GPS הוא מכשיר שימושי מאוד אשר משמש בפרויקטים ויישומים רבים בתחום האלקטרוניקה כמו מערכת מעקב לרכב, שעון GPS, מערכת התראות לגילוי תאונות, ניווט בתנועה ומערכת מעקב וכו '. אך השאלה היא כיצד להשתמש ב- GPS ולקרוא את הנתונים מ- GPS ? אנו יכולים להכניס בקלות את נתוני ה- GPS ישירות למחשב שלנו באמצעות Arduino.
GPS מייצג מערכת מיקום גלובלית ומשמשת לזיהוי קו רוחב ואורך של כל מקום על פני כדור הארץ, עם זמן UTC מדויק (זמן מתואם אוניברסלי). מכשיר זה מקבל את הקואורדינטות מהלוויין לכל שנייה ושנייה, עם זמן ותאריך. GPS מציע דיוק רב ומספק נתונים אחרים מלבד קואורדינטות המיקום, אנו נבדוק אותו בקרוב.
במדריך GPS זה של ארדואינו, אנו נסביר כיצד לבדוק או לממשק מודול GPS באמצעות מחשב וארדואינו. עבור ממשק GSM למחשב אנו זקוקים לממיר USB לטורי או ללוח Arduino. כאן אנו משתמשים בלוח Arduino לממשק GPS. אנחנו רק צריכים לוח Arduino, מודול GPS, מחשב ומתאם 12v / 3.3v לאספקת חשמל. כאן השתמשנו במודול מקלט GPS SKG13BL (מוצג באיור לעיל).
לפני חיבורו למחשב, ראשית עלינו להסיר את ה- Arduino IC (שבב Atmega) מלוח Arduino, מכיוון שאנו זקוקים רק למעגלים הטוריים של ה- Arduino. זה נקרא מצב Gateway. הסרת ה- IC מוצגת באיורים הבאים:
עכשיו בצע את החיבור כמו בתמונה למטה:
- סיכת GPS TX ל- PIN דיגיטלי 1 של Arduino (TXD)
- פין קרקע GPS ל- PIN של GND של Arduino
- כוח GPS (3.3v) פין ל- PIN של 3.3v של Arduino
לאחר החיבורים, חבר את כבל ה- USB למחשב, פתח את תוכנת ה- Arduino IDE במחשב, בחר יציאת com ופתח את המסך הטורי כדי להאזין ליציאה הטורית והפעל את מודול ה- Arduino ו- GPS.
כעת תראה נתוני GPS בחלון צג סידורי של Arduino כמו להלן. להלן שתי תמונות, הראשונה היא כאשר GPS אינו בטווח והשני כאשר GPS בטווח.
נתוני GPS כאשר מקלט ה- GPS נמצא מחוץ לטווח:
נתוני GPS כאשר מקלט ה- GPS נמצא בטווח:
בחלון הסדרתי אתה יכול לראות כמה משפטים שמתחילים מ- $ sign. אלה משפטים של NMEA. מודול GPS שולח את נתוני מיקום מעקב בזמן אמת בפורמט NMEA (ראה צילום המסך לעיל). פורמט NMEA מורכב ממספר משפטים, בהם להלן ארבעה משפטים חשובים. פירוט נוסף על משפט NMEA ועל פורמט הנתונים שלו ניתן למצוא כאן.
- $ GPGGA: נתוני תיקון מערכת מיקום גלובלית
- $ GPGSV: לווייני GPS בתצוגה
- $ GPGSA: GPS DOP ולוויינים פעילים
- $ GPRMC: נתוני GPS / תחבורה ציבורית מינימליים מומלצים
מחרוזות אלה מכילות פרמטרים רבים של GPS כמו: זמן, תאריך, אורך, קו רוחב, מהירות, לא. לוויינים בשימוש, בגובה ובדברים רבים אחרים.
לכל קואורדינטות וזמן מיקום, אנו יכולים להשתמש ב- $ GPGGA ו- $ GPRMC.
עבור תאריך ושעה נוכל להשתמש במחרוזת $ GPRMC.
כאשר אנו משתמשים במודול GPS למעקב אחר מיקום כלשהו, אנו זקוקים רק לקואורדינטות ונוכל למצוא זאת במחרוזת $ GPGGA. רק מחרוזת $ GPGGA (Global Positioning System Fix Data) משמשת בעיקר בתוכניות ומתעלמים ממחרוזות אחרות. מחרוזת זו כוללת נתוני תיקון כמפורט להלן:
$ GPGGA, 104534.000,7791.0381, N, 06727.4434, E, 1,08,0.9,510.4, M, 43.9, M,, * 47 $ GPGGA, HHMMSS.SSS, קו רוחב, N, קו אורך, E, FQ, NOS, HDP, גובה, M, גובה, M,, נתוני בדיקה
|
מזהה |
תיאור |
|
$ GPGGA |
נתונים לתיקון מערכת מיקום גלובלית |
|
HHMMSS.SSS |
זמן בפורמט של דקה שעה שניות ומילישניות. |
|
קו רוחב |
קו רוחב (קואורדינטות) |
|
נ |
כיוון N = צפון, S = דרום |
|
קו אורך |
קו אורך (קואורדינטות) |
|
ה |
כיוון E = מזרח, W = מערב |
|
FQ |
תקן נתוני איכות |
|
NOS |
מספר לוויינים בשימוש |
|
HDP |
דילול אופקי של דיוק |
|
גוֹבַה |
גובה (מטר מעל פני הים) |
|
M |
מטר |
|
גוֹבַה |
גוֹבַה |
|
סכום בדיקה |
נתוני בדיקת בדיקה |
וזה מחרוזת GPRMC $ בעיקר מכילה מהירות, זמן, תאריך ומיקום
$ GPRMC, 123519.000, A, 7791.0381, N, 06727.4434, E, 022.4,084.4,230394,003.1, W * 6A $ GPRMC, HHMMSS.SSS, A, קו רוחב, N, אורך, E, מהירות, זווית, תאריך, MV, W, CMD
|
מזהה |
תיאור |
|
RMC |
משפט מינימלי מומלץ C |
|
HHMMSS.SSS |
זמן בפורמט של דקה שעה שניות ומילישניות. |
|
א |
סטטוס // A = פעיל ו- V = בטל |
|
קו רוחב |
קו רוחב 49 מעלות 16.45 דק ' צָפוֹן |
|
נ |
כיוון N = צפון, S = דרום |
|
קו אורך |
קו אורך (קואורדינטות) |
|
ה |
כיוון E = מזרח, W = מערב |
|
מְהִירוּת |
מהירות בקשרים |
|
זָוִית |
זווית מעקב במעלות |
|
תַאֲרִיך |
חותמת זמן (תאריך ב- UTC) |
|
MV |
וריאציה מגנטית |
|
W |
כיוון וריאציה E / W |
|
CMD (* 6A) |
נתוני בדיקת בדיקה |
בעיקר מחרוזת זו משמשת לצורך לקיחת זמן, תאריך ומהירות.