GPS модулийг (NEO-6m) Arduino-той хэрхэн холбох вэ: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Энэ төсөлд би GPS модулийг Arduino UNO -той хэрхэн холбохыг харуулсан. Уртраг ба өргөргийн өгөгдлийг LCD дэлгэц дээр харуулдаг бөгөөд байршлыг апп дээрээс үзэх боломжтой.

Материалын жагсаалт

• Arduino Uno ==> 8 доллар
• Ublox NEO-6m GPS модуль ==> 15 доллар
• 16x2 LCD ==> 3 доллар
• Breadboard ==> 2 доллар
• Холбогч утас ==> 2 доллар

Төслийн нийт өртөг нь 30 доллар.

Алхам 1: GPS -ийн тухай

Глобал Байршил тогтоох систем (GPS) нь хамгийн багадаа 24 хиймэл дагуулаас бүрдсэн хиймэл дагуул дээр суурилсан навигацийн систем юм. GPS нь цаг агаарын ямар ч нөхцөлд, дэлхийн хаана ч хамаагүй, 24 цагийн турш, захиалгын төлбөр, тохируулгын төлбөргүйгээр ажилладаг.

GPS -ийн хиймэл дагуулууд Дэлхий дээр тойрог замд өдөрт хоёр удаа тойрдог. Хиймэл дагуул бүр өвөрмөц дохио, тойрог замын параметрүүдийг дамжуулдаг бөгөөд энэ нь GPS төхөөрөмжүүдийг хиймэл дагуулын байршлыг тайлах, тооцоолох боломжийг олгодог. GPS хүлээн авагч нь энэхүү мэдээлэл, трилатерацийг ашиглан хэрэглэгчийн яг байршлыг тооцдог. Үндсэндээ GPS хүлээн авагч нь хиймэл дагуул бүрт хүрэх зайг дамжуулсан дохиог хүлээн авах хугацаанд хэмждэг. Цөөн хэдэн хиймэл дагуулаас зайны хэмжилт хийснээр хүлээн авагч нь хэрэглэгчийн байрлалыг тодорхойлж харуулах боломжтой.

2 хэмжээст байрлал (өргөрөг, уртраг) болон хөдөлгөөнийг хянахын тулд GPS хүлээн авагчийг дор хаяж 3 хиймэл дагуулын дохиогоор түгжих ёстой. 4 ба түүнээс дээш хиймэл дагуулыг харж байгаа тохиолдолд хүлээн авагч нь таны 3 хэмжээст байрлалыг (өргөрөг, уртраг, өндөр) тодорхойлох боломжтой. Ерөнхийдөө GPS хүлээн авагч нь 8 ба түүнээс дээш хиймэл дагуулыг хянах боломжтой боловч энэ нь өдрийн цаг, дэлхийн хаана байгаагаас хамаарна.

Таны байр суурийг тодорхойлсны дараа GPS нэгж нь бусад мэдээллийг тооцоолж болно, жишээлбэл:

• Хурд
• Холхивч
• Мөр
• Аялалын зай
• Очих газар хүртэлх зай

Ямар дохио вэ?

GPS хиймэл дагуул нь хамгийн багадаа 2 бага чадалтай радио дохио дамжуулдаг. Дохио нь харааны шугамаар дамждаг бөгөөд энэ нь үүл, шил, хуванцараар дамжин өнгөрөх боловч барилга байгууламж, уул гэх мэт ихэнх хатуу биетээр дамждаггүй. Гэсэн хэдий ч орчин үеийн хүлээн авагчид илүү мэдрэмтгий байдаг бөгөөд ихэвчлэн байшингуудыг хянах боломжтой байдаг.

GPS дохио нь 3 төрлийн мэдээллийг агуулдаг:

• Хуурамч санамсаргүй код бол ID юм. мэдээлэл нь ямар хиймэл дагуул дамжуулж байгааг тодорхойлдог код юм. Та ямар хиймэл дагуулаас дохио хүлээн авч байгаагаа төхөөрөмжийнхөө хиймэл дагуулын хуудаснаас харах боломжтой.
• Эпемерисийн өгөгдөл нь хиймэл дагуулын байрлалыг тодорхойлоход шаардлагатай бөгөөд хиймэл дагуулын эрүүл мэнд, одоогийн огноо, цагийн талаар чухал мэдээлэл өгдөг.
• Алманах өгөгдөл нь GPS хүлээн авагчид өдрийн турш хэзээ ч GPS хиймэл дагуул хаана байх ёстойг хэлж, тухайн хиймэл дагуул болон системийн бусад хиймэл дагуулын тойрог замын мэдээллийг харуулдаг.

Алхам 2: Arduino, Neo6m GPS, 16x2 LCD

1. Ардуино

Arduino бол ашиглахад хялбар техник хангамж, програм хангамж дээр суурилсан нээлттэй эхийн электроникийн платформ юм. Arduino самбар нь мэдрэгч дээрх гэрэл, товчлуур дээрх хуруу эсвэл твиттер мессежийг оруулан уншиж, гаралт болгон хувиргах - моторыг идэвхжүүлэх, LED -ийг асаах, онлайнаар ямар нэгэн зүйл нийтлэх боломжтой. Та самбар дээрх микроконтроллер руу зааварчилгаа илгээж юу хийхээ самбартаа хэлж болно. Үүнийг хийхийн тулд та Arduino програмчлалын хэлийг (утас холболт дээр суурилсан), мөн боловсруулалтад суурилсан Arduino програм хангамжийг (IDE) ашигладаг.

