GPS модулін (NEO-6m) Arduino-мен қалай байланыстыруға болады: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Бұл жобада мен GPS модулін Arduino UNO -мен қалай байланыстыру керектігін көрсеттім. Ұзындық пен ендік бойынша деректер СКД дисплейінде көрсетіледі және орынды қолданбадан көруге болады.

Материалдар тізімі

• Arduino Uno ==> $ 8
• Ublox NEO-6m GPS модулі ==> 15 доллар
• 16x2 СКД ==> 3 доллар
• Нан тақтасы ==> $ 2
• Өткізгіш сымдар ==> $ 2

Жобаның жалпы құны - 30 доллар.

1 -қадам: GPS туралы

GPSThe Global Positioning System (GPS)-бұл кемінде 24 жер серігінен тұратын спутниктік навигациялық жүйе. GPS кез келген ауа райы жағдайында, әлемнің кез келген жерінде тәулік бойы жұмыс істейді, абоненттік төлемсіз немесе орнату ақысы жоқ.

GPS қалай жұмыс істейді GPS спутниктері Жерді күніне екі рет дәл орбитада айналады. Әрбір спутник GPS құрылғыларына спутниктің нақты орнын анықтауға және есептеуге мүмкіндік беретін бірегей сигнал мен орбиталық параметрлерді жібереді. GPS қабылдағыштары бұл ақпарат пен трилатерацияны пайдаланушының нақты орналасқан жерін есептеу үшін қолданады. Негізінде, GPS қабылдағышы әр спутникке дейінгі қашықтықты берілген сигналды қабылдауға кететін уақыт бойынша өлшейді. Тағы бірнеше жерсеріктерден қашықтықты өлшеу арқылы қабылдағыш пайдаланушының орнын анықтап, оны көрсете алады.

2-D позициясын (ендік пен бойлық) және трек қозғалысын есептеу үшін GPS қабылдағыш кемінде 3 жерсеріктің сигналына құлыпталуы керек. 4 немесе одан да көп спутник көрінісінде қабылдағыш сіздің 3-D орныңызды (ендік, бойлық және биіктік) анықтай алады. Жалпы алғанда, GPS қабылдағышы 8 немесе одан да көп спутниктерді бақылайды, бірақ бұл тәуліктің уақытына және жер бетінде қай жерде екеніңізге байланысты.

Сіздің орныңызды анықтағаннан кейін GPS қондырғысы басқа ақпаратты есептей алады, мысалы:

• Жылдамдық
• Мойынтірек
• Бақылау
• Саяхат дистанциясы
• Баратын жерге дейінгі қашықтық

Сигнал қандай?

GPS спутниктері кем дегенде 2 қуатты радио сигналын жібереді. Сигналдар көру сызығы бойынша өтеді, яғни олар бұлттар, шыны мен пластиктен өтеді, бірақ ғимараттар мен таулар сияқты қатты заттардың көпшілігінен өтпейді. Дегенмен, қазіргі заманғы қабылдағыштар сезімтал және әдетте үйлерді бақылай алады.

GPS сигналы 3 түрлі ақпаратты қамтиды:

• Жалған кездейсоқ код - бұл идентификатор. ақпаратты қай спутник жіберетінін анықтайтын код. Құрылғының спутниктік бетінде сигналдарды қандай спутниктерден алатынын көруге болады.
• Ephemeris деректері спутниктің орнын анықтау үшін қажет және спутниктің денсаулығы, қазіргі күні мен уақыты туралы маңызды ақпарат береді.
• Альманах деректері GPS қабылдағышына күндізгі уақытта кез келген уақытта GPS спутнигінің қай жерде болуы керектігін айтады және сол спутниктің және жүйенің кез келген басқа спутнигінің орбиталық ақпаратын көрсетеді.

2 -қадам: Arduino, Neo6m GPS және 16x2 СКД

1. Ардуино

Arduino-бұл ашық аппараттық құралдар мен бағдарламалық жасақтамаға негізделген ашық электронды платформа. Arduino тақталары кірістерді оқи алады - сенсордағы жарық, түймедегі саусақ немесе Twitter хабарламасы - және оны шығысқа айналдырады - қозғалтқышты қосады, жарық диодты қосады, желіде бір нәрсе жариялайды. Сіз тақтаға микроконтроллерге нұсқаулар жиынтығын жіберу арқылы не істеу керектігін айта аласыз. Ол үшін сіз Arduino бағдарламалау тілін (сымға негізделген) және өңдеуге негізделген Arduino бағдарламалық жасақтамасын (IDE) қолданасыз.

