Cara Antarmuka Modul GPS (NEO-6m) Dengan Arduino: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Dalam proyek ini, saya telah menunjukkan cara menghubungkan modul GPS dengan Arduino UNO. Data bujur dan lintang ditampilkan di LCD dan lokasi dapat dilihat di aplikasi.

Daftar bahan

• Arduino Uno ==> $8
• Modul GPS Ublox NEO-6m ==> $15
• LCD 16x2 ==> $3
• Papan tempat memotong roti ==> $2
• Kabel jumper ==> $2

Total biaya proyek adalah $30 dolar.

Langkah 1: Tentang GPS

Apa itu GPS Global Positioning System (GPS) adalah sistem navigasi berbasis satelit yang terdiri dari setidaknya 24 satelit. GPS berfungsi dalam kondisi cuaca apa pun, di mana pun di dunia, 24 jam sehari, tanpa biaya berlangganan atau biaya pemasangan.

Cara kerja GPSSatelit GPS mengelilingi Bumi dua kali sehari dalam orbit yang tepat. Setiap satelit mentransmisikan sinyal unik dan parameter orbital yang memungkinkan perangkat GPS untuk memecahkan kode dan menghitung lokasi satelit yang tepat. Penerima GPS menggunakan informasi dan trilaterasi ini untuk menghitung lokasi pasti pengguna. Pada dasarnya, penerima GPS mengukur jarak ke setiap satelit dengan jumlah waktu yang diperlukan untuk menerima sinyal yang ditransmisikan. Dengan pengukuran jarak dari beberapa satelit lagi, penerima dapat menentukan posisi pengguna dan menampilkannya.

Untuk menghitung posisi 2-D Anda (lintang dan bujur) dan melacak pergerakan, penerima GPS harus dikunci ke sinyal minimal 3 satelit. Dengan melihat 4 satelit atau lebih, penerima dapat menentukan posisi 3-D Anda (lintang, bujur, dan ketinggian). Umumnya, penerima GPS akan melacak 8 satelit atau lebih, tetapi itu tergantung pada waktu dan lokasi Anda di bumi.

Setelah posisi Anda ditentukan, unit GPS dapat menghitung informasi lain, seperti:

• Kecepatan
• bantalan
• Melacak
• Jarak perjalanan
• Jarak ke tujuan

Apa sinyalnya?

Satelit GPS mengirimkan setidaknya 2 sinyal radio berdaya rendah. Sinyal bergerak dengan garis pandang, yang berarti mereka akan melewati awan, kaca dan plastik tetapi tidak akan melewati sebagian besar benda padat, seperti bangunan dan gunung. Namun, receiver modern lebih sensitif dan biasanya dapat melacak melalui rumah.

Sinyal GPS berisi 3 jenis informasi yang berbeda:

• Kode pseudorandom adalah I. D. kode yang mengidentifikasi satelit mana yang mengirimkan informasi. Anda dapat melihat dari satelit mana Anda mendapatkan sinyal di halaman satelit perangkat Anda.
• Data ephemeris diperlukan untuk menentukan posisi satelit dan memberikan informasi penting tentang kesehatan satelit, tanggal dan waktu saat ini.
• Data almanak memberi tahu penerima GPS di mana setiap satelit GPS harus berada setiap saat sepanjang hari dan menunjukkan informasi orbit untuk satelit itu dan setiap satelit lain dalam sistem.

Langkah 2: Arduino, GPS Neo6m dan LCD 16x2

1. Arduino

Arduino adalah platform elektronik open-source berdasarkan perangkat keras dan perangkat lunak yang mudah digunakan. Papan Arduino dapat membaca input - menyalakan sensor, jari pada tombol, atau pesan Twitter - dan mengubahnya menjadi output - mengaktifkan motor, menyalakan LED, menerbitkan sesuatu secara online. Anda dapat memberi tahu papan Anda apa yang harus dilakukan dengan mengirimkan satu set instruksi ke mikrokontroler di papan tulis. Untuk melakukannya, Anda menggunakan bahasa pemrograman Arduino (berdasarkan Pengkabelan), dan Perangkat Lunak Arduino (IDE), berdasarkan Pemrosesan.

