როგორ დავაკავშიროთ GPS მოდული (NEO-6m) Arduino– სთან ერთად: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

ამ პროექტში მე ვაჩვენე, თუ როგორ უნდა დავაკავშირო GPS მოდული Arduino UNO– სთან. გრძედი და გრძედის მონაცემები ნაჩვენებია LCD– ზე და ადგილმდებარეობის ნახვა შესაძლებელია აპლიკაციაში.

მასალის ჩამონათვალი

• Arduino Uno ==> $ 8
• Ublox NEO-6m GPS მოდული ==> 15 $
• 16x2 LCD ==> 3 $
• პურის დაფა ==> $ 2
• მხტუნავი მავთულები ==> 2 $

პროექტის საერთო ღირებულება 30 დოლარია.

ნაბიჯი 1: GPS– ის შესახებ

რა არის GPST გლობალური პოზიციონირების სისტემა (GPS) არის სატელიტზე დაფუძნებული სანავიგაციო სისტემა, რომელიც შედგება სულ მცირე 24 თანამგზავრისგან. GPS მუშაობს ნებისმიერ ამინდის პირობებში, მსოფლიოს ნებისმიერ წერტილში, 24 საათის განმავლობაში, ყოველგვარი სააბონენტო გადასახადის ან კონფიგურაციის საფასურის გარეშე.

როგორ მუშაობს GPS GPS თანამგზავრები დედამიწაზე დღეში ორჯერ ბრუნავს ზუსტ ორბიტაზე. თითოეული თანამგზავრი გადასცემს უნიკალურ სიგნალს და ორბიტალურ პარამეტრებს, რაც GPS მოწყობილობებს საშუალებას აძლევს გაშიფრონ და გამოთვალონ თანამგზავრის ზუსტი მდებარეობა. GPS მიმღებები იყენებენ ამ ინფორმაციას და ტრილაციას მომხმარებლის ზუსტი ადგილმდებარეობის გამოსათვლელად. არსებითად, GPS მიმღები ზომავს მანძილს თითოეულ თანამგზავრთან იმ დროით, რაც მას სჭირდება გადაცემული სიგნალის მისაღებად. მანძილის გაზომვით კიდევ რამდენიმე თანამგზავრიდან, მიმღებს შეუძლია განსაზღვროს მომხმარებლის პოზიცია და აჩვენოს იგი.

თქვენი 2-D პოზიციის გამოსათვლელად (გრძედი და გრძედი) და მოძრაობის თვალყურის დევნება, GPS მიმღები უნდა იყოს ჩაკეტილი მინიმუმ 3 თანამგზავრის სიგნალზე. 4 ან მეტი თანამგზავრის ხედვით, მიმღებს შეუძლია განსაზღვროს თქვენი 3-D პოზიცია (გრძედი, გრძედი და სიმაღლე). საერთოდ, GPS მიმღები თვალყურს ადევნებს 8 ან მეტ თანამგზავრს, მაგრამ ეს დამოკიდებულია დღის დროზე და სად ხართ დედამიწაზე.

თქვენი პოზიციის დადგენის შემდეგ, GPS ერთეულს შეუძლია გამოთვალოს სხვა ინფორმაცია, როგორიცაა:

• სიჩქარე
• ტარების
• ტრეკი
• მოგზაურობა დისტანციურად
• მანძილი დანიშნულების ადგილამდე

რა სიგნალია?

GPS თანამგზავრები გადასცემენ მინიმუმ 2 დაბალი სიმძლავრის რადიო სიგნალს. სიგნალები გადაადგილდება მხედველობის ხაზით, რაც ნიშნავს რომ ისინი გაივლიან ღრუბლებს, მინას და პლასტმასს, მაგრამ არ გაივლიან მყარ საგნებს, როგორიცაა შენობები და მთები. თუმცა, თანამედროვე მიმღებები უფრო მგრძნობიარეა და ჩვეულებრივ შეუძლიათ თვალყური ადევნონ სახლებს.

