Interface Arduino Mega Nrog GPS Module (Neo-6M): 8 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:25

Hauv txoj haujlwm no, kuv tau qhia yuav ua li cas cuam tshuam GPS module (Neo-6M) nrog Arduino Mega. TinyGPS lub tsev qiv ntawv tau siv los tso saib cov ntaub ntawv ntawm Longitude thiab Latitude thiab TinyGPS ++ tau siv los tso saib Latitude, Longitude, Altitude, Ceev thiab tus lej ntawm lub hnub qub ntawm tus saib xyuas.

Kauj Ruam 1: Cov Cheeb Tsam Xav Tau

Kho vajtse

• Arduino Mega ==> $ 30
• Neo-6M GPS module ==> $ 30

Software

Arduino IDE Cov

Tus nqi tag nrho ntawm qhov project yog $ 60

Kauj Ruam 2: Cov Lus Qhia Txog GPS

GPS yog dab tsi

Lub Ntiaj Teb Txoj Haujlwm Tso Rau Hauv (GPS) yog lub ntiaj teb siv lub xov tooj cua qhia los ntawm tsawg kawg 24 lub hnub qub. GPS ua haujlwm nyob rau txhua qhov xwm txheej huab cua, nyob txhua qhov chaw hauv ntiaj teb, 24 teev nyob rau ib hnub, yam tsis tau them nqi xaj lossis teeb tsa.

GPS ua haujlwm li cas

GPS satellites ncig lub ntiaj teb ob zaug ib hnub nyob rau hauv qhov tseeb orbit. Txhua lub xov tooj cua xa tawm lub cim tshwj xeeb thiab lub ntsej muag tsis sib xws uas tso cai rau GPS cov cuab yeej txiav txim siab thiab suav qhov tseeb ntawm qhov chaw ntawm lub hnub qub. Tus txais GPS siv cov ntaub ntawv no thiab trilateration los xam tus neeg siv qhov chaw nyob tseeb. Qhov tseem ceeb, tus txais GPS ntsuas qhov nrug deb ntawm txhua lub hnub qub los ntawm lub sijhawm nws yuav siv kom tau txais lub teeb liab xa mus. Nrog kev ntsuas kev deb los ntawm ob peb lub hnub qub ntau dua, tus txais tuaj yeem txiav txim siab tus neeg siv txoj haujlwm thiab tso saib nws.

Txhawm rau xam koj 2-D txoj haujlwm (latitude thiab longitude) thiab taug qab kev txav mus, lub GPS txais yuav tsum tau xauv rau ntawm lub teeb liab tsawg kawg 3 lub hnub qub. Nrog 4 lossis ntau lub hnub qub pom, tus txais tuaj yeem txiav txim siab koj li 3-D txoj haujlwm (latitude, longitude thiab altitude). Feem ntau, tus txais GPS yuav taug qab 8 lossis ntau lub hnub qub, tab sis qhov ntawd nyob ntawm lub sijhawm ntawm hnub thiab qhov chaw koj nyob hauv ntiaj teb. Thaum koj txoj haujlwm tau txiav txim siab lawm, chav GPS tuaj yeem xam lwm cov ntaub ntawv, xws li

• Ceev
• Cov kabmob
• Taug qab
• Taug kev deb
• Nrug deb rau lo lus uas peb

Dab tsi yog teeb liab

GPS satellites xa tsawg kawg 2 lub xov tooj cua qis zog. Cov cim qhia taug kev los ntawm kab pom, txhais tau tias lawv yuav hla dhau huab, iav thiab yas tab sis yuav tsis hla mus rau feem ntau cov khoom ruaj khov, xws li tsev thiab roob. Txawm li cas los xij, cov neeg txais niaj hnub no nkag siab ntau dua thiab tuaj yeem taug qab hauv tsev. Lub cim GPS muaj 3 yam sib txawv ntawm cov ntaub ntawv

Pseudorandom chaws

Nws yog I. D. chaws uas txheeb xyuas lub satellite twg uas xa cov ntaub ntawv. Koj tuaj yeem pom lub hnub qub uas koj tau txais cov cim los ntawm koj lub cuab yeej nplooj ntawv nplooj ntawv.

Cov ntaub ntawv Ephemeris

Ephemeris cov ntaub ntawv xav tau los txiav txim siab lub chaw haujlwm satellite thiab muab cov ntaub ntawv tseem ceeb txog kev noj qab haus huv ntawm lub hnub qub, hnub tim thiab sijhawm tam sim no.