GPS -тің Arduino IDE -де жұмыс істеуі үшін қажет кітапханалар.

Бағдарламалық қамтамасыз ету сериясы

TinyGPS

Сіз сондай -ақ Arduino -ді өзіңіз жасай аласыз.

2. NEO-6m GPS модулі (i2 суретте көрсетілгендей)

NEO-6m GPS модулінің мәліметтер кестесі

3. 16x2 СКД

СКД (Сұйық кристалды дисплей) экраны электронды дисплей модулі болып табылады және көптеген қосымшаларды табады. 16x2 СКД дисплейі өте қарапайым модуль болып табылады және әр түрлі құрылғылар мен схемаларда жиі қолданылады. Бұл модульдер жеті сегменттен және басқа көп сегментті жарықдиодты шамалардан артық. Себептер: СКД үнемді; оңай бағдарламаланатын; арнайы және тіпті таңдамалы таңбаларды (жеті сегменттен айырмашылығы), анимацияны және т.б. көрсетуге шектеу жоқ. 16x2 СКД әр жолда 16 таңбаны көрсете алатынын білдіреді және мұндай 2 жол бар. Бұл СКД -де әр таңба 5х7 пиксель матрицасында көрсетіледі. Бұл СКД екі регистрге ие, атап айтқанда, Командалық және Деректер. Командалық регистр СКД -ге берілген командалық нұсқауларды сақтайды. Команда - бұл LCD -ге инициализациялау, оның экранын тазарту, меңзердің орнын орнату, дисплейді басқару сияқты алдын ала анықталған тапсырманы орындау үшін берілген нұсқаулық. Деректер регистрі СКД -де көрсетілетін деректерді сақтайды. Деректер - бұл СКД -де көрсетілетін таңбаның ASCII мәні.

Ілмек диаграммасы мен түйреуіш сипаттамасы (i3 және i4 суретте көрсетілгендей)

СКД 4-биттік және 8-биттік режимі СКД екі түрлі режимде жұмыс жасай алады, атап айтқанда 4-биттік және 8-биттік режим. 4 биттік режимде біз деректерді нибблмен жібереміз, алдымен жоғарғы жаққа, содан кейін төменгі жаққа. Ниблдің не екенін білмейтіндер үшін: тістеу-бұл төрт биттен тұратын топ, сондықтан байттың төменгі төрт биті (D0-D3) төменгі тісті құрайды, ал жоғарғы төрт бит (D4-D7) байттың жоғарғы жиегі болады. Бұл бізге 8 биттік деректерді жіберуге мүмкіндік береді, ал 8 биттік режимде біз 8 разрядты бір жолмен жібере аламыз, өйткені біз барлық 8 деректер желісін қолданамыз.

СКД оқу және жазу режимі СКД өзі IC интерфейсінен тұрады. MCU осы IC интерфейсіне оқи да, жаза да алады. Көбінесе біз IC -ке жазамыз, өйткені оқу оны күрделендіреді және мұндай сценарийлер өте сирек кездеседі. Курсордың орналасуы, күйдің аяқталуы және т.

3 -қадам: Қосылымдар

GPS модулінің Arduino -мен байланысы

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Сандық түйреуіш (D3) ===> TX

Сандық түйреуіш (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Мұнда мен сізге GPS модулін қуаттандыру үшін сыртқы қуат көзін пайдалануды ұсынамын, себебі GPS модулінің жұмыс істеуінің ең төменгі қуаты 3,3 В құрайды және Arduino мұндай кернеуді қамтамасыз ете алмайды..

USB драйвері

GPS антеннасымен жұмыс жасау кезінде мен модульмен бірге келетінін білдім, ол үйдің сигналын қабылдамайды, сондықтан мен бұл антеннаны қолдандым - бұл әлдеқайда жақсы.

Антенна

Бұл антеннаны қосу үшін i6 суретте көрсетілген қосқышты пайдалану қажет.

Arduino UNO мен JHD162a СКД интерфейсі

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

ДК ===> 5В

VEE ===> 10K резисторы

RS ===> A0 (аналогтық түйреуіш)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

Жарықдиодты+ ===> VCC

LED- ===> GND

4 -қадам: Нәтиже

5 -қадам: демо