Hvordan bruke GPS med Arduino

GPS er en veldig nyttig enhet som brukes i mange elektronikkprosjekter og applikasjoner som bilsporingssystem, GPS-klokke, ulykkesdeteksjonsvarslingssystem, trafikknavigasjon og overvåkningssystem osv. Men spørsmålet er hvordan du bruker GPS og leser data fra GPS ? Vi kan enkelt få GPS-data direkte til datamaskinen vår ved hjelp av Arduino.

GPS står for Global Positioning System og brukes til å oppdage bredde og lengdegrad på ethvert sted på jorden, med nøyaktig UTC-tid (Universal Time Coordinated). Denne enheten mottar koordinatene fra satellitten for hvert sekund, med tid og dato. GPS gir stor nøyaktighet og gir også andre data i tillegg til posisjonskoordinater, vi vil se det snart.

I denne arduino GPS-opplæringen skal vi forklare hvordan du kan teste eller grensesnitt GPS-modul ved hjelp av datamaskin og Arduino. For å koble GSM til datamaskinen trenger vi enten USB til Serial Converter eller Arduino Board. Her bruker vi Arduino-kort til å grensesnitt GPS. Vi trenger bare Arduino Board, GPS-modul, datamaskin og 12v / 3.3v adapter for strømforsyning. Her har vi brukt GPS-mottaker modul SKG13BL (vist i figuren ovenfor).

Før vi kobler den til datamaskinen, må vi først fjerne Arduino IC (Atmega-brikken) fra Arduino Board, da vi bare trenger seriekretsene til Arduino. Dette kalles Gateway-modus. Fjerning av IC er vist i figurene nedenfor:

Gjør nå forbindelsen som gitt i bildet nedenfor:

1. GPS TX pin til Digital PIN 1 av Arduino (TXD)
2. GPS bakkenål til GND PIN av Arduino
3. GPS Power (3.3v) Pin til 3.3v PIN av Arduino

Etter tilkobling, kobler du USB-kabelen til datamaskinen, åpner Arduino IDE-programvaren på datamaskinen, velger com-port og åpner seriell skjerm for å lytte til seriell port og Slå på Arduino og GPS-modulen.

Nå vil du se GPS-data på Arduino Serial Monitor Window som nedenfor. Nedenfor er to øyeblikksbilder, den første er når GPS ikke er innen rekkevidde, og den andre er når GPS innen rekkevidde.

GPS-data når GPS-mottakeren er utenfor rekkevidde:

GPS-data når GPS-mottaker er innen rekkevidde:

I det serielle vinduet kan du se noen setninger som starter fra $ sign. Dette er NMEA-setninger. GPS-modulen sender posisjonsdata i sanntid i NMEA-format (se skjermbildet ovenfor). NMEA-format består av flere setninger, der fire viktige setninger er gitt nedenfor. Flere detaljer om NMEA-setningen og dens dataformat finner du her.

• $ GPGGA: Data om globale posisjoneringssystemer
• $ GPGSV: GPS-satellitter i sikte
• $ GPGSA: GPS DOP og aktive satellitter
• $ GPRMC: Anbefalt minimum spesifikk GPS / transittdata

Disse strengene inneholder mange GPS-parametere som: Tid, Dato, Lengdegrad, Breddegrad, hastighet, nei. av satellitter i brukt, høyde og mange andre ting.

For alle stedskoordinater og tid kan vi bruke $ GPGGA og $ GPRMC.

For dato og klokkeslett kan vi bruke $ GPRMC-streng.

Når vi bruker GPS-modul for å spore hvilket som helst sted, trenger vi bare koordinater, og vi kan finne dette i $ GPGGA-streng. Bare $ GPGGA (Global Positioning System Fix Data) streng brukes mest i programmer, og andre strenger ignoreres. Denne strengen består av fikseringsdata som nedenfor:

$ GPGGA, 104534.000,7791.0381, N, 06727.4434, E, 1,08,0,9,510.4, M, 43,9, M,, * 47 $ GPGGA, HHMMSS.SSS, breddegrad, N, lengdegrad, E, FQ, NOS, HDP, høyde, M, høyde, M,, sjekksumdata

Identifikator	Beskrivelse
$ GPGGA	Data om globale posisjoneringssystemer
HHMMSS.SSS	Tid i time minutt sekunder og millisekunder format.
Breddegrad	Breddegrad (Koordinat)
N	Retning N = Nord, S = Sør
Lengdegrad	Lengdegrad (koordinat)
E	Retning E = Øst, W = Vest
FQ	Løs kvalitetsdata
NOS	Antall satellitter som brukes
HDP	Horisontal fortynning av presisjon
Høyde	Høyde (meter over havet)
M	Måler
Høyde	Høyde
Sjekksum	Kontrollsumdata

Og $ GPRMC-streng inneholder hovedsakelig hastighet, tid, dato og posisjon

$ GPRMC, 123519.000, A, 7791.0381, N, 06727.4434, E, 022.4,084.4,230394,003.1, W * 6A $ GPRMC, HHMMSS.SSS, A, breddegrad, N, lengdegrad, E, hastighet, vinkel, dato, MV, W, CMD

Identifikator	Beskrivelse
RMC	Anbefalt minimum setning C
HHMMSS.SSS	Tid i time minutt sekunder og millisekunder format.
EN	Status // A = aktiv og V = ugyldig
Breddegrad	Breddegrad 49 grader 16.45 min. Nord
N	Retning N = Nord, S = Sør
Lengdegrad	Lengdegrad (koordinat)
E	Retning E = Øst, W = Vest
Hastighet	fart i knop
Vinkel	Sporingsvinkel i grader
Dato	Tidsstempel (dato i UTC)
MV	Magnetisk variasjon
W	Retning for variasjon E / W
CMD (* 6A)	Kontrollsumdata

For det meste brukes denne strengen til å ta tid, dato og hastighet.