A GPS egy nagyon hasznos eszköz, amelyet számos elektronikai projektben és alkalmazásban használnak, például járműkövető rendszerben, GPS-órában, baleset-észlelő riasztórendszerben, közlekedési navigációs és felügyeleti rendszerben stb. De kérdés, hogyan kell használni a GPS-t és olvasni az adatokat a GPS-ből ? Az Arduino segítségével könnyen be tudjuk vinni a GPS-adatokat közvetlenül a számítógépünkbe.
A GPS a globális helymeghatározó rendszert jelenti, és a Föld bármely pontjának szélességi és hosszúsági fokának érzékelésére szolgál, pontos UTC idővel (Universal Time Coordinated). Ez az eszköz másodpercenként megkapja a műhold koordinátáit, az idővel és a dátummal együtt. A GPS nagy pontosságot kínál, és a helyzetkoordinátákon kívül más adatokat is szolgáltat, rövidesen megvizsgáljuk.
Ebben az arduino GPS oktatóanyagban elmagyarázzuk, hogyan kell tesztelni vagy összekapcsolni a GPS modult a Computer és az Arduino segítségével. A GSM és a számítógép összekapcsolásához vagy USB-re van szükségünk a Serial Converterre, vagy az Arduino Board-ra. Itt Arduino kártyát használunk a GPS összekapcsolására. A tápellátáshoz csak Arduino Board, GPS modul, számítógép és 12v / 3.3v adapter szükséges. Itt az SKG13BL GPS-vevő modult használtuk (a fenti ábrán látható).
Mielőtt csatlakoztatnánk a számítógéphez, először el kell távolítanunk az Arduino IC-t (Atmega chip) az Arduino tábláról, mivel csak az Arduino soros áramkörére van szükségünk. Ezt hívják Gateway módnak. Az IC eltávolítását az alábbi ábrák mutatják:
Most hajtsa végre az alábbi képen látható kapcsolatot:
- GPS TX tű az Arduino (TXD) 1. digitális PIN-jéhez
- GPS földi PIN-kód az Arduino GND PIN-jéhez
- GPS tápellátás (3,3 V) Csatlakoztassa az Arduino 3,3 V PIN-kódját
A csatlakoztatás után csatlakoztassa az USB-kábelt a számítógéphez, nyissa meg az Arduino IDE szoftvert a számítógépen, válassza ki a com portot és nyissa meg a soros monitort a soros port meghallgatásához, és kapcsolja be az Arduino és a GPS modult.
Most látni fogja az GPS-adatokat az Arduino Serial Monitor Window-n, mint az alábbiakban. Az alábbiakban két pillanatfelvétel látható, az első az, amikor a GPS nincs hatótávolságon belül, a második pedig a GPS.
GPS-adatok, ha a GPS-vevő kívül esik:
GPS-adatok, ha a GPS-vevő hatótávolságon belül van:
A soros ablakban láthat néhány mondatot, amelyek $ jelből indulnak ki. Ezek NMEA mondatok. A GPS modul a valós idejű helymeghatározási adatokat NMEA formátumban küldi (lásd a fenti képernyőképet). Az NMEA formátum több mondatból áll, amelyekben az alábbiakban négy fontos mondatot adunk meg. Az NMEA mondatról és annak adatformátumáról további részletek találhatók itt.
- $ GPGGA: Globális helymeghatározó rendszer javítási adatai
- $ GPGSV: GPS műholdak láthatók
- $ GPGSA: GPS DOP és aktív műholdak
- $ GPRMC: Ajánlott minimális specifikus GPS / Tranzit adat
Ezek a húrok számos GPS-paramétert tartalmaznak, például: Idő, Dátum, Hosszúság, Szélesség, sebesség, nem. a használt műholdak, a magasság és sok más dolog.
Bármely helykoordinátához és időhöz használhatjuk a $ GPGGA és a $ GPRMC fájlokat.
A Dátum és idő esetében használhatjuk a $ GPRMC karakterláncot.
Ha GPS modult használunk bármely hely nyomon követésére, akkor csak koordinátákra van szükségünk, és ezt a $ GPGGA karakterláncban találhatjuk meg. Csak a $ GPGGA (globális helymeghatározó rendszer javító adatai) karakterláncokat használják többnyire a programokban, és az egyéb karakterláncokat figyelmen kívül hagyják. Ez a karaktersorozat az alábbi javítási adatokat tartalmazza:
$ GPGGA, 104534.000,7791.0381, N, 06727.4434, E, 1,08,0.9,510,4, M, 43,9, M,, * 47 $ GPGGA, HHMMSS.SSS, szélesség, N, hosszúság, E, FQ, NOS, HDP, magasság, M, magasság, M,, ellenőrző összeg adatok
|
Azonosító |
Leírás |
|
$ GPGGA |
Globális helymeghatározó rendszer rögzíti az adatokat |
|
HHMMSS.SSS |
Idő óra perc másodpercben és ezredmásodperc formátumban. |
|
Szélességi kör |
Földrajzi szélesség (koordináták) |
|
N |
Irány N = észak, S = dél |
|
Hosszúság |
Hosszúság (koordináta) |
|
E |
E = kelet, W = nyugat irány |
|
FQ |
Javítsa a minőségi adatokat |
|
NOS |
A használt műholdak száma |
|
HDP |
A pontosság vízszintes hígítása |
|
Magasság |
Magasság (méterrel a tengerszint felett) |
|
M |
Méter |
|
Magasság |
Magasság |
|
Ellenőrző összeg |
Ellenőrző összeg adatok |
A $ GPRMC karakterlánc főként sebességet, időt, dátumot és pozíciót tartalmaz
$ GPRMC, 123519.000, A, 7791.0381, N, 06727.4434, E, 022.4.084.4,230394,003.1, W * 6A $ GPRMC, HHMMSS.SSS, A, szélesség, N, hosszúság, E, sebesség, szög, dátum, MV, W, CMD
|
Azonosító |
Leírás |
|
RMC |
Ajánlott minimális mondat C |
|
HHMMSS.SSS |
Idő óra perc másodpercben és ezredmásodperc formátumban. |
|
A |
Állapot // A = aktív és V = érvénytelen |
|
Szélességi kör |
Szélesség 49 fok. 16.45 perc. Északi |
|
N |
Irány N = észak, S = dél |
|
Hosszúság |
Hosszúság (koordináta) |
|
E |
E = kelet, W = nyugat irány |
|
Sebesség |
sebesség csomókban |
|
Szög |
Nyomkövetési szög fokban |
|
Dátum |
Időbélyeg (dátum UTC-ben) |
|
MV |
Mágneses elhajlás |
|
W |
E / W variáció iránya |
|
CMD (* 6A) |
Ellenőrző összeg adatok |
Leginkább ezt a karakterláncot használják idő, dátum és sebesség felvételére.