Jinsi ya Kuunganisha Moduli ya GPS (NEO-6m) Na Arduino: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Katika mradi huu, nimeonyesha jinsi ya kuunganisha moduli ya GPS na Arduino UNO. Takwimu za longitudo na latitudo zinaonyeshwa kwenye LCD na eneo linaweza kutazamwa kwenye programu.

Orodha ya nyenzo

• Arduino Uno ==> $ 8
• Moduli ya GPS ya Ublox NEO-6m ==> $ 15
• LCD 16x2 ==> $ 3
• Bodi ya mkate ==> $ 2
• Waya za jumper ==> $ 2

Gharama ya jumla ya mradi ni $ 30 dola.

Hatua ya 1: Kuhusu GPS

Mfumo wa Kuweka Nafasi Ulimwenguni (GPS) ni mfumo wa urambazaji unaotegemea satelaiti unaoundwa na satelaiti angalau 24. GPS inafanya kazi katika hali yoyote ya hali ya hewa, mahali popote ulimwenguni, masaa 24 kwa siku, bila ada ya usajili au malipo ya usanidi.

Satelaiti za GPS huzunguka Dunia mara mbili kwa siku katika obiti sahihi. Kila setilaiti hupitisha ishara ya kipekee na vigezo vya orbital ambavyo vinaruhusu vifaa vya GPS kuamua na kuhesabu eneo sahihi la setilaiti. Wapokeaji wa GPS hutumia habari hii na trilateration kuhesabu eneo halisi la mtumiaji. Kimsingi, mpokeaji wa GPS hupima umbali wa kila setilaiti kwa kiwango cha muda inachukua kupokea ishara inayosambazwa. Kwa vipimo vya umbali kutoka kwa satelaiti chache zaidi, mpokeaji anaweza kuamua msimamo wa mtumiaji na kuionyesha.

Ili kuhesabu msimamo wako wa 2-D (latitudo na longitudo) na ufuatiliaji wa harakati, mpokeaji wa GPS lazima afungiwe kwenye ishara ya angalau satelaiti 3. Kwa kutazama satelaiti 4 au zaidi, mpokeaji anaweza kuamua msimamo wako wa 3-D (latitudo, longitudo na urefu). Kwa ujumla, mpokeaji wa GPS atafuatilia satelaiti 8 au zaidi, lakini hiyo inategemea wakati wa siku na mahali ulipo duniani.

Mara tu msimamo wako umedhamiriwa, kitengo cha GPS kinaweza kuhesabu habari zingine, kama vile:

• Kasi
• Kuzaa
• Fuatilia
• Safari dist
• Umbali wa kufika

Ishara ni nini?

Satelaiti za GPS hupitisha angalau ishara 2 za nguvu ya chini ya redio. Ishara zinasafiri kwa njia ya kuona, ikimaanisha zitapita kwenye mawingu, glasi na plastiki lakini hazitapita vitu vikali, kama vile majengo na milima. Walakini, wapokeaji wa kisasa ni nyeti zaidi na kawaida wanaweza kufuatilia nyumba.

Ishara ya GPS ina aina tatu tofauti za habari:

• Nambari ya udanganyifu ni ID. nambari inayotambulisha ni satellite ipi inapitisha habari. Unaweza kuona ni setilaiti zipi unapata ishara kutoka kwenye ukurasa wa setilaiti ya kifaa chako.
• Takwimu za Ephemeris zinahitajika kuamua msimamo wa setilaiti na inatoa habari muhimu juu ya afya ya setilaiti, tarehe na wakati wa sasa.
• Takwimu za Almanac zinaambia mpokeaji wa GPS ambapo kila satellite ya GPS inapaswa kuwa wakati wowote kwa siku na inaonyesha habari ya orbital ya satelaiti hiyo na kila setilaiti nyingine katika mfumo.

Hatua ya 2: Arduino, Neo6m GPS na 16x2 LCD

1. Arduino

Arduino ni jukwaa la elektroniki lenye chanzo wazi kulingana na vifaa rahisi kutumia na programu. Bodi za Arduino zina uwezo wa kusoma pembejeo - taa kwenye sensa, kidole kwenye kitufe, au ujumbe wa Twitter - na kuibadilisha kuwa pato - kuamsha motor, kuwasha LED, kuchapisha kitu mkondoni. Unaweza kuiambia bodi yako nini cha kufanya kwa kutuma seti ya maagizo kwa mdhibiti mdogo kwenye ubao. Ili kufanya hivyo unatumia lugha ya programu ya Arduino (kulingana na Wiring), na Programu ya Arduino (IDE), kulingana na Usindikaji.

