon sa pagpapakita ng mga espesyal at kahit pasadyang mga character (hindi katulad sa pitong mga segment), mga animasyon at iba pa. Ang isang 16x2 LCD ay nangangahulugang maaari itong magpakita ng 16 character bawat linya at mayroong 2 tulad ng mga linya. Sa LCD na ito ang bawat character ay ipinapakita sa 5x7 pixel matrix. Ang LCD na ito ay may dalawang rehistro, katulad ng, Command at Data. Iniimbak ng command register ang mga tagubilin sa utos na ibinigay sa LCD. Ang isang utos ay isang tagubilin na ibinigay sa LCD upang gawin ang isang paunang natukoy na gawain tulad ng pagsisimula nito, pag-clear sa screen nito, pagtatakda ng posisyon ng cursor, pagkontrol sa pagpapakita atbp. Ang pagrehistro ng data ay nag-iimbak ng data na maipakita sa LCD. Ang data ay ang halaga ng ASCII ng character na ipapakita sa LCD.

Paglalarawan ng diagram ng pin at pin (tulad ng ipinakita sa larawan i3 at i4)

4-bit at 8-bit Mode ng LCD Ang LCD ay maaaring gumana sa dalawang magkakaibang mga mode, lalo ang 4-bit mode at ang 8-bit mode. Sa 4 bit mode ay ipinapadala namin ang data nibble sa pamamagitan ng nibble, unang itaas na nibble at pagkatapos ay ibababa ang nibble. Para sa iyo na hindi alam kung ano ang isang nibble: ang isang nibble ay isang pangkat ng apat na piraso, kaya ang mas mababang apat na piraso (D0-D3) ng isang byte ay bumubuo ng mas mababang nibble habang ang itaas na apat na piraso (D4-D7) ng isang byte form na mas mataas na nibble. Nagbibigay-daan ito sa amin upang magpadala ng 8 bit na data. Samantalang sa 8 bit mode maaari naming direktang ipadala ang 8-bit na data sa isang stroke dahil ginamit namin ang lahat ng 8 mga linya ng data.

Basahin at Isulat ang Mode ng LCD Ang LCD mismo ay binubuo ng isang Interface IC. Maaaring basahin o isulat ng MCU ang interface na IC. Karamihan sa mga oras na sumusulat lamang kami sa IC, dahil ang pagbabasa ay gagawing mas kumplikado at ang mga ganitong senaryo ay napakabihirang. Ang impormasyon tulad ng posisyon ng cursor, nakakagambala sa pagkumpleto ng katayuan atbp.

Hakbang 3: Mga Koneksyon

Pag-interface ng module ng GPS sa Arduino

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Digital pin (D3) ===> TX

Digital pin (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Dito, iminumungkahi ko sa iyo na gumamit ng panlabas na suplay ng kuryente upang mapagana ang module ng GPS dahil ang minimum na kinakailangan ng kuryente para sa module ng GPS upang gumana ay 3.3 V at ang Arduino ay walang kakayahang ibigay ang gaanong boltahe. Upang magbigay ng boltahe na gumamit ng masaganang USB TTL tulad ng ipinakita sa fig i5.

USB driver

Ang isa pang bagay na natagpuan ko habang nagtatrabaho kasama ang antena ng GPS ay may module na hindi nito pagtanggap ng signal sa loob ng bahay kaya ginamit ko ang antena na ito - mas mabuti ito.

Antenna

Para sa pagkonekta ng antena na ito, kailangan mong gumamit ng konektor na ipinakita sa imaheng i6.

Ang pagitan ng Arduino UNO at JHD162a LCD

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> 10K Resistor

RS ===> A0 (Analog pin)

R / W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED + ===> VCC

LED- ===> GND

Hakbang 4: Resulta

Hakbang 5: Demo