GPS модулун (NEO-6m) Arduino менен кантип интерфейстөө керек: 7 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Бул долбоордо мен GPS модулун Arduino UNO менен кантип интерфейс кылууну көрсөттүм. Узундук жана кеңдик боюнча маалыматтар ЖКда көрсөтүлөт жана жайгашкан жерди колдонмодон көрсө болот.

Материалдардын тизмеси

• Arduino Uno ==> $ 8
• Ublox NEO-6m GPS модулу ==> $ 15
• 16x2 ЖК ==> $ 3
• Breadboard ==> $ 2
• Jumper зымдары ==> $ 2

Долбоордун жалпы баасы 30 доллар.

1 -кадам: GPS жөнүндө

Global Positioning System (GPS)-бул жок дегенде 24 спутниктен турган спутникке негизделген багыттоо системасы. GPS аба ырайынын каалаган шартында, дүйнөнүн каалаган жеринде, 24 саат бою, эч кандай жазылуу акысы же орнотуу акысы жок иштейт.

GPS спутниктери Жерди күнүнө эки жолу так орбитада айланышат. Ар бир спутник уникалдуу сигналды жана орбиталык параметрлерди берет, бул GPS түзмөктөрүнө спутниктин так жайгашкан жерин чечүүгө жана эсептөөгө мүмкүндүк берет. GPS кабылдагычтар бул маалыматты жана трилатерацияны колдонуучунун так жайгашкан жерин эсептөө үчүн колдонушат. Негизи, GPS кабыл алгыч ар бир спутникке чейинки аралыкты сигналды кабыл алууга кеткен убакытка жараша өлчөйт. Дагы бир нече спутниктен аралыкты өлчөө менен, алуучу колдонуучунун абалын аныктап, аны көрсөтө алат.

Сиздин 2-D позицияңызды (кеңдик жана узундук) жана тректи эсептөө үчүн, GPS кабыл алгыч кеминде 3 спутниктин сигналына кулпуланышы керек. 4 же андан көп спутниктер каралып жатканда, ресивер сиздин 3-D позицияңызды (кеңдик, узундук жана бийиктик) аныктай алат. Жалпысынан алганда, GPS кабылдагычы 8 же андан көп спутниктерди көзөмөлдөйт, бирок бул күндүн убактысына жана жер жүзүндө жүргөн жериңизге жараша болот.

Сиздин позицияңыз аныкталгандан кийин, GPS бирдиги башка маалыматты эсептей алат, мисалы:

• Ылдамдык
• Bearing
• Track
• Trip dist
• Көздөгөнгө чейинки аралык

Сигнал кандай?

GPS спутниктери кеминде 2 аз кубаттуу радио сигналын өткөрүшөт. Сигналдар көздүн карегиндей өтүшөт, башкача айтканда, алар булуттар, айнек жана пластмассадан өтүшөт, бирок имараттар жана тоолор сыяктуу катуу нерселердин арасынан өтө алышпайт. Бирок, заманбап ресиверлер көбүрөөк сезимтал жана адатта үйлөрдү аралай алышат.

GPS сигналы 3 түрдүү маалыматты камтыйт:

• Псевдоророддук код - бул ID кайсы спутник маалыматты өткөрүп жатканын аныктоочу код. Сиз кайсы спутниктерден сигналдарды алып жатканыңызды түзмөгүңүздүн спутник баракчасынан көрө аласыз.
• Ephemeris маалыматтары спутниктин ордун аныктоо үчүн керек жана спутниктин ден соолугу, учурдагы датасы жана убактысы жөнүндө маанилүү маалыматтарды берет.
• Альманах маалыматы GPS алуучуга ар бир GPS спутниги күнү бою каалаган убакта болушу керектигин айтат жана ошол спутниктин жана системанын башка спутниктеринин орбиталык маалыматын көрсөтөт.

2 -кадам: Arduino, Neo6m GPS жана 16x2 ЖК

1. Arduino

Arduino-ачык булак электроника платформасы, колдонууга оңой аппараттык жана программалык камсыздоого негизделген. Arduino такталары кирүүлөрдү окуй алат - сенсордогу жарык, баскычтын манжасы же Twitter билдирүүсү - жана аны чыгууга айландыруу - моторду иштетүү, LEDди күйгүзүү, интернетте бир нерсе жарыялоо. Тактадагы микроконтроллерге көрсөтмөлөрдүн топтомун жөнөтүү менен тактаңызга эмне кылуу керек экенин айта аласыз. Бул үчүн сиз Arduino программалоо тилин (зымга негизделген) жана кайра иштетүүгө негизделген Arduino программасын (IDE) колдоносуз.

