Πώς να χρησιμοποιήσετε το gps με το arduino

Το GPS είναι μια πολύ χρήσιμη συσκευή που χρησιμοποιείται σε πολλά ηλεκτρονικά έργα και εφαρμογές όπως το σύστημα παρακολούθησης οχημάτων, το ρολόι GPS, το σύστημα συναγερμού ανίχνευσης ατυχημάτων, το σύστημα πλοήγησης και παρακολούθησης κυκλοφορίας κ.λπ. Αλλά το ερώτημα είναι πώς να χρησιμοποιήσετε το GPS και να διαβάσετε τα δεδομένα από το GPS; Μπορούμε εύκολα να μεταφέρουμε τα δεδομένα GPS απευθείας στον υπολογιστή μας χρησιμοποιώντας το Arduino.

Το GPS σημαίνει Global Positioning System και χρησιμοποιείται για την ανίχνευση του γεωγραφικού πλάτους και μήκους οποιασδήποτε θέσης στη Γη, με ακριβή ώρα UTC (Universal Time Coordinated). Αυτή η συσκευή λαμβάνει τις συντεταγμένες από τον δορυφόρο για κάθε δευτερόλεπτο, με ώρα και ημερομηνία. Το GPS προσφέρει μεγάλη ακρίβεια και παρέχει και άλλα δεδομένα εκτός από τις συντεταγμένες θέσης, θα το εξετάσουμε σύντομα.

Σε αυτό το σεμινάριο GPS arduino, θα εξηγήσουμε ότι πώς να δοκιμάσετε ή να συνδέσετε τη μονάδα GPS χρησιμοποιώντας υπολογιστή και Arduino. Για διασύνδεση GSM με υπολογιστή χρειαζόμαστε USB σε Serial Converter ή Arduino Board. Εδώ χρησιμοποιούμε την πλακέτα Arduino για διασύνδεση GPS. Χρειαζόμαστε μόνο Arduino Board, μονάδα GPS, υπολογιστή και προσαρμογέα 12v / 3.3v για τροφοδοσία. Εδώ έχουμε χρησιμοποιήσει το GPS δέκτη Module SKG13BL (φαίνεται στην παραπάνω εικόνα).

Πριν τη συνδέσουμε στον υπολογιστή, πρέπει πρώτα να αφαιρέσουμε το Arduino IC (Atmega chip) από το Arduino Board, καθώς χρειαζόμαστε μόνο τα σειριακά κυκλώματα του Arduino. Αυτό ονομάζεται λειτουργία Gateway. Η αφαίρεση του IC φαίνεται στα παρακάτω σχήματα:

Τώρα κάνετε τη σύνδεση όπως δίνεται στην παρακάτω εικόνα:

1. Pin TX GPS to Digital PIN 1 of Arduino (TXD)
2. Καρφίτσα γείωσης GPS σε PIN GND του Arduino
3. Ισχύς GPS (3.3v) Καρφίτσα σε 3.3v PIN του Arduino

Μετά τις συνδέσεις, συνδέστε το καλώδιο USB στον υπολογιστή, ανοίξτε το λογισμικό Arduino IDE στον υπολογιστή, επιλέξτε θύρα com και ανοίξτε τη σειριακή οθόνη για να ακούσετε τη σειριακή θύρα και ενεργοποιήστε τη μονάδα Arduino και GPS.

Τώρα θα δείτε δεδομένα GPS στο Arduino Serial Monitor Window όπως παρακάτω. Ακολουθούν δύο στιγμιότυπα, το πρώτο είναι, όταν το GPS δεν βρίσκεται εντός εμβέλειας και το δεύτερο, όταν το GPS βρίσκεται εντός εμβέλειας.

Δεδομένα GPS Όταν ο δέκτης GPS είναι εκτός εμβέλειας:

Δεδομένα GPS όταν ο δέκτης GPS βρίσκεται στο εύρος:

Στο σειριακό παράθυρο, μπορείτε να δείτε μερικές προτάσεις που ξεκινούν από το σύμβολο $. Αυτές είναι προτάσεις NMEA. Η μονάδα GPS στέλνει τα δεδομένα θέσης παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο σε μορφή NMEA (δείτε το στιγμιότυπο οθόνης παραπάνω). Η μορφή NMEA αποτελείται από διάφορες προτάσεις, στις οποίες δίνονται τέσσερις σημαντικές προτάσεις παρακάτω. Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με την πρόταση NMEA και τη μορφή δεδομένων της μπορείτε να βρείτε εδώ.

