Hur man använder GPS med Arduino

GPS är en mycket användbar enhet som används i många elektronikprojekt och applikationer som fordonsspårningssystem, GPS-klocka, olycksdetekteringsvarningssystem, trafiknavigering och övervakningssystem etc. Men frågan är hur man använder GPS och läser data från GPS ? Vi kan enkelt få GPS-data direkt till vår dator med Arduino.

GPS står för Global Positioning System och används för att upptäcka latitud och longitud för vilken plats som helst på jorden, med exakt UTC-tid (Universal Time Coordinated). Enheten tar emot koordinaterna från satelliten för varje sekund, med tid och datum. GPS erbjuder stor noggrannhet och ger också andra uppgifter förutom positionskoordinater, vi kommer att titta på det snart.

I denna arduino GPS-handledning kommer vi att förklara hur man testar eller gränssnitt GPS-modul med dator och Arduino. För att ansluta GSM till datorn behöver vi antingen USB till Serial Converter eller Arduino Board. Här använder vi Arduino-kortet för att gränssnitt GPS. Vi behöver bara Arduino Board, GPS-modul, dator och 12v / 3.3v-adapter för strömförsörjning. Här har vi använt GPS-mottagarmodul SKG13BL (visas i bilden ovan).

Innan vi ansluter den till datorn måste vi först ta bort Arduino IC (Atmega-chip) från Arduino Board, eftersom vi bara behöver Arduino 's seriella kretsar. Detta kallas Gateway-läge. Ta bort IC visas i figurerna nedan:

Gör nu anslutningen enligt bilden nedan:

1. GPS TX-stift till Digital PIN 1 i Arduino (TXD)
2. GPS Ground Pin till GND PIN för Arduino
3. GPS Power (3.3v) Pin till 3.3v PIN för Arduino

Efter anslutningen ansluter du USB-kabeln till datorn, öppnar din Arduino IDE-programvara i datorn, väljer com-port och öppnar seriell bildskärm för att lyssna på den seriella porten och startar Arduino- och GPS-modulen.

Nu ser du GPS-data på Arduino Serial Monitor Window som nedan. Nedan följer två ögonblicksbilder, den första är när GPS inte är inom räckhåll och den andra när GPS inom räckhåll.

GPS-data när GPS-mottagaren är utanför räckvidden:

GPS-data när GPS-mottagaren är inom räckvidd:

I det seriella fönstret kan du se några meningar som börjar från $ sign. Dessa är NMEA-meningar. GPS-modulen skickar realtidsspårningspositionsdata i NMEA-format (se skärmdumpen ovan). NMEA-formatet består av flera meningar, där fyra viktiga meningar ges nedan. Mer information om NMEA-meningen och dess dataformat finns här.

• $ GPGGA: Fixeringsdata för globalt positioneringssystem
• $ GPGSV: GPS-satelliter i sikte
• $ GPGSA: GPS DOP och aktiva satelliter
• $ GPRMC: Rekommenderad minimispecifik GPS / transitdata

Dessa strängar innehåller många GPS-parametrar som: Tid, Datum, Longitud, Latitud, hastighet, nr. av använda satelliter, höjd och många andra saker.

För alla platskoordinater och tid kan vi använda $ GPGGA och $ GPRMC.

För datum och tid kan vi använda $ GPRMC-sträng.

När vi använder GPS-modulen för att spåra vilken plats som helst behöver vi bara koordinater och vi kan hitta detta i $ GPGGA-sträng. Endast $ GPGGA (Global Positioning System Fix Data) -sträng används mest i program och andra strängar ignoreras. Denna sträng består av fixdata enligt nedan:

$ GPGGA, 104534.000,7791.0381, N, 06727.4434, E, 1,08,0,9,510.4, M, 43,9, M,, * 47 $ GPGGA, HHMMSS.SSS, latitud, N, longitud, E, FQ, NOS, HDP, altitude, M, height, M,, checksum data

Identifierare	Beskrivning
$ GPGGA	Data för fixering av globalt positioneringssystem
HHMMSS.SSS	Tid i timme minut sekunder och millisekunder format.
Latitud	Latitud (Koordinat)
N	Riktning N = Nord, S = Syd
Longitud	Longitud (koordinat)
E	Riktning E = öst, W = väst
FQ	Fixa kvalitetsdata
NOS	Antal satelliter som används
HDP	Horisontell utspädning av precision
Höjd över havet	Höjd (meter över havet)
M	Meter
Höjd	Höjd
Kontrollsumma	Data för kontrollsumman

Och $ GPRMC-strängen innehåller främst hastighet, tid, datum och position

$ GPRMC, 123519.000, A, 7791.0381, N, 06727.4434, E, 022.4.084.4.230394.003.1, W * 6A $ GPRMC, HHMMSS.SSS, A, latitud, N, longitud, E, hastighet, vinkel, datum, MV, W, CMD

Identifierare	Beskrivning
RMC	Rekommenderad minsta mening C
HHMMSS.SSS	Tid i timme minut sekunder och millisekunder format.
A	Status // A = aktiv och V = ogiltig
Latitud	Latitud 49 grader 16.45 min. Norr
N	Riktning N = Nord, S = Syd
Longitud	Longitud (koordinat)
E	Riktning E = öst, W = väst
Fart	hastighet i knop
Vinkel	Spårvinkel i grader
Datum	Tidsstämpel (datum i UTC)
MV	Magnetisk variation
W	Riktning av variation E / W
CMD (* 6A)	Data för kontrollsumman

För det mesta används denna sträng för att ta tid, datum och hastighet.