Arduino İle GPS Modülü (NEO-6m) Arayüz Nasıl Yapılır: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Bu projede, Arduino UNO ile bir GPS modülünün nasıl arayüzleneceğini gösterdim. Boylam ve enlem verileri LCD'de görüntülenir ve konum uygulamada görüntülenebilir.

Malzeme listesi

• Arduino Uno ==> 8 $
• Ublox NEO-6m GPS modülü ==> 15 $
• 16x2 LCD ==> $3
• Ekmek tahtası ==> 2 $
• Atlama telleri ==>2 $

Projenin toplam maliyeti 30 dolar.

1. Adım: GPS Hakkında

GPS Nedir Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS), en az 24 uydudan oluşan uydu tabanlı bir navigasyon sistemidir. GPS, her türlü hava koşulunda, dünyanın herhangi bir yerinde, günde 24 saat, abonelik ücreti veya kurulum ücreti olmadan çalışır.

GPS nasıl çalışırGPS uyduları, kesin bir yörüngede günde iki kez Dünya'yı çevreler. Her uydu, GPS cihazlarının uydunun kesin konumunu çözmesine ve hesaplamasına izin veren benzersiz bir sinyal ve yörünge parametreleri iletir. GPS alıcıları, bir kullanıcının tam konumunu hesaplamak için bu bilgiyi ve trilaterasyon kullanır. Esasen, GPS alıcısı, iletilen bir sinyali almak için geçen süre ile her bir uyduya olan mesafeyi ölçer. Birkaç uydudan daha mesafe ölçümleri ile alıcı, bir kullanıcının konumunu belirleyebilir ve görüntüleyebilir.

2 boyutlu konumunuzu (enlem ve boylam) hesaplamak ve hareketinizi izlemek için bir GPS alıcısı en az 3 uydunun sinyaline kilitlenmelidir. 4 veya daha fazla uydu görüntülendiğinde, alıcı 3 boyutlu konumunuzu (enlem, boylam ve yükseklik) belirleyebilir. Genel olarak, bir GPS alıcısı 8 veya daha fazla uyduyu izler, ancak bu, günün saatine ve dünyanın neresinde olduğunuza bağlıdır.

Konumunuzu belirledikten sonra, GPS ünitesi aşağıdakiler gibi diğer bilgileri hesaplayabilir:

• Hız
• Rulman
• İzlemek
• gezi mesafesi
• Hedefe uzaklık

Sinyal ne?

GPS uyduları en az 2 düşük güçlü radyo sinyali iletir. Sinyaller görüş hattı ile hareket eder, yani bulutların, camın ve plastiğin içinden geçecekler, ancak binalar ve dağlar gibi çoğu katı nesneden geçmeyecekler. Bununla birlikte, modern alıcılar daha hassastır ve genellikle evlerin içinden geçebilir.

Bir GPS sinyali 3 farklı türde bilgi içerir:

• Sözde rasgele kod bir kimliktir. hangi uydunun bilgi ilettiğini tanımlayan kod. Cihazınızın uydu sayfasından hangi uydulardan sinyal aldığınızı görebilirsiniz.
• Efemeris verileri bir uydunun konumunu belirlemek için gereklidir ve uydunun sağlığı, güncel tarih ve saat hakkında önemli bilgiler verir.
• Almanak verileri, GPS alıcısına günün herhangi bir saatinde her bir GPS uydusunun nerede olması gerektiğini söyler ve o uydunun ve sistemdeki diğer tüm uyduların yörünge bilgilerini gösterir.

Adım 2: Arduino, Neo6m GPS ve 16x2 LCD

1. Arduino

Arduino, kullanımı kolay donanım ve yazılıma dayalı açık kaynaklı bir elektronik platformdur. Arduino kartları girişleri okuyabilir - bir sensör üzerindeki ışık, bir düğmedeki parmak veya bir Twitter mesajı - ve bir çıkışa dönüştürebilir - bir motoru etkinleştirebilir, bir LED'i açabilir, çevrimiçi bir şeyler yayınlayabilir. Kart üzerindeki mikrodenetleyiciye bir dizi talimat göndererek kartınıza ne yapacağını söyleyebilirsiniz. Bunu yapmak için Arduino programlama dilini (Kablolama tabanlı) ve İşleme tabanlı Arduino Yazılımını (IDE) kullanırsınız.