GPS სიგნალი შეიცავს 3 სხვადასხვა სახის ინფორმაციას:

• ფსევდო შემთხვევითი კოდი არის I. D. კოდი, რომელიც განსაზღვრავს რომელი თანამგზავრი გადასცემს ინფორმაციას. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ რომელი თანამგზავრებისგან იღებთ სიგნალებს თქვენი მოწყობილობის სატელიტურ გვერდზე.
• ეფემერის მონაცემები საჭიროა თანამგზავრის პოზიციის დასადგენად და იძლევა მნიშვნელოვან ინფორმაციას თანამგზავრის ჯანმრთელობის შესახებ, მიმდინარე თარიღისა და დროის შესახებ.
• ალმანახის მონაცემები ეუბნება GPS მიმღებს, თუ სად უნდა იყოს თითოეული GPS თანამგზავრი დღის ნებისმიერ დროს და აჩვენებს ორბიტალურ ინფორმაციას ამ თანამგზავრისა და სისტემის ყველა სხვა თანამგზავრის შესახებ.

ნაბიჯი 2: Arduino, Neo6m GPS და 16x2 LCD

1. არდუინო

Arduino არის ღია კოდის ელექტრონიკის პლატფორმა, რომელიც დაფუძნებულია ადვილად გამოსაყენებელ აპარატურასა და პროგრამულ უზრუნველყოფაზე. არდუინოს დაფებს შეუძლიათ წაიკითხონ შეყვანა - სინათლე სენსორზე, თითი ღილაკზე, ან Twitter შეტყობინება - და გადააქციონ გამომავალში - გაააქტიურონ ძრავა, ჩართონ LED, გამოაქვეყნონ რაღაც ინტერნეტში. თქვენ შეგიძლიათ უთხრათ თქვენს დაფას, თუ რა უნდა გააკეთოს, დაფაზე არსებული მიკროკონტროლერისთვის მითითებების გაგზავნით. ამისათვის თქვენ იყენებთ Arduino პროგრამირების ენას (გაყვანილობის საფუძველზე) და Arduino პროგრამულ უზრუნველყოფას (IDE), დამუშავების საფუძველზე.

GPS– ისთვის საჭირო ბიბლიოთეკები Arduino IDE– ში მუშაობისთვის.

პროგრამული უზრუნველყოფა სერიული

TinyGPS

თქვენ ასევე შეგიძლიათ შექმნათ თქვენი პერსონალური Arduino uno.

2. NEO-6m GPS მოდული (როგორც ნაჩვენებია სურათზე i2)

NEO-6m GPS მოდულის მონაცემთა ცხრილი

3. 16x2 LCD

LCD (Liquid Crystal Display) ეკრანი არის ელექტრონული ჩვენების მოდული და პოულობს პროგრამების ფართო სპექტრს. 16x2 LCD დისპლეი არის ძალიან ძირითადი მოდული და ძალიან ხშირად გამოიყენება სხვადასხვა მოწყობილობებსა და სქემებში. ეს მოდულები უპირატესობას ანიჭებს შვიდ სეგმენტს და სხვა მრავალ სეგმენტიან LED- ებს. მიზეზებია: LCD ეკრანები ეკონომიურია; ადვილად პროგრამირებადი; შეზღუდული არ არის სპეციალური და თუნდაც პერსონალური პერსონაჟების ჩვენება (განსხვავებით შვიდი სეგმენტისგან), ანიმაციები და ასე შემდეგ. 16x2 LCD ნიშნავს, რომ მას შეუძლია აჩვენოს 16 სიმბოლო თითო სტრიქონში და არის 2 ასეთი ხაზი. ამ LCD– ში თითოეული პერსონაჟი ნაჩვენებია 5x7 პიქსელის მატრიცაში. ამ LCD– ს აქვს ორი რეგისტრი, კერძოდ, ბრძანება და მონაცემები. ბრძანების რეესტრი ინახავს LCD ეკრანზე მითითებულ ბრძანებებს. ბრძანება არის ინსტრუქცია, რომელიც მიეწოდება LCD– ს წინასწარ განსაზღვრული ამოცანის შესასრულებლად, როგორიცაა მისი ინიციალიზაცია, მისი ეკრანის გაწმენდა, კურსორის პოზიციის დაყენება, ეკრანის კონტროლი და ა.შ. მონაცემთა რეგისტრი ინახავს მონაცემებს, რომლებიც გამოჩნდება LCD– ზე. მონაცემები არის სიმბოლოს ASCII მნიშვნელობა, რომელიც გამოჩნდება LCD ეკრანზე.