Cov ntaub ntawv Almanac

Almanac cov ntaub ntawv qhia GPS tus txais qhov twg txhua lub GPS satellite yuav tsum yog nyob rau txhua lub sijhawm nyob rau ib hnub thiab qhia cov lus qhia nyob ib puag ncig rau lub hnub qub ntawd thiab txhua lwm lub hnub qub hauv lub system.

Kauj Ruam 3: Neo-6M GPS Module

NEO-6M GPS module tau qhia hauv daim duab hauv qab no. Nws los nrog tus kav hlau txais xov sab nraud thiab tsis tuaj nrog tus pin header. Yog li koj yuav tsum tau solder nws.

Txheej txheem cej luam ntawm NEO-6M GPS Module

NEO-6M GPS Chip

Lub plawv ntawm tus qauv yog NEO-6M GPS nti los ntawm u-blox. Nws tuaj yeem taug qab txog 22 lub hnub qub nyob ntawm 50 raws thiab ua tiav kev lag luam qib siab tshaj plaws ntawm kev nkag siab piv txwv li -161 dB taug qab, thaum siv tsuas yog 45mA muab tam sim no. U-blox 6 qhov chaw tso lub cav tseem muaj lub Sijhawm-Rau-Thawj-Kho (TTFF) ntawm qis dua 1 thib ob. Ib qho ntawm cov yam ntxwv zoo tshaj plaws nti muab yog Power Save Mode (PSM). Nws tso cai txo qis hauv kev siv hluav taws xob los ntawm kev xaiv hloov chaw ntawm tus txais thiab qhib. Qhov no txo qis kev siv fais fab ntawm tus qauv kom tsuas yog 11mA ua rau nws haum rau lub zog siv tau zoo li GPS lub xov tooj ntawm tes. Cov ntaub ntawv tsim nyog pins ntawm NEO-6M GPS nti tau tawg tawm mus rau 0.1 ″ suab headers. Qhov no suav nrog cov pins xav tau rau kev sib txuas lus nrog lub microcontroller hla UART.

Nco tseg:- Tus qauv txhawb nqa baud tus nqi los ntawm 4800bps txog 230400bps nrog lub hauv paus baud ntawm 9600.

Txoj Haujlwm Txhim Kho Qhov Taw Qhia LED

Muaj LED nyob ntawm NEO-6M GPS Module uas qhia txog xwm txheej ntawm Txoj Haujlwm Kho. Nws yuav ntsais muag ntawm ntau tus nqi nyob ntawm seb nws nyob hauv lub xeev twg

1. Tsis Blinking ==> txhais tau tias Nws tab tom nrhiav rau lub hnub qub
2. Blink txhua 1s - txhais tau tias Txoj Haujlwm Kho tau pom

3.3V LDO Regulator

Qhov ua haujlwm ntawm NEO-6M nti yog los ntawm 2.7 txog 3.6V. Tab sis, tus qauv los nrog MIC5205 ultra-low dropout 3V3 tus tswj hwm los ntawm MICREL. Cov logic pins kuj tseem yog 5-volt kam rau ua, yog li peb tuaj yeem yooj yim txuas nws mus rau Arduino lossis ib qho 5V logic microcontroller yam tsis tau siv cov cuab yeej hloov pauv qib.

Roj teeb & EEPROM

Tus qauv yog nruab nrog HK24C32 ob txoj kab xov tooj EEPROM. Nws yog 4KB loj thiab txuas nrog NEO-6M nti ntawm I2C. Qhov qauv no tseem muaj lub roj teeb khawm rov tau uas ua raws li lub peev xwm loj.

EEPROM ua ke nrog roj teeb pab khaws lub roj teeb rov qab RAM (BBR). BBR muaj cov ntaub ntawv teev, cov ntaub ntawv txoj haujlwm zaum kawg (GNSS cov ntaub ntawv hauv xov tooj cua) thiab cov qauv teeb tsa. Tab sis nws tsis tau txhais rau kev khaws cov ntaub ntawv mus tas li.

Raws li lub roj teeb khaws lub moos thiab txoj haujlwm kawg, lub sijhawm los kho thawj zaug (TTFF) txo qis rau 1s. Qhov no tso cai rau xauv txoj haujlwm sai dua.

Tsis muaj lub roj teeb GPS ib txwm txias-pib yog li pib GPS xauv siv sijhawm ntau dua. Lub roj teeb tau them ncaj qha thaum siv lub zog thiab khaws cov ntaub ntawv mus txog ob lub lis piam yam tsis muaj lub hwj chim.

