Cara Interface Modul GPS (NEO-6m) Dengan Arduino: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Dalam projek ini, saya telah menunjukkan bagaimana untuk menghubungkan modul GPS dengan Arduino UNO. Data untuk garis bujur dan garis lintang dipaparkan di LCD dan lokasi dapat dilihat di aplikasi.

Senarai bahan

• Arduino Uno ==> $ 8
• Modul GPS Ublox NEO-6m ==> $ 15
• 16x2 LCD ==> $ 3
• Papan Roti ==> $ 2
• Wayar pelompat ==> $ 2

Jumlah kos projek adalah $ 30 dolar.

Langkah 1: Mengenai GPS

Sistem GPS Penentuan Kedudukan Global (GPS) adalah sistem navigasi berasaskan satelit yang terdiri daripada sekurang-kurangnya 24 satelit. GPS berfungsi dalam apa jua keadaan cuaca, di mana sahaja di dunia, 24 jam sehari, tanpa bayaran langganan atau caj persediaan.

Cara GPS berfungsi Satelit GPS melingkari Bumi dua kali sehari dalam orbit tepat. Setiap satelit menghantar isyarat unik dan parameter orbit yang membolehkan peranti GPS menyahkod dan mengira lokasi satelit yang tepat. Penerima GPS menggunakan maklumat dan trilaterasi ini untuk mengira lokasi tepat pengguna. Pada dasarnya, penerima GPS mengukur jarak ke setiap satelit dengan jumlah masa yang diperlukan untuk menerima isyarat yang dihantar. Dengan pengukuran jarak dari beberapa satelit lagi, penerima dapat menentukan kedudukan pengguna dan memaparkannya.

Untuk mengira kedudukan 2-D (garis lintang dan garis bujur) dan pergerakan trek anda, penerima GPS mesti dikunci pada isyarat sekurang-kurangnya 3 satelit. Dengan pandangan 4 atau lebih satelit, penerima dapat menentukan kedudukan 3-D anda (garis lintang, garis bujur dan ketinggian). Umumnya, penerima GPS akan mengesan 8 atau lebih satelit, tetapi itu bergantung pada waktu dan di mana anda berada di bumi.

Setelah kedudukan anda ditentukan, unit GPS dapat mengira maklumat lain, seperti:

• Kepantasan
• Galas
• Jejak
• Jauh perjalanan
• Jarak ke destinasi

Apa isyaratnya?

Satelit GPS menghantar sekurang-kurangnya 2 isyarat radio berkuasa rendah. Isyarat bergerak melalui garis penglihatan, yang bermaksud mereka akan melalui awan, kaca dan plastik tetapi tidak akan melalui kebanyakan objek padat, seperti bangunan dan gunung. Walau bagaimanapun, penerima moden lebih sensitif dan biasanya dapat menjejaki rumah.

Isyarat GPS mengandungi 3 jenis maklumat:

• Kod pseudorandom adalah I. D. kod yang mengenal pasti satelit mana yang menghantar maklumat. Anda dapat melihat satelit dari mana anda mendapat isyarat dari halaman satelit peranti anda.
• Data Ephemeris diperlukan untuk menentukan kedudukan satelit dan memberikan maklumat penting mengenai kesihatan satelit, tarikh dan waktu terkini.
• Data Almanac memberitahu penerima GPS di mana setiap satelit GPS harus berada pada bila-bila masa sepanjang hari dan menunjukkan maklumat orbit untuk satelit tersebut dan setiap satelit lain dalam sistem.

Langkah 2: Arduino, Neo6m GPS dan LCD 16x2

1. Arduino

Arduino adalah platform elektronik sumber terbuka berdasarkan perkakasan dan perisian yang mudah digunakan. Papan Arduino dapat membaca input - cahaya pada sensor, jari pada butang, atau mesej Twitter - dan mengubahnya menjadi output - mengaktifkan motor, menyalakan LED, menerbitkan sesuatu dalam talian. Anda boleh memberitahu lembaga anda apa yang harus dilakukan dengan menghantar satu set arahan kepada mikrokontroler di papan. Untuk melakukannya, anda menggunakan bahasa pengaturcaraan Arduino (berdasarkan Pendawaian), dan Perisian Arduino (IDE), berdasarkan Pemprosesan.

