GPS je zelo uporabna naprava, ki se uporablja v številnih elektronskih projektih in aplikacijah, kot so sistem za sledenje vozil, GPS ura, sistem za opozarjanje na nesreče, prometna navigacija in nadzorni sistem itd. Toda vprašanje je, kako uporabljati GPS in brati podatke iz GPS-a ? Podatke GPS lahko enostavno dobimo neposredno v naš računalnik z uporabo Arduina.
GPS pomeni sistem za globalno določanje položaja in se uporablja za zaznavanje zemljepisne širine in dolžine katere koli lokacije na Zemlji s točno določenim UTC časom (univerzalni koordinirani čas). Ta naprava prejme koordinate s satelita vsako sekundo s časom in datumom. GPS ponuja izjemno natančnost in poleg koordinat položaja ponuja tudi druge podatke, kmalu ga bomo preučili.
V tej vadnici za arduino GPS bomo razložili, kako preizkusiti ali vmesnik GPS modula z uporabo računalnika in Arduina. Za povezavo GSM z računalnikom potrebujemo USB v serijski pretvornik ali ploščo Arduino. Tu uporabljamo ploščo Arduino za vmesnik GPS. Za napajanje potrebujemo samo ploščo Arduino, modul GPS, računalnik in 12v / 3.3v adapter. Tu smo uporabili modul GPS sprejemnika SKG13BL (prikazan na zgornji sliki).
Preden ga priključimo na računalnik, moramo najprej odstraniti Arduino IC (čip Atmega) s plošče Arduino, saj potrebujemo le serijsko vezje Arduino. To se imenuje način prehoda. Odstranjevanje IC je prikazano na spodnjih slikah:
Zdaj izvedite povezavo, kot je prikazano na spodnji sliki:
- Priključek GPS TX na digitalni PIN 1 Arduino (TXD)
- GPS ozemljitveni pin na GND PIN Arduina
- Napajanje GPS (3,3 v) Pripnite na 3,3 v kodo Arduino
Po povezavah priključite kabel USB na računalnik, odprite programsko opremo Arduino IDE v računalniku, izberite com vrata in odprite serijski monitor, da poslušate serijska vrata ter vklopite modul Arduino in GPS.
Zdaj boste na oknu Arduino Serial Monitor, kot spodaj, videli podatke GPS. Spodaj sta dva posnetka, prvi je, kadar GPS ni v dosegu, drugi pa, ko GPS v dosegu.
Podatki GPS, ko je sprejemnik GPS zunaj dosega:
Podatki GPS, ko je sprejemnik GPS v dosegu:
V zaporednem oknu lahko vidite nekaj stavkov, ki se začnejo od znaka $. To so stavki NMEA. Modul GPS pošilja podatke o položaju za sledenje v realnem času v obliki NMEA (glejte zgornji posnetek zaslona). Oblika NMEA je sestavljena iz več stavkov, v katerih so spodaj navedeni štirje pomembni stavki. Podrobnejše informacije o stavku NMEA in njegovi obliki podatkov najdete tukaj.
- $ GPGGA: podatki o popravkih sistema za globalno določanje položaja
- $ GPGSV: na ogled sateliti GPS
- $ GPGSA: GPS DOP in aktivni sateliti
- $ GPRMC: Priporočeni minimalni specifični podatki GPS / tranzita
Ti nizi vsebujejo številne parametre GPS, kot so: čas, datum, zemljepisna dolžina, zemljepisna širina, hitrost, št. uporabljenih satelitov, nadmorska višina in številne druge stvari.
Za vse koordinate lokacije in čas lahko uporabimo $ GPGGA in $ GPRMC.
Za datum in uro lahko uporabimo niz $ GPRMC.
Ko za sledenje katere koli lokacije uporabljamo modul GPS , potrebujemo le koordinate in to lahko najdemo v nizu $ GPGGA. V programih se večinoma uporablja samo niz $ GPGGA (Global Positioning System Fix Data), drugi nizi pa so prezrti. Ta niz vsebuje podatke o popravkih, kot je prikazano spodaj:
$ GPGGA, 104534.000,7791.0381, N, 06727.4434, E, 1,08,0.9,510.4, M, 43.9, M,, * 47 $ GPGGA, HHMMSS.SSS, zemljepisna širina, N, dolžina, E, FQ, NOS, HDP, nadmorska višina, M, višina, M,, podatki o kontrolni vsoti
Identifikator |
Opis |
$ GPGGA |
Podatki o popravkih sistema globalnega pozicioniranja |
HHMMSS.SSS |
Čas v obliki ure v minuti in sekundah in milisekundah. |
Zemljepisna širina |
Zemljepisna širina (koordinata) |
N |
Smer N = sever, S = jug |
Zemljepisna dolžina |
Zemljepisna dolžina (koordinata) |
E |
Smer E = vzhod, W = zahod |
FQ |
Popravite podatke o kakovosti |
NOS |
Število uporabljenih satelitov |
HDP |
Horizontalno redčenje natančnosti |
Nadmorska višina |
Nadmorska višina (metri nad morsko gladino) |
M |
Merilnik |
Višina |
Višina |
Kontrolna vsota |
Podatki o kontrolni vsoti |
In $ GPRMC niz glavnem vsebuje hitrost, čas, datum in položaj
$ GPRMC, 123519.000, A, 7791.0381, N, 06727.4434, E, 022.4,084.4,230394,003.1, W * 6A $ GPRMC, HHMMSS.SSS, A, zemljepisna širina, N, zemljepisna dolžina, E, hitrost, kot, datum, MV, W, CMD
Identifikator |
Opis |
RMC |
Priporočen minimalni stavek C |
HHMMSS.SSS |
Čas v obliki ure v minuti in sekundah in milisekundah. |
A |
Stanje // A = aktivno in V = neveljavno |
Zemljepisna širina |
Geografska širina 49 ° 16,45 min. sever |
N |
Smer N = sever, S = jug |
Zemljepisna dolžina |
Zemljepisna dolžina (koordinata) |
E |
Smer E = vzhod, W = zahod |
Hitrost |
hitrost v vozlih |
Kot |
Kot sledenja v stopinjah |
Datum |
Časovni žig (datum v UTC) |
MV |
Magnetna variacija |
W |
Smer variacije V / Z |
CMD (* 6A) |
Podatki o kontrolni vsoti |
Ta niz se večinoma uporablja za določanje časa, datuma in hitrosti.