Pinout

GND yog Ground Pin thiab xav tau txuas nrog GND tus pin ntawm Arduino

TxD (Transmitter) tus pin yog siv rau kev sib txuas lus txuas

RxD (Txais) tus pin yog siv rau kev sib txuas lus

VCC muab lub zog rau tus qauv. Koj tuaj yeem txuas nws ncaj qha rau 5V tus pin ntawm Arduino

Kauj Ruam 4: Arduino Mega

Arduino yog lub platform siv hluav taws xob qhib raws qhov yooj yim-rau-siv-kho vajtse thiab software. Cov laug cam Arduino tuaj yeem nyeem cov tswv yim - teeb ntawm lub ntsuas pa, ntiv tes ntawm lub pob, lossis Twitter lus - thiab tig nws mus rau hauv cov zis - qhib lub tshuab, qhib lub LED, tshaj tawm qee yam online. Koj tuaj yeem qhia koj pawg thawj coj ua dab tsi los ntawm kev xa cov txheej txheem qhia rau microcontroller ntawm lub rooj tsavxwm. Txhawm rau ua li ntawd koj siv Arduino cov lus programming (raws li thaiv), thiab Arduino Software (IDE), raws li Kev Ua Haujlwm.

Arduino Mega Cov

Arduino Mega 2560 yog Microcontroller board raws Atmega2560.

• Muaj 54 tus lej digital I/O pins thiab 16 tus lej sib txuas sib txuas ntawm lub rooj tsavxwm uas ua rau cov cuab yeej siv tshwj xeeb no thiab sawv tawm ntawm lwm tus. Out ntawm 54 digital I/O, 15 tau siv rau PWM (mem tes dav tes taws los piav).
• Cov siv lead ua oscillator ntawm 16MHz zaus tau ntxiv rau ntawm lub rooj tsavxwm.
• Lub Rooj Tswjhwm Saib los nrog USB cable chaw nres nkoj uas yog siv los txuas thiab hloov cov lej los ntawm lub khoos phis tawj mus rau lub rooj tsavxwm.
• DC lub hwj chim txuas tau txuas nrog lub rooj tsavxwm uas siv los txhawb lub rooj tsavxwm.
• Lub Rooj Tswjhwm Saib los nrog ob qhov ntsuas hluav taws xob piv txwv li 5V thiab 3.3V uas muab qhov hloov pauv yooj yim los tswj qhov hluav taws xob raws li qhov xav tau.
• Muaj lub khawm rov pib dua thiab 4 khoos phis tawj chaw nres nkoj hu ua USART uas ua rau muaj qhov nrawm tshaj plaws rau teeb tsa kev sib txuas lus.
• Muaj peb txoj hauv kev los txhawb lub rooj tsavxwm. Koj tuaj yeem siv lub USB cable los txuas lub zog rau lub rooj tsavxwm thiab hloov cov cai rau lub rooj tsavxwm lossis koj tuaj yeem siv lub zog siv Vin ntawm lub rooj tsavxwm lossis los ntawm Power jack lossis batter.