GPS нь Arduino IDE дээр ажиллахад шаардлагатай номын сангууд.

Програм хангамжийн цуваа

TinyGPS

Та мөн Arduino -г өөрийн захиалгаар хийж болно.

2. NEO-6m GPS модуль (i2 зурагт үзүүлсэн шиг)

NEO-6m GPS модулийн мэдээллийн хуудас

3. 16x2 хэмжээтэй LCD дэлгэц

LCD (Шингэн болор дэлгэц) дэлгэц нь электрон дэлгэцийн модуль бөгөөд өргөн хүрээний програмуудыг олох боломжтой. 16x2 хэмжээтэй LCD дэлгэц нь үндсэн модуль бөгөөд төрөл бүрийн төхөөрөмж, хэлхээнд ихэвчлэн хэрэглэгддэг. Эдгээр модулиудыг долоон сегмент болон бусад олон сегментийн LED -ээс илүүд үздэг. Шалтгаан нь: LCD дэлгэц нь хэмнэлттэй; програмчлахад хялбар; тусгай, бүр өөрчлөн тохируулсан тэмдэгт (долоон сегментээс ялгаатай), анимац гэх мэтийг харуулах хязгаарлалт байхгүй. 16x2 LCD гэдэг нь нэг мөрөнд 16 тэмдэгт харуулах боломжтой гэсэн үг бөгөөд ийм 2 мөр байна. Энэхүү LCD дэлгэц дээр тэмдэгт бүрийг 5х7 пикселийн матрицаар харуулна. Энэхүү LCD нь Command and Data гэсэн хоёр регистртэй. Командын бүртгэл нь LCD дээр өгсөн командын зааврыг хадгалдаг. Тушаал гэдэг нь LCD -д өгөх заавар бөгөөд үүнийг эхлүүлэх, дэлгэцийг цэвэрлэх, курсорын байрлалыг тохируулах, дэлгэцийг хянах гэх мэт өгөгдлийн бүртгэл нь LCD дээр харуулах өгөгдлийг хадгалдаг. Өгөгдөл нь LCD дэлгэц дээр гарч ирэх тэмдэгтийн ASCII утга юм.

Зүү диаграм ба зүү тайлбар (i3 ба i4 зурагт үзүүлсэн шиг)

4 ба 8 битийн LCD горим LCD дэлгэц нь 4 ба 8 битийн горим гэсэн хоёр өөр горимд ажиллах боломжтой. 4 битийн горимд бид өгөгдлийг nibble, эхлээд дээд, дараа нь доод талыг нь зөөж илгээдэг. Ниббл гэж юу болохыг мэддэггүй хүмүүсийн хувьд: хазах нь дөрвөн битийн бүлэг бөгөөд ингэснээр байтын доод дөрвөн бит (D0-D3) нь доод талыг үүсгэдэг бол дээд дөрвөн бит (D4-D7) байт нь дээд цээжний хэсэг юм. Энэ нь бидэнд 8 битийн өгөгдөл илгээх боломжийг олгодог. 8 битийн горимд бид бүх 8 өгөгдлийн шугамыг ашигладаг тул 8 битийн өгөгдлийг нэг цохилтоор шууд илгээх боломжтой.

LCD унших, бичих горим LCD нь өөрөө интерфэйсийн IC -ээс бүрдэнэ. MCU нь энэ IC интерфэйсийг унших эсвэл бичих боломжтой. Ихэнх тохиолдолд бид зөвхөн IC -д бичдэг, учир нь унших нь үүнийг илүү төвөгтэй болгож, ийм хувилбар маш ховор тохиолддог. Курсорын байрлал, статусыг бөглөх гэх мэт мэдээлэл.

Алхам 3: Холболтууд

GPS модулийг Arduino -той холбох

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Дижитал зүү (D3) ===> TX

Дижитал зүү (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Энд би танд GPS модулийг ажиллуулахын тулд гадны цахилгаан хангамжийг ашиглахыг санал болгож байна, учир нь GPS модулийг ажиллуулахад шаардагдах хамгийн бага эрчим хүч нь 3.3 В бөгөөд Arduino нь тийм их хүчдэл өгөх чадваргүй байдаг..

USB драйвер

GPS антентай ажиллах явцад олж мэдсэн бас нэг зүйл бол модулийг дагалддаг бөгөөд энэ нь байшин доторх дохиог хүлээн авдаггүй тул би энэ антенныг ашигласан нь хамаагүй дээр юм.

Антен

Энэхүү антенныг холбохын тулд i6 зураг дээр үзүүлсэн холбогчийг ашиглах шаардлагатай.

Arduino UNO ба JHD162a LCD -ийн интерфейс

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> 10K эсэргүүцэл

RS ===> A0 (Аналог зүү)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> А2

D5 ===> A3

D6 ===> А4

D7 ===> A5

LED+ ===> VCC

LED- ===> GND

Алхам 4: Үр дүн

Алхам 5: Демо