Intégrer un GPS OEM dans n'importe quoi : 7 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

Je vais vous montrer comment connecter une unité GPS OEM hautement personnalisable. Ce sont d'excellents équipements qui peuvent être intégrés dans pratiquement n'importe quoi. Construire un système personnalisé complet demande beaucoup de travail. Il nécessite normalement des connaissances spécifiques sur plusieurs composants. Même après l'apprentissage de chaque composant, il faut encore un temps considérable pour tout assembler. J'ai d'abord envisagé d'essayer de construire mon propre récepteur GPS, mais après avoir lu un article sur la théorie du GPS et du GLONASS, j'ai décidé de ne pas l'entreprendre car cela prendrait probablement six mois. Heureusement pour ceux d'entre nous qui souhaitent incorporer le GPS dans nos projets personnalisés (je les utilise en robotique), ou tout simplement pour en savoir plus, il existe une vaste sélection d'unités GPS OEM. L'OEM signifie qu'il est destiné à être intégré à d'autres projets et ne vient pas avec un écran, un boîtier, ou tout supplément. L'avantage de la majorité de ces appareils est qu'ils sont extrêmement polyvalents et faciles à brancher. Comme d'habitude, j'ai également fourni ce tutoriel au format vidéo: je ferai de mon mieux pour expliquer chaque section en détail au fur et à mesure que nous procédons.

Étape 1: Fournitures nécessaires

1. Alimentation d'environ 5 V (3 piles AA ou AAA en série sont de 4,5 V ou 9 V avec un régulateur de tension)2. Si vous utilisez un régulateur de tension 9V - 5V3. Connecteur de fil à la batterie 9v4. planche à pain5. port série femelle6. quelques fils à attacher au port série7. fer à souder8. soudureSi vous avez du mal à trouver un port série, vous pouvez démonter un ancien appareil. J'ai déchiré un vieil adaptateur pour appareil photo numérique. Le modèle que je vais montrer comment brancher et utiliser est un Garmin GPS15L. Cependant, ces instructions devraient s'appliquer assez bien à différents modèles. Lors de la sélection d'un périphérique OEM, il est important de porter une attention particulière au format de sortie de l'unité. Les sorties GPS15L sont basées sur une série de niveau RS232 alors que l'unité Parallax Gps émet à des niveaux TTL. Cela signifie que le modèle Parallax ne fonctionnera pas de la manière dont nous raccordons cette unité. Les niveaux TTL sont généralement utilisés pour la communication par circuit intégré. L'unité Parallax serait donc mieux adaptée si vous vouliez qu'elle se connecte directement à un microcontrôleur et non à votre PC.

Étape 2: le brancher

En fait, le branchement de l'unité est assez simple. Si vous utilisez un régulateur de tension, assurez-vous de connecter la terre aux bornes négatives de la batterie, du port série et du GPS. Vous pouvez utiliser n'importe quel type de source d'alimentation tant que vous le fournissez dans la plage indiquée dans le manuel du fabricant. (GPS15L 3.3 - 5.4VDC) Le port USB produit normalement 5.05V, c'est donc aussi une option. J'avais à l'origine une lampe à fibre optique cassée qui prenait 3 piles AA. Une pile AA ou AAA est de 1,5 volts. La lumière à fibre optique avait les batteries connectées en série, donc la sortie réelle était de 3x1,5 = 4,5 volts. J'ai à l'origine utilisé la source d'alimentation des lumières à fibre optique coupée et mise dans le conteneur Tupperware avec l'unité GPS. La seule différence est qu'il n'y avait pas de régulateur de tension. J'ai juste accroché les motifs ensemble et directement soudé les fils.

Étape 3: Tester sur Linux

Accès au port de communication Avant de pouvoir faire quoi que ce soit avec votre appareil GPS sous Linux, vous devrez probablement vous assurer d'accorder un accès en lecture et en écriture au port avec lequel vous allez tester. Habituellement, les ports série se trouvent dans /dev/ttys0, /dev/ttys1, …etc. Si vous utilisez un adaptateur série vers USB, vous pourrez peut-être le trouver dans /dev/ttyUSB Minicom. à utiliser pour l'examen des ports série/parallèle sous Linux, le plus simple que j'ai trouvé à utiliser était "minicom". Cette application est aléatoire si elle est pré-installée ou non selon la distribution que vous utilisez. Ubuntu 8 n'était pas préinstallé, mais comme vous pouvez le voir sur les captures d'écran, cela ne prend que quelques minutes pour l'installer et le faire fonctionner. La première chose que vous devez faire avec minicom est de le configurer pour utiliser le paramètres corrects. Vous pouvez configurer l'application en utilisant le commutateur de ligne de commande -s De plus, lorsque vous exécutez minicom, vous pouvez accéder au menu en appuyant sur "ctrl" et "a", puis en appuyant sur "z" Adaptateur série vers USB L'adaptateur que j'utilise actuellement, Je me suis construit. Cependant, je recommanderais d'acheter un adaptateur basé sur la série de puces FTDI. FTDI offre une excellente prise en charge des pilotes sur toutes les plateformes ! Sparkfun propose quelques solutions pré-assemblées. Ils ont également un excellent tutoriel sur l'utilisation de la puce RS232RL avec Eagle afin de créer la vôtre.

