Comment interfacer le module GPS (NEO-6m) avec Arduino : 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Dans ce projet, j'ai montré comment interfacer un module GPS avec Arduino UNO. Les données de longitude et de latitude sont affichées sur l'écran LCD et l'emplacement peut être consulté sur l'application.

Liste du matériel

• Arduino Uno ==> 8 $
• Module GPS Ublox NEO-6m ==> 15$
• ACL 16x2 ==> 3 $
• Planche à pain ==> $2
• Cavaliers ==>$2

Le coût total du projet est de 30 dollars.

Étape 1: À propos du GPS

Qu'est-ce que le GPS ? Le système de positionnement global (GPS) est un système de navigation par satellite composé d'au moins 24 satellites. Le GPS fonctionne dans toutes les conditions météorologiques, partout dans le monde, 24 heures sur 24, sans frais d'abonnement ou de configuration.

Comment fonctionne le GPS Les satellites GPS font le tour de la Terre deux fois par jour sur une orbite précise. Chaque satellite transmet un signal unique et des paramètres orbitaux qui permettent aux appareils GPS de décoder et de calculer l'emplacement précis du satellite. Les récepteurs GPS utilisent ces informations et cette trilatération pour calculer l'emplacement exact d'un utilisateur. Essentiellement, le récepteur GPS mesure la distance à chaque satellite par le temps qu'il faut pour recevoir un signal transmis. Avec des mesures de distance à partir de quelques satellites supplémentaires, le récepteur peut déterminer la position d'un utilisateur et l'afficher.

Pour calculer votre position 2D (latitude et longitude) et suivre le mouvement, un récepteur GPS doit être verrouillé sur le signal d'au moins 3 satellites. Avec 4 satellites ou plus en vue, le récepteur peut déterminer votre position 3D (latitude, longitude et altitude). Généralement, un récepteur GPS suivra 8 satellites ou plus, mais cela dépend de l'heure de la journée et de l'endroit où vous vous trouvez sur la terre.

Une fois votre position déterminée, l'unité GPS peut calculer d'autres informations, telles que:

• La vitesse
• Palier
• Pister
• Distance de trajet
• Distance jusqu'à destination

Quel est le signal ?

Les satellites GPS transmettent au moins 2 signaux radio de faible puissance. Les signaux voyagent en ligne de mire, ce qui signifie qu'ils traverseront les nuages, le verre et le plastique, mais ne traverseront pas la plupart des objets solides, tels que les bâtiments et les montagnes. Cependant, les récepteurs modernes sont plus sensibles et peuvent généralement suivre à travers les maisons.

Un signal GPS contient 3 types d'informations différents:

• Le code pseudo-aléatoire est un identifiant. code qui identifie quel satellite transmet des informations. Vous pouvez voir de quels satellites vous recevez des signaux sur la page satellite de votre appareil.
• Les données d'éphéméride sont nécessaires pour déterminer la position d'un satellite et donnent des informations importantes sur la santé d'un satellite, la date et l'heure actuelles.
• Les données de l'almanach indiquent au récepteur GPS où chaque satellite GPS doit se trouver à tout moment de la journée et affichent les informations orbitales pour ce satellite et tous les autres satellites du système.

Étape 2: Arduino, GPS Neo6m et LCD 16x2

1. Arduino

Arduino est une plate-forme électronique open source basée sur du matériel et des logiciels faciles à utiliser. Les cartes Arduino sont capables de lire les entrées - lumière sur un capteur, un doigt sur un bouton ou un message Twitter - et les transformer en sortie - activer un moteur, allumer une LED, publier quelque chose en ligne. Vous pouvez dire à votre carte quoi faire en envoyant un ensemble d'instructions au microcontrôleur de la carte. Pour ce faire, vous utilisez le langage de programmation Arduino (basé sur le câblage) et le logiciel Arduino (IDE), basé sur le traitement.

Bibliothèques requises pour que le GPS fonctionne dans Arduino IDE.

LogicielSérie

Petit GPS

Vous pouvez également créer votre propre Arduino uno personnalisé.

2. Module GPS NEO-6m (comme indiqué dans l'image i2)

Fiche technique du module GPS NEO-6m

3. Écran LCD 16x2

L'écran LCD (Liquid Crystal Display) est un module d'affichage électronique et trouve un large éventail d'applications. Un écran LCD 16x2 est un module très basique et est très couramment utilisé dans divers appareils et circuits. Ces modules sont préférés à sept segments et autres LED multi-segments. Les raisons étant: les écrans LCD sont économiques; facilement programmable; n'ont aucune limitation d'affichage de caractères spéciaux et même personnalisés (contrairement à sept segments), d'animations, etc. Un écran LCD 16x2 signifie qu'il peut afficher 16 caractères par ligne et il y a 2 lignes de ce type. Dans cet écran LCD, chaque caractère est affiché dans une matrice de 5x7 pixels. Cet écran LCD a deux registres, à savoir, Commande et Données. Le registre de commande stocke les instructions de commande données à l'écran LCD. Une commande est une instruction donnée à l'écran LCD pour effectuer une tâche prédéfinie comme l'initialiser, effacer son écran, définir la position du curseur, contrôler l'affichage, etc. Le registre de données stocke les données à afficher sur l'écran LCD. Les données sont la valeur ASCII du caractère à afficher sur l'écran LCD.

Schéma des broches et description des broches (comme indiqué dans les images i3 et i4)

Mode 4 bits et 8 bits de l'écran LCD L'écran LCD peut fonctionner dans deux modes différents, à savoir le mode 4 bits et le mode 8 bits. En mode 4 bits, nous envoyons les données quartet par quartet, d'abord quartet supérieur puis quartet inférieur. Pour ceux d'entre vous qui ne savent pas ce qu'est un quartet: un quartet est un groupe de quatre bits, donc les quatre bits inférieurs (D0-D3) d'un octet forment le quartet inférieur tandis que les quatre bits supérieurs (D4-D7) d'un octet forment le quartet supérieur. Cela nous permet d'envoyer des données 8 bits. Alors qu'en mode 8 bits, nous pouvons envoyer les données 8 bits directement d'un seul coup puisque nous utilisons toutes les 8 lignes de données.

Mode de lecture et d'écriture de l'écran LCD L'écran LCD lui-même se compose d'un CI d'interface. Le MCU peut lire ou écrire sur ce CI d'interface. La plupart du temps, nous écrirons simplement sur le circuit intégré, car la lecture le rendra plus complexe et de tels scénarios sont très rares. Des informations telles que la position du curseur, les interruptions d'achèvement d'état, etc.

Étape 3: Connexions

Interfaçage du module GPS avec Arduino

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Broche numérique (D3) ===> TX

Broche numérique (D4) ===> RX

5Vcc ===> Vcc

Ici, je vous suggère d'utiliser une alimentation externe pour alimenter le module GPS car la puissance minimale requise pour que le module GPS fonctionne est de 3,3 V et Arduino n'est pas capable de fournir autant de tension..

Pilote USB

Une autre chose que j'ai trouvée en travaillant avec l'antenne GPS fournie avec le module est qu'elle ne reçoit pas de signal à l'intérieur de la maison, j'ai donc utilisé cette antenne - c'est bien mieux.

Antenne

Pour connecter cette antenne, vous devez utiliser le connecteur montré dans l'image i6.

Interfaçage des écrans LCD Arduino UNO et JHD162a

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> Résistance 10K

RS ===> A0 (broche analogique)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED+ ===> VCC

LED- ===> GND

Étape 4: Résultat

Étape 5: Démo