Maktaba zinazohitajika za GPS kufanya kazi katika Arduino IDE.

SoftwareSerial

TinyGPS

Unaweza pia kufanya desturi yako mwenyewe Arduino uno.

2. Moduli ya GPS ya NEO-6m (kama inavyoonyeshwa kwenye picha i2)

NEO-6m jedwali la moduli ya GPS

3. 16x2 LCD

Skrini ya LCD (Liquid Crystal Display) ni moduli ya kuonyesha elektroniki na upate anuwai ya matumizi. Onyesho la 16x2 LCD ni moduli ya kimsingi sana na hutumiwa sana katika vifaa na mizunguko anuwai. Moduli hizi hupendelea zaidi ya sehemu saba na sehemu zingine za LED nyingi. Sababu zikiwa: LCD ni za kiuchumi; inaweza kupangwa kwa urahisi; hawana kizuizi cha kuonyesha wahusika maalum na hata wa kawaida (tofauti na sehemu saba), michoro na kadhalika. LCD 16x2 inamaanisha inaweza kuonyesha herufi 16 kwa kila mstari na kuna mistari 2 kama hiyo. Katika LCD hii kila mhusika huonyeshwa kwa matrix ya pikseli 5x7. LCD hii ina rejista mbili, ambazo ni, Amri na Takwimu. Rejista ya amri huhifadhi maagizo ya amri yaliyopewa LCD. Amri ni maagizo yaliyopewa LCD kufanya kazi iliyofafanuliwa kama kuianza, kusafisha skrini yake, kuweka nafasi ya mshale, kudhibiti onyesho nk Rejista ya data huhifadhi data kuonyeshwa kwenye LCD. Takwimu ni thamani ya ASCII ya herufi inayoonyeshwa kwenye LCD.

Mchoro wa pini na maelezo ya pini (kama inavyoonyeshwa kwenye picha i3 na i4)

4-bit na 8-bit Mode ya LCD LCD inaweza kufanya kazi kwa njia mbili tofauti, ambazo ni 4-bit mode na mode 8-bit. Katika hali 4 kidogo tunatuma nibble ya data kwa nibble, kwanza nibble ya juu na kisha chini nibble. Kwa wale ambao hawajui nibble ni nini: nibble ni kikundi cha bits nne, kwa hivyo bits nne za chini (D0-D3) ya baiti hutengeneza nibble ya chini wakati bits nne za juu (D4-D7) ya byte hutengeneza nibble ya juu. Hii inatuwezesha kutuma data kidogo ya 8. Wakati katika hali ya biti 8 tunaweza kutuma data ya 8-bit moja kwa moja kwa kiharusi kimoja kwani tunatumia laini zote za data 8.

Soma na Andika Njia ya LCD LCD yenyewe ina Interface IC. MCU inaweza kusoma au kuandika kwa interface hii IC. Mara nyingi tutakuwa tukiandikia tu IC, kwani kusoma kutaifanya iwe ngumu zaidi na hali kama hizo ni nadra sana. Habari kama nafasi ya mshale, ukamilishaji wa hadhi hukatizwa nk.

Hatua ya 3: Uunganisho

Kuingiliana kwa moduli ya GPS na Arduino

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Pini ya dijiti (D3) ===> TX

Pini ya dijiti (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Hapa, ninakushauri utumie usambazaji wa umeme wa nje kuwezesha moduli ya GPS kwa sababu mahitaji ya chini ya nguvu ya moduli ya GPS kufanya kazi ni 3.3 V na Arduino haina uwezo wa kutoa voltage hiyo nyingi..

Dereva wa USB

Jambo moja zaidi ambalo nimepata wakati wa kufanya kazi na antena ya GPS inakuja na moduli ni ishara yake ya kupokea ndani ya nyumba kwa hivyo nilitumia antena hii - ni bora zaidi.

Antena

Kwa kuunganisha antenna hii, lazima utumie kontakt iliyoonyeshwa kwenye picha i6.

Kuingiliana kwa Arduino UNO na JHD162a LCD

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> 10K Resistor

RS ===> A0 (pini ya Analog)

R / W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED + ===> VCC

LED- ===> GND

Hatua ya 4: Matokeo

Hatua ya 5: Maonyesho