Pin დიაგრამა და pin აღწერილობა (როგორც ნაჩვენებია სურათზე i3 და i4)

LCD– ის 4 – ბიტიანი და 8 – ბიტიანი რეჟიმი LCD– ს შეუძლია იმუშაოს ორ სხვადასხვა რეჟიმში, კერძოდ 4 – ბიტიან რეჟიმში და 8 – ბიტიან რეჟიმში. 4 ბიტიან რეჟიმში ჩვენ მონაცემებს ვაგზავნით ნაგლეჯით, ჯერ ზემოდან და შემდეგ ქვედაში. მათთვის, ვინც არ იცის რა არის ნიბლი: ნიბლი არის ოთხი ბიტიანი ჯგუფი, ამიტომ ბაიტის ქვედა ოთხი ბიტი (D0-D3) ქმნის ქვედა ნაჭერს, ხოლო ზედა ოთხი ბიტი (D4-D7) ბაიტის ფორმით უმაღლესი ნიბლი. ეს გვაძლევს 8 ბიტიანი მონაცემების გაგზავნის საშუალებას. ვინაიდან 8 ბიტიან რეჟიმში ჩვენ შეგვიძლია 8 ბიტიანი მონაცემები გავაგზავნოთ პირდაპირ ერთი მოსმით, ვინაიდან ჩვენ ვიყენებთ ყველა 8 მონაცემთა ხაზს.

LCD– ის წაკითხვისა და ჩაწერის რეჟიმი LCD თავად შედგება ინტერფეისის IC– სგან. MCU– ს შეუძლია წაიკითხოს ან ჩაწეროს ამ ინტერფეისის IC. უმეტესწილად ჩვენ ვწერთ IC– ს, რადგან კითხვა გახდის მას უფრო რთულს და ასეთი სცენარები ძალიან იშვიათია. ინფორმაცია, როგორიცაა კურსორის პოზიცია, სტატუსის დასრულების შეწყვეტა და ა.

ნაბიჯი 3: კავშირები

GPS მოდულის ინტერფეისი Arduino– სთან

არდუინო ===> NEO6 მ

GND ===> GND

ციფრული პინი (D3) ===> TX

ციფრული პინი (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

აქ მე გირჩევთ გამოიყენოთ გარე კვების ბლოკი GPS მოდულის გასააქტიურებლად, რადგან GPS მოდულის მუშაობის მინიმალური სიმძლავრე არის 3.3 V და Arduino– ს არ შეუძლია ამდენი ძაბვის უზრუნველყოფა. ძაბვის უზრუნველსაყოფად გამოიყენეთ ნაყოფიერი USB TTL, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახ.5 რა

USB დრაივერი

კიდევ ერთი რამ, რაც მე აღმოვაჩინე GPS ანტენაზე მუშაობისას, არის მოდული არის ის, რომ არ იღებს სიგნალს სახლის შიგნით, ასე რომ მე გამოვიყენე ეს ანტენა - ეს ბევრად უკეთესია.

ანტენა

ამ ანტენის დასაკავშირებლად თქვენ უნდა გამოიყენოთ კონექტორი, რომელიც ნაჩვენებია სურათზე i6.

Arduino UNO და JHD162a LCD– ის ინტერფეისი

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> 10K რეზისტორი

RS ===> A0 (ანალოგური პინი)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED+ ===> VCC

LED- ===> GND

ნაბიჯი 4: შედეგი

ნაბიჯი 5: დემო