Arduino IDE'de çalışması için GPS için gerekli kütüphaneler.

YazılımSeri

MinikGPS

Ayrıca kendi özel Arduino uno'nuzu da yapabilirsiniz.

2. NEO-6m GPS modülü (resim i2'de gösterildiği gibi)

NEO-6m GPS modülü veri sayfası

3. 16x2 LCD

LCD (Sıvı Kristal Ekran) ekran, elektronik bir görüntüleme modülüdür ve çok çeşitli uygulamalar bulur. 16x2 LCD ekran çok temel bir modüldür ve çeşitli cihaz ve devrelerde çok yaygın olarak kullanılır. Bu modüller yedi segment ve diğer çok segmentli LED'ler üzerinde tercih edilir. Bunun nedenleri: LCD'ler ekonomiktir; kolayca programlanabilir; özel ve hatta özel karakterleri (yedi segmentten farklı olarak), animasyonları vb. görüntüleme sınırlaması yoktur. 16x2 LCD, satır başına 16 karakter görüntüleyebileceği ve bu tür 2 satır olduğu anlamına gelir. Bu LCD'de her karakter 5x7 piksel matriste görüntülenir. Bu LCD'nin Komut ve Veri olmak üzere iki kaydı vardır. Komut kaydı, LCD'ye verilen komut talimatlarını saklar. Komut, LCD'yi başlatmak, ekranını temizlemek, imleç konumunu ayarlamak, ekranı kontrol etmek vb. gibi önceden tanımlanmış bir görevi yapmak için LCD'ye verilen bir talimattır. Veri kaydı, LCD'de görüntülenecek verileri saklar. Veri, LCD'de görüntülenecek karakterin ASCII değeridir.

Pin şeması ve pin açıklaması (resim i3 ve i4'te gösterildiği gibi)

4-bit ve 8-bit LCD Modu LCD, 4-bit modu ve 8-bit modu olmak üzere iki farklı modda çalışabilir. 4 bit modunda, veriyi kemirerek, önce üst kemirerek ve sonra alt kemirerek gönderiyoruz. Kemirmenin ne olduğunu bilmeyenleriniz için: kemirme dört bitlik bir gruptur, bu nedenle bir baytın alt dört biti (D0-D3) alt kemirmeyi oluştururken üst dört biti (D4-D7) bir bayt daha yüksek kemirmeyi oluşturur. Bu, 8 bit veri göndermemizi sağlar. 8 bit modunda ise 8 veri hattının tamamını kullandığımız için 8 bitlik verileri tek seferde doğrudan gönderebiliriz.

LCD'nin Okuma ve Yazma Modu LCD'nin kendisi bir Arayüz IC'sinden oluşur. MCU, bu arabirim IC'sini okuyabilir veya yazabilir. Çoğu zaman sadece IC'ye yazacağız, çünkü okumak onu daha karmaşık hale getirecek ve bu tür senaryolar çok nadirdir. İmlecin konumu, durum tamamlama kesintileri vb. gibi bilgiler.

3. Adım: Bağlantılar

Arduino ile GPS modülünün arayüzlenmesi

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Dijital pin (D3) ===> TX

Dijital pin (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Burada, GPS modülünün çalışması için minimum güç gereksinimi 3,3 V olduğundan ve Arduino bu kadar voltajı sağlayamadığından, GPS modülüne güç sağlamak için harici güç kaynağı kullanmanızı öneririm. Voltaj sağlamak için şekil i5'te gösterildiği gibi üretken USB TTL kullanın..

USB sürücüsü

Modül ile birlikte gelen GPS anteni ile çalışırken bulduğum bir şey daha evin içinde sinyal almıyor, bu yüzden bu anteni kullandım - çok daha iyi.

Anten

Bu anteni bağlamak için resim i6'da gösterilen konektörü kullanmanız gerekir.

Arduino UNO ve JHD162a LCD'nin Arabirimi

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> 10K Direnç

RS ===> A0 (Analog pin)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED+ ===> VCC

LED- ===> GND

4. Adım: Sonuç

Adım 5: Demo