GPS үчүн Arduino IDEде иштөө үчүн керектүү китепканалар.

SoftwareSerial

TinyGPS

Сиз өзүңүздүн жеке Arduino уноңузду жасай аласыз.

2. NEO-6m GPS модулу (i2 сүрөттө көрсөтүлгөндөй)

NEO-6m GPS модулунун маалымат жадыбалы

3. 16x2 ЖК

LCD (Liquid Crystal Display) экраны электрондук дисплей модулу жана колдонмолордун кеңири спектрин табат. 16x2 ЖК дисплейи эң негизги модуль жана ар кандай түзмөктөрдө жана схемаларда абдан кеңири колдонулат. Бул модулдар жети сегменттен жана башка көп сегменттүү LEDден артык. Себептери: ЖКлар экономикалык; оңой программалоо; атайын жана атүгүл бажы белгилерин (жети сегменттен айырмаланып), анимацияларды ж.б. 16x2 ЖК бул бир сапта 16 белгини көрсөтө алат дегенди билдирет жана мындай 2 сап бар. Бул ЖКда ар бир символ 5х7 пиксель матрицасында көрсөтүлөт. Бул ЖКнын эки реестри бар, атап айтканда, Command жана Data. Командалык регистр ЖКга берилген буйрук көрсөтмөлөрдү сактайт. Команда ЖКга инициализациялоо, анын экранын тазалоо, курсордун абалын коюу, дисплейди көзөмөлдөө сыяктуу алдын ала аныкталган тапшырманы аткаруу үчүн берилген көрсөтмө болуп саналат. Маалыматтар ЖКда көрсөтүлө турган белгинин ASCII мааниси.

Pin диаграммасы жана пин сүрөттөмөсү (i3 жана i4 сүрөттө көрсөтүлгөндөй)

ЖКнын 4-бит жана 8-биттик режими ЖК эки башка режимде иштей алат, тактап айтканда 4-бит режими жана 8-бит режими. 4 биттик режимде биз маалыматты nibble аркылуу жөнөтөбүз, адегенде үстүнкү, андан кийин ылдыйкы. Ниббл деген эмне экенин билбегендер үчүн: тиш-бул төрт биттен турган топ, андыктан байттын төмөнкү төрт бити (D0-D3) астынкы ылдыйды түзөт, ал эми жогорку төрт бит (D4-D7) байт түрүндөгү жогорку чучукту түзөт. Бул бизге 8 бит маалыматын жөнөтүүгө мүмкүндүк берет. 8 бит режиминде биз 8 бит линиясын колдонгондон бери 8 разряддуу маалыматты бир сокку менен түз жөнөтө алабыз.

ЖКнын окуу жана жазуу режими ЖК өзү интерфейс ICден турат. MCU бул IC интерфейсине окуй же жаза алат. Көпчүлүк учурда, биз ICге жазабыз, анткени окуу аны татаалдаштырат жана мындай сценарийлер өтө сейрек кездешет. Курсордун абалы, статустун аякташын үзүү ж.

3 -кадам: Байланыштар

GPS модулунун Arduino менен интерфейси

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Санарип пин (D3) ===> TX

Санарип пин (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Бул жерде мен сизге GPS модулун иштетүү үчүн тышкы электр булагын колдонууну сунуштайм, анткени GPS модулунун иштеши үчүн минималдуу кубаттуулук 3.3 В жана Arduino анча чыңалуу менен камсыз кыла албайт..

USB айдоочу

Мен GPS антеннасы менен иштөөдө тапкан дагы бир нерсе - бул модуль менен коштолот, бул сигналды үйдүн ичинде кабыл албайт, ошондуктан мен бул антеннаны колдондум - бул алда канча жакшы.

Антенна

Бул антеннаны туташтыруу үчүн i6 сүрөттө көрсөтүлгөн туташтыргычты колдонуу керек.

Arduino UNO менен JHD162a ЖКнын интерфейси

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> 10K резистору

RS ===> A0 (Аналогдук пин)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED+ ===> VCC

LED- ===> GND

4 -кадам: Жыйынтык

5 -кадам: Демо