• $ GPGGA: Παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης δεδομένων
• $ GPGSV: Προβολή δορυφόρων GPS
• $ GPGSA: GPS DOP και ενεργοί δορυφόροι
• $ GPRMC: Συνιστώμενα ελάχιστα συγκεκριμένα δεδομένα GPS / Transit

Αυτές οι συμβολοσειρές περιέχουν πολλές παραμέτρους GPS όπως: Ώρα, Ημερομηνία, Μήκος, Γεωγραφικό πλάτος, ταχύτητα, όχι. δορυφόρων σε μεταχειρισμένα, υψόμετρο και πολλά άλλα πράγματα.

Για οποιεσδήποτε συντεταγμένες τοποθεσίας και χρόνο, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε $ GPGGA και $ GPRMC.

Για ημερομηνία και ώρα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε συμβολοσειρά $ GPRMC.

Όταν χρησιμοποιούμε μονάδα GPS για παρακολούθηση οποιασδήποτε τοποθεσίας, χρειαζόμαστε μόνο συντεταγμένες και μπορούμε να το βρούμε σε συμβολοσειρά $ GPGGA. Μόνο η συμβολοσειρά $ GPGGA (Global Positioning System Fix Data) χρησιμοποιείται συνήθως σε προγράμματα και άλλες συμβολοσειρές αγνοούνται. Αυτή η συμβολοσειρά αποτελείται από δεδομένα διόρθωσης όπως παρακάτω:

GPGGA $, 104534.000.7791.0381, N, 06727.4434, E, 1,08,0,9,510,4, M, 43,9, M,, * 47 $ GPGGA, HHMMSS.SSS, γεωγραφικό πλάτος, N, γεωγραφικό μήκος, E, FQ, NOS, HDP, υψόμετρο, M, ύψος, M,, δεδομένα αθροίσματος

Αναγνωριστικό	Περιγραφή
$ GPGGA	Δεδομένα διόρθωσης συστήματος καθολικής τοποθέτησης
HHMMSS.SSS	Μορφή χρόνου σε δευτερόλεπτα λεπτών και χιλιοστών του δευτερολέπτου
Γεωγραφικό πλάτος	Γεωγραφικό πλάτος (Συντεταγμένος)
Ν	Κατεύθυνση N = Βόρεια, S = Νότια
Γεωγραφικό μήκος	Γεωγραφικό μήκος (Συντεταγμένος)
μι	Κατεύθυνση E = Ανατολή, Δ = Δυτικά
FQ	Διορθώστε τα δεδομένα ποιότητας
NOS	Αριθμός δορυφόρων που χρησιμοποιούνται
HDP	Οριζόντια αραίωση ακριβείας
Υψόμετρο	Υψόμετρο (μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας)
Μ	Μετρητής
Υψος	Υψος
Checksum	Δεδομένα Checksum

Και η συμβολοσειρά $ GPRMC περιέχει κυρίως ταχύτητα, ώρα, ημερομηνία και θέση

$ GPRMC, 123519.000, A, 7791.0381, N, 06727.4434, E, 022.4,084.4,230394,003.1, W * 6A $ GPRMC, HHMMSS.SSS, A, γεωγραφικό πλάτος, N, γεωγραφικό μήκος, E, ταχύτητα, γωνία, ημερομηνία, MV, W, CMD

Αναγνωριστικό	Περιγραφή
RMC	Συνιστώμενη Ελάχιστη πρόταση Γ
HHMMSS.SSS	Μορφή χρόνου σε δευτερόλεπτα λεπτών και χιλιοστών του δευτερολέπτου
ΕΝΑ	Κατάσταση // A = ενεργό και V = άκυρο
Γεωγραφικό πλάτος	Γεωγραφικό πλάτος 49 βαθμοί 16.45 λεπτά Βόρειος
Ν	Κατεύθυνση N = Βόρεια, S = Νότια
Γεωγραφικό μήκος	Γεωγραφικό μήκος (Συντεταγμένος)
μι	Κατεύθυνση E = Ανατολή, Δ = Δυτικά
Ταχύτητα	ταχύτητα σε κόμβους
Γωνία	Γωνία παρακολούθησης σε μοίρες
Ημερομηνία	Χρονική σήμανση (Ημερομηνία σε UTC)
MV	Μαγνητική παραλλαγή
Δ	Κατεύθυνση παραλλαγής E / W
CMD (* 6Α)	Δεδομένα Checksum

Κυρίως αυτή η συμβολοσειρά χρησιμοποιείται για τη λήψη χρόνου, ημερομηνίας και ταχύτητας.