Kev qhia tshwj xeeb

Pinout

Nqe lus piav qhia

• 5V & 3.3V ==> Tus pin no yog siv los muab cov tswj hluav taws xob nyob ib puag ncig 5V. Qhov kev tswj hwm lub zog siv hluav taws xob ua rau tus tswj hwm thiab lwm yam khoom siv ntawm lub rooj tsavxwm. Nws tuaj yeem tau txais los ntawm Vin ntawm pawg thawj coj lossis USB cable lossis lwm qhov kev tswj hwm 5V qhov hluav taws xob. Thaum lwm qhov kev tswj hwm hluav taws xob tau muab los ntawm 3.3V tus pin. Lub zog siab tshaj plaws nws tuaj yeem kos tau yog 50mA.
• GND ==> Muaj 5 tus pin hauv av muaj nyob rau ntawm lub rooj tsavxwm uas ua rau nws muaj txiaj ntsig thaum ntau dua ib tus pin hauv av xav tau rau txoj haujlwm.
• Pib dua ==> Tus pin no yog siv los rov pib dua lub rooj tsavxwm. Teeb tus pin no rau LOW yuav rov pib dua lub rooj tsavxwm.
• Vin ==> Nws yog cov khoom siv hluav taws xob nkag mus rau lub rooj tsavxwm uas nyob ntawm 7V txog 20V. Qhov hluav taws xob muab los ntawm lub hwj chim txuas tuaj yeem nkag los ntawm tus pin no. Txawm li cas los xij, qhov hluav taws xob tso tawm los ntawm tus pin no rau lub rooj tsavxwm yuav raug teeb tsa kom txog 5V.
• Kev Sib Txuas Lus ==> RXD thiab TXD yog cov koob txuas siv los xa thiab tau txais cov ntaub ntawv tseem ceeb piv txwv li Rx sawv cev rau kev xa cov ntaub ntawv thaum Tx siv los txais cov ntaub ntawv. Muaj plaub qhov sib txuas ua ke ntawm cov koob no tau siv nyob qhov twg Serail 0 muaj RX (0) thiab TX (1), Serial 1 muaj TX (18) thiab RX (19), Serial 2 muaj TX (16) thiab RX (17), thiab Serial 3 muaj TX (14) thiab RX (15).
• Kev cuam tshuam sab nrauv ==> Rau tus pin tau siv los tsim kev cuam tshuam sab nraud xws li cuam tshuam 0 (0), cuam tshuam 1 (3), cuam tshuam 2 (21), cuam tshuam 3 (20), cuam tshuam 4 (19), cuam tshuam 5 (18). Cov pins no tsim kev cuam tshuam los ntawm ntau txoj hauv kev piv txwv li muab LOW tus nqi, nce lossis poob ntug lossis hloov tus nqi rau cov cuam tshuam cuam tshuam.
• LED ==> Pawg thawj coj no los nrog built-in LED txuas nrog tus lej pin 13. Tus nqi siab ntawm tus pin no yuav tig LED thiab LOW tus nqi yuav tig nws tawm.
• AREF ==> AREF sawv rau Analog Reference Voltage uas yog qhov ntsuas hluav taws xob rau cov tswv yim analog
• Analog Pins ==> Muaj 16 tus lej sib txuas sib txuas ntawm lub rooj tsav xwm sau npe ua A0 txog A15. Nws yog ib qho tseem ceeb kom nco ntsoov tias txhua tus lej sib piv no tuaj yeem siv ua digital I/O pins. Txhua tus pin analog los nrog 10-ntsis kev daws teeb meem. Cov pins no tuaj yeem ntsuas los ntawm hauv av mus rau 5V. Txawm li cas los xij, tus nqi siab dua tuaj yeem hloov pauv siv AREF thiab analogReference () ua haujlwm.
• I2C ==> Ob tus pin 20 thiab 21 txhawb nqa I2C kev sib txuas lus qhov twg 20 sawv cev rau SDA (Cov Ntaub Ntawv Xov Xwm Kab feem ntau yog siv los tuav cov ntaub ntawv) thiab 21 sawv cev rau SCL (Kab Cuam Tshuam Kab feem ntau yog siv los muab cov ntaub ntawv sib txuas ntawm cov khoom siv)
• SPI Kev Sib Txuas ==> SPI sawv cev rau Serial Peripheral Interface siv rau kev xa cov ntaub ntawv ntawm tus tswj hwm thiab lwm yam khoom siv ib puag ncig. Plaub tus lej xws li 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), 53 (SS) tau siv rau kev sib txuas lus SPI.

Kauj Ruam 5: Arduino IDE

Ntawm no kuv xav tias koj twb tau teeb tsa Arduino IDE.

1. Rub lub tsev qiv ntawv xav tau hauv qab no

TinyGPS lib

2. Tom qab rub tawm nws. Extract nws thiab txav nws mus rau nplaub tshev C: / Users / … / Documents / Arduino / libraries kom ntseeg tau tias tsis muaj (-).

3. Qhib Arduino IDE thiab luam cov cai los ntawm ntu ntu haujlwm.

4. Tom qab ntawd xaiv pawg thawj coj rau qhov ntawd mus rau Cov Cuab Yeej ==> Cov laug cam ==> xaiv pawg thawj coj ntawm no peb tab tom siv Arduino Mega 2560

5. Tom qab xaiv pawg thawj coj xaiv chaw nres nkoj rau qhov ntawd mus rau Cov Cuab Yeej ==> Chaw Nres Nkoj

6 Tom qab xaiv pawg thawj coj thiab chaw nres nkoj nyem upload.

7. Thaum cov cai tau rub tawm qhib qhib lub davhlau ya nyob twg kom pom cov zis.

Kauj Ruam 6: Kev Sib Txuas

Arduino MEGA ==> NEO-6M GPS

• 3.3V ==> VCC
• GND ==> GND
• Tx1 (18) ==> Rx
• Txx (19) ==> Tx

Koj tseem tuaj yeem siv Serial2 lossis Serial3 hloov Serial1