Perpustakaan yang diperlukan agar GPS berfungsi di Arduino IDE.

PerisianSerial

TinyGPS

Anda juga boleh membuat Arduino khas anda sendiri.

2. Modul GPS NEO-6m (seperti yang ditunjukkan dalam gambar i2)

Lembar data modul GPS NEO-6m

3. LCD 16x2

Layar LCD (Liquid Crystal Display) adalah modul paparan elektronik dan mencari pelbagai aplikasi. Paparan LCD 16x2 adalah modul yang sangat asas dan sangat biasa digunakan dalam pelbagai peranti dan litar. Modul ini lebih disukai daripada tujuh segmen dan LED pelbagai segmen lain. Sebabnya ialah: LCD menjimatkan; mudah diprogramkan; tidak mempunyai batasan untuk menampilkan watak khas & khas (tidak seperti dalam tujuh segmen), animasi dan sebagainya. LCD 16x2 bermaksud ia boleh memaparkan 16 aksara setiap baris dan terdapat 2 baris seperti itu. Dalam LCD ini setiap watak dipaparkan dalam matriks 5x7 piksel. LCD ini mempunyai dua register, iaitu, Command dan Data. Daftar arahan menyimpan arahan arahan yang diberikan kepada LCD. Perintah adalah arahan yang diberikan kepada LCD untuk melakukan tugas yang telah ditentukan seperti menginisialisasi, membersihkan skrinnya, menetapkan kedudukan kursor, mengawal paparan dll. Daftar data menyimpan data yang akan dipaparkan di LCD. Data adalah nilai ASCII watak yang akan dipaparkan di LCD.

Gambarajah pin dan keterangan pin (seperti yang ditunjukkan pada gambar i3 dan i4)

Mod LCD 4-bit dan 8-bit LCD boleh berfungsi dalam dua mod yang berbeza, iaitu mod 4-bit dan mod 8-bit. Dalam mod 4 bit kami menghantar data menggigit dengan menggigit, menggigit atas pertama dan kemudian menggigit bawah. Bagi anda yang tidak tahu apa itu menggigit: menggigit adalah sekumpulan empat bit, jadi empat bit yang lebih rendah (D0-D3) bait membentuk gumpalan bawah sementara empat bit atas (D4-D7) bait membentuk semakin tinggi. Ini membolehkan kami menghantar data 8 bit. Manakala dalam mod 8 bit, kami dapat menghantar data 8-bit secara langsung dalam satu langkah kerana kami menggunakan semua 8 baris data.

Mod Baca dan Tulis LCD LCD itu sendiri terdiri daripada IC Antara Muka. MCU boleh membaca atau menulis ke IC antara muka ini. Sebilangan besar masa kita hanya akan menulis kepada IC, kerana membaca akan menjadikannya lebih kompleks dan senario seperti itu sangat jarang berlaku. Maklumat seperti kedudukan kursor, gangguan status mengganggu dll.

Langkah 3: Sambungan

Antara muka modul GPS dengan Arduino

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Pin digital (D3) ===> TX

Pin digital (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Di sini, saya cadangkan anda menggunakan bekalan kuasa luaran untuk menghidupkan modul GPS kerana keperluan daya minimum untuk modul GPS berfungsi ialah 3.3 V dan Arduino tidak mampu memberikan voltan sebanyak itu. Untuk menyediakan voltan, gunakan TTL USB yang produktif seperti yang ditunjukkan dalam rajah i5.

Pemacu USB

Satu lagi perkara yang saya dapati semasa bekerja dengan antena GPS dilengkapi dengan modul adalah tidak menerima isyarat di dalam rumah jadi saya menggunakan antena ini - jauh lebih baik.

Antena

Untuk menyambungkan antena ini, anda mesti menggunakan penyambung yang ditunjukkan pada gambar i6.

Antara muka Arduino UNO dan JHD162a LCD

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> Perintang 10K

RS ===> A0 (Pin analog)

R / W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED + ===> VCC

LED- ===> GND

Langkah 4: Hasilnya

Langkah 5: Demo