El GPS és un dispositiu molt útil que s’utilitza en molts projectes i aplicacions d’electrònica com el sistema de rastreig de vehicles, el rellotge GPS, el sistema d’alerta de detecció d’accidents, el sistema de navegació i vigilància del trànsit, etc. Però la pregunta és com utilitzar el GPS i llegir les dades del GPS ? Podem obtenir fàcilment les dades del GPS directament al nostre ordinador mitjançant Arduino.
GPS significa Sistema de Posicionament Global (Global Positioning System) i s’utilitza per detectar la latitud i la longitud de qualsevol ubicació de la Terra, amb hora UTC exacta (temps universal coordinat). Aquest dispositiu rep les coordenades del satèl·lit per cada segon, amb hora i data. El GPS ofereix una gran precisió i, a més, proporciona altres dades, a part de les coordenades de posició, en breu.
En aquest tutorial GPS arduino, explicarem com provar o interfície el mòdul GPS mitjançant ordinador i Arduino. Per a la interfície GSM amb l'ordinador, necessitem un convertidor d'USB a sèrie o una placa Arduino. Aquí estem utilitzant la placa Arduino per a la interfície GPS. Només necessitem placa Arduino, mòdul GPS, ordinador i adaptador de 12v / 3,3v per a la font d'alimentació. Aquí hem utilitzat el mòdul receptor GPS SKG13BL (que es mostra a la figura superior).
Abans de connectar-lo a l’ordinador, primer hem d’ eliminar l’Arduino IC (xip Atmega) de la placa Arduino, ja que només necessitem els circuits serials de l’Arduino. Això s’anomena mode de passarel·la. L'eliminació de l'IC es mostra a les figures següents:
Ara feu la connexió com es mostra a la imatge següent:
- Pin TX GPS al PIN digital 1 d'Arduino (TXD)
- Pin de terra GPS a PIN GND d'Arduino
- Pin d'alimentació GPS (3,3 v) a PIN d'Arduino de 3,3 v
Després de les connexions, connecteu el cable USB a l'ordinador, obriu el programari Arduino IDE a l'ordinador, seleccioneu el port com i obriu el monitor sèrie per escoltar el port sèrie i engegueu el mòdul Arduino i GPS.
Ara veureu les dades del GPS a la finestra del monitor sèrie Arduino com a continuació. A continuació es mostren dues instantànies, la primera és quan el GPS no està a l'abast i la segona, quan el GPS no està a l'abast.
Dades GPS Quan el receptor GPS està fora de l'abast:
Dades GPS quan el receptor GPS està a l'abast:
A la finestra de sèrie, podeu veure algunes frases que comencen des del signe $. Són frases NMEA. El mòdul GPS envia les dades de posició de seguiment en temps real en format NMEA (vegeu la captura de pantalla anterior). El format NMEA consta de diverses frases, a continuació es detallen quatre frases importants. Podeu trobar més detalls sobre la frase NMEA i el seu format de dades aquí.
- $ GPGGA: dades de correcció del sistema de posicionament global
- $ GPGSV: satèl·lits GPS a la vista
- $ GPGSA: GPS DOP i satèl·lits actius
- $ GPRMC: dades GPS / trànsit específiques mínimes recomanades
Aquestes cadenes contenen molts paràmetres GPS com: Hora, Data, Longitud, Latitud, velocitat, núm. de satèl·lits usats, altitud i moltes altres coses.
Per a qualsevol hora i coordenades d’ubicació, podem utilitzar $ GPGGA i $ GPRMC.
Per a la data i l'hora podem utilitzar la cadena $ GPRMC.
Quan fem servir el mòdul GPS per rastrejar qualsevol ubicació, només necessitem coordenades i ho podem trobar a la cadena $ GPGGA. Només s’utilitza la cadena $ GPGGA (Global Positioning System Fix Data) en programes i s’ignoren altres cadenes. Aquesta cadena consisteix en les dades de correcció de la següent manera:
$ GPGGA, 104534.000,7791.0381, N, 06727.4434, E, 1,08,0.9,510.4, M, 43.9, M,, * 47 $ GPGGA, HHMMSS.SSS, latitud, N, longitud, E, FQ, NOS, HDP, altitud, M, alçada, M,, dades de suma de verificació
|
Identificador |
Descripció |
|
$ GPGGA |
Dades de correcció del sistema de posicionament global |
|
HHMMSS.SSS |
Temps en format hora hora segon i mil·lisegons. |
|
Latitud |
Latitud (coordenada) |
|
N |
Direcció N = nord, S = sud |
|
Longitud |
Longitud (coordenada) |
|
E |
Direcció E = Est, O = Oest |
|
FQ |
Corregir dades de qualitat |
|
NOS |
Nombre de satèl·lits que s’utilitzen |
|
HDP |
Dilució horitzontal de precisió |
|
Altitud |
Altitud (metres sobre el nivell del mar) |
|
M |
Metre |
|
Alçada |
Alçada |
|
Suma de control |
Dades de suma de verificació |
I la cadena $ GPRMC conté principalment velocitat, hora, data i posició
$ GPRMC, 123519.000, A, 7791.0381, N, 06727.4434, E, 022.4.084.4.230394.003.1, W * 6A $ GPRMC, HHMMSS.SSS, A, latitud, N, longitud, E, velocitat, angle, data, MV, W, CMD
|
Identificador |
Descripció |
|
RMC |
Frase mínima recomanada C |
|
HHMMSS.SSS |
Temps en format hora hora segon i mil·lisegons. |
|
A |
Estat // A = actiu i V = nul |
|
Latitud |
Latitud 49 graus 16.45 min. Nord |
|
N |
Direcció N = nord, S = sud |
|
Longitud |
Longitud (coordenada) |
|
E |
Direcció E = Est, O = Oest |
|
Velocitat |
velocitat en nusos |
|
Angle |
Angle de seguiment en graus |
|
Data |
Segell horari (Data en UTC) |
|
MV |
Variació magnètica |
|
W |
Direcció de variació E / W |
|
CMD (* 6A) |
Dades de suma de verificació |
Majoritàriament, aquesta cadena s’utilitza per prendre temps, data i velocitat.