Pustaka yang diperlukan agar GPS dapat berfungsi di Arduino IDE.

Perangkat LunakSerial

KecilGPS

Anda juga dapat membuat Arduino uno kustom Anda sendiri.

2. Modul GPS NEO-6m (seperti yang ditunjukkan pada gambar i2)

Lembar data modul GPS NEO-6m

3. LCD 16x2

Layar LCD (Liquid Crystal Display) adalah modul tampilan elektronik dan menemukan berbagai aplikasi. Layar LCD 16x2 adalah modul yang sangat dasar dan sangat umum digunakan di berbagai perangkat dan sirkuit. Modul ini lebih disukai daripada tujuh segmen dan LED multi segmen lainnya. Alasannya adalah: LCD ekonomis; mudah diprogram; tidak memiliki batasan untuk menampilkan karakter khusus & bahkan khusus (tidak seperti di tujuh segmen), animasi, dan sebagainya. Sebuah LCD 16x2 berarti dapat menampilkan 16 karakter per baris dan ada 2 baris tersebut. Pada LCD ini setiap karakter ditampilkan dalam matriks 5x7 piksel. LCD ini memiliki dua register yaitu Command dan Data. Register perintah menyimpan instruksi perintah yang diberikan ke LCD. Perintah adalah instruksi yang diberikan kepada LCD untuk melakukan tugas yang telah ditentukan seperti menginisialisasinya, membersihkan layarnya, mengatur posisi kursor, mengontrol tampilan dll. Register data menyimpan data yang akan ditampilkan pada LCD. Data tersebut merupakan nilai ASCII dari karakter yang akan ditampilkan pada LCD.

Diagram pin dan deskripsi pin (seperti yang ditunjukkan pada gambar i3 dan i4)

Mode 4-bit dan 8-bit LCD LCD dapat bekerja dalam dua mode yang berbeda, yaitu mode 4-bit dan mode 8-bit. Dalam mode 4 bit kami mengirim nibble data dengan nibble, pertama nibble atas dan kemudian nibble bawah. Bagi Anda yang belum tahu apa itu nibble: nibble adalah kumpulan empat bit, jadi empat bit bawah (D0-D3) dari satu byte membentuk nibble bawah sedangkan empat bit atas (D4-D7) dari satu byte membentuk nibble yang lebih tinggi. Hal ini memungkinkan kita untuk mengirim data 8 bit. Sedangkan dalam mode 8 bit kita dapat mengirim data 8 bit secara langsung dalam satu langkah karena kita menggunakan semua 8 jalur data.

Mode Baca dan Tulis LCD LCD itu sendiri terdiri dari IC Antarmuka. MCU dapat membaca atau menulis ke IC antarmuka ini. Sebagian besar waktu kita hanya akan menulis ke IC, karena membaca akan membuatnya lebih kompleks dan skenario seperti itu sangat jarang terjadi. Informasi seperti posisi kursor, interupsi penyelesaian status, dll.

Langkah 3: Koneksi

Antarmuka modul GPS dengan Arduino

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Pin digital (D3) ===> TX

Pin digital (D4) ===> RX

5Vdc ===>Vcc

Di sini, saya menyarankan Anda untuk menggunakan catu daya eksternal untuk memberi daya pada modul GPS karena kebutuhan daya minimum untuk modul GPS untuk bekerja adalah 3,3 V dan Arduino tidak mampu memberikan tegangan sebanyak itu. Untuk memberikan tegangan gunakan USB TTL produktif seperti yang ditunjukkan pada gambar i5.

driver USB

Satu hal lagi yang saya temukan saat bekerja dengan antena GPS dilengkapi dengan modul adalah tidak menerima sinyal di dalam rumah jadi saya menggunakan antena ini - itu jauh lebih baik.

Antena

Untuk menghubungkan antena ini, Anda harus menggunakan konektor yang ditunjukkan pada gambar i6.

Antarmuka Arduino UNO dan JHD162a LCD

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5V

VEE ===> Resistor 10K

RS ===> A0 (Pin analog)

R/W ===> GND

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED+ ===> VCC

LED- ===> GND

Langkah 4: Hasil

Langkah 5: Demo