Étape 4: Test sous Windows

Afin de tester des choses comme celle-ci sous Windows, j'utilise toujours Hyperterminal. Il est installé par défaut la plupart du temps. Je pense que j'ai dû l'installer à partir d'ajouter/supprimer des programmes une fois sur un système exécutant Windows Server.

Les paramètres initiaux avec lesquels vous devrez configurer Hyperterminal se trouvent normalement dans le manuel du fabricant. Pour le GPS15L, le débit en bauds par défaut est de 4800bps. J'ai inclus une capture d'écran de l'adaptateur série vers USB que j'ai utilisé avec mon projet de robotique GPS. Il convient de mentionner que cela a été fait sur une machine Windows 2000. La prise en charge des pilotes pour ce câble est plutôt limitée. Voir l'étape précédente pour l'adaptateur que je recommande.

Étape 5: Comprendre la sortie

Le GPS15L est capable de produire des phrases NMEA 0183 v2 ou NMEA 0183 v3. NMEA 0183 est juste un nom fantaisiste pour dire que l'unité génère des phrases de texte dans un certain format. C'est le format qui est à peu près universel entre les unités GPS pour la sortie des données. Heureusement, le manuel du GPS15L/H décrit chacune de ces phrases en détail.

Lorsque vous démarrez le 15L pour la première fois, il sort tout un tas de phrases différentes. Dans l'application robotique pour laquelle j'ai utilisé cela, j'ai désactivé toutes les autres phrases, à l'exception des données GPS/TRANSIT spécifiques minimales recommandées (RMC). Ce qui suit est un exemple de cette phrase. $GPRMC, 163126, V, 4335.2521, N, 08446.0900, W, 000.0, 173.2, 051206, 006.1, W*62 La phrase contient la longitude, la latitude, la vitesse par rapport au sol, le cap par rapport au sol et bien d'autres informations utiles. Sachez que si vous désactivez toutes les phrases à l'exception de RMC, lorsque vous utilisez l'unité avec un logiciel non personnalisé, certaines fonctionnalités peuvent dépendre des autres phrases. Je vais ensuite vous montrer comment modifier les paramètres sur le 15L/H.

Étape 6: Modification des paramètres GPS

En supposant que vous ayez réussi à tester l'unité à l'aide de Minicom ou d'Hyperterminal, vous devriez également pouvoir lui envoyer des commandes. Si vous regardez dans le manuel du produit, il y a une section intitulée "Interface logicielle GPS 15H et 15L". Cette section décrit toutes les phrases que vous pouvez renvoyer à l'unité GPS afin de la configurer. C'est vraiment simple. Tout ce que vous avez à faire est de taper l'une des phrases du programme.

Par exemple, dans Hyperterminal, vous pouvez taper quelque chose comme: $PGRMO, GPRMC, 0 désactiverait la phrase GPRMC. Vous pouvez également écrire toutes les commandes que vous souhaitez exécuter dans un fichier texte, puis demander à l'hyperterminal de "taper" ce fichier sur l'unité GPS pour vous.

Étape 7: Programmation

La vraie beauté d'une unité OEM apparaît lorsque vous décidez de créer un logiciel personnalisé pour elle. Je dois avouer que j'ai une bonne expérience en programmation. Il n'est certainement pas anodin d'écrire un tampon série afin de lire des données dans une application personnalisée. Si vous ne souhaitez pas écrire de logiciel personnalisé pour l'unité, je vous recommande vivement le programme gpsDrive pour Linux. Il fonctionnera directement avec tout ce qui génère des phrases NMEA 0183. Si vous souhaitez écrire un logiciel personnalisé, vous avez de la chance. J'ai attaché une classe que j'ai écrite en Java qui peut envoyer et recevoir des données sur le port série. Il convient de mentionner que Java n'est pas fourni par défaut avec les classes nécessaires pour prendre en charge la communication série. Pour la classe que j'ai jointe, j'utilise la bibliothèque open source RXTX. Si vous êtes sceptique et souhaitez voir l'unité et le code en action, vous pouvez vous rendre sur mon site Web et regarder la vidéo de l'autonomie projet de navigation robotique. J'ai également le code source complet disponible qui a été utilisé pour naviguer dans le robot. Plus important encore, amusez-vous avec votre GPS !