Incorpora un GPS OEM in qualsiasi cosa: 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Ti mostrerò come collegare un'unità GPS OEM altamente personalizzabile. Questi sono ottimi pezzi di equipaggiamento che possono essere incorporati praticamente in qualsiasi cosa. Costruire un sistema personalizzato completo è un sacco di lavoro. Normalmente richiede una conoscenza specifica di diversi componenti. Anche dopo che ogni componente è stato appreso, ci vuole ancora una notevole quantità di tempo per mettere insieme tutto. Per prima cosa ho pensato di provare a costruire il mio ricevitore GPS, ma dopo aver dato un'occhiata a un articolo sulla teoria GPS e GLONASS, ho deciso di non fare questo tentativo perché probabilmente ci sarebbe voluto mezzo anno. Fortunatamente per quelli di noi che sono desiderosi di incorporare il GPS nei nostri progetti personalizzati (li uso nella robotica), o semplicemente per saperne di più, c'è una vasta selezione di unità GPS OEM. L'OEM significa che è pensato per essere incorporato in altri progetti e non viene fornito con uno schermo, un involucro, o eventuali extra. Il bello della maggior parte di questi dispositivi è che sono estremamente versatili e facili da collegare. Come al solito, ho fornito anche questo tutorial in formato video: farò del mio meglio per spiegare ogni sezione in dettaglio man mano che procediamo.

Passaggio 1: forniture necessarie

1. Alimentazione di circa 5 V (3 batterie AA o AAA in serie sono 4,5 V o 9 V con un regolatore di tensione) 2. Se si utilizza un regolatore di tensione 9V - 5v3. Connettore del cavo alla batteria da 9v4. breadboard5. porta seriale femmina6. alcuni fili da collegare alla porta seriale7. saldatore 8. solderSe hai problemi a trovare una porta seriale, puoi smontare un vecchio dispositivo. Ho smontato un vecchio adattatore per fotocamera digitale. Il modello che mostrerò come collegare e utilizzare è un Garmin GPS15L. Tuttavia, queste istruzioni dovrebbero applicarsi abbastanza bene a diversi modelli. È importante quando si seleziona un dispositivo OEM prestare molta attenzione al formato di output dell'unità. Le uscite GPS15L si basano su un livello seriale RS232 mentre l'unità Parallax Gps emette a livelli TTL. Ciò significa che il modello Parallax non funzionerà nel modo in cui stiamo collegando questa unità. I livelli TTL sono generalmente utilizzati per la comunicazione dei circuiti integrati. Quindi l'unità Parallax sarebbe più adatta se volessi collegarla direttamente a un micro controller e non al tuo PC.

Passaggio 2: collegarlo

In realtà collegare l'unità è piuttosto semplice. Se utilizzi un regolatore di tensione, assicurati di collegare la massa ai terminali negativi della batteria, della porta seriale e del GPS. È possibile utilizzare qualsiasi tipo di fonte di alimentazione desiderata purché lo fornisca entro l'intervallo fornito nel manuale del produttore. (GPS15L 3,3 - 5,4 V CC) La porta USB emette normalmente 5,05 V, quindi anche questa è un'opzione. Originariamente avevo una luce a fibra ottica rotta che richiedeva 3 batterie AA. Una batteria AA o AAA è da 1,5 volt. La luce in fibra ottica aveva le batterie collegate in serie, quindi l'uscita effettiva era 3x1,5 = 4,5 volt. Inizialmente ho utilizzato la fonte di alimentazione delle luci in fibra ottica tagliata e inserita nel contenitore Tupperware con l'unità GPS. L'unica differenza è che non c'era il regolatore di tensione. Ho appena agganciato i motivi insieme e saldato direttamente i fili.

Passaggio 3: test su Linux

Accesso alla porta di comunicazione Prima di poter fare qualsiasi cosa con la tua unità GPS su Linux, probabilmente dovrai assicurarti di concedere l'accesso in lettura e scrittura alla porta con cui eseguirai il test. Di solito le porte seriali sono in /dev/ttys0, /dev/ttys1, …etcSe stai usando un adattatore seriale-usb, potresti trovarlo in /dev/ttyUSB Minicom Tra tutte le applicazioni che ho provato inizialmente da usare per l'esame della porta seriale/parallela su Linux, il più semplice che ho trovato da usare è stato "minicom". Questa applicazione è incostante se è preinstallata o meno a seconda della distribuzione che usi. Ubuntu 8 non è stato preinstallato, ma come puoi vedere dalle schermate, ci vogliono solo pochi minuti per installarlo e farlo funzionare. La prima cosa che devi fare con minicom è configurarlo per usare il parametri corretti. È possibile configurare l'applicazione utilizzando l'opzione della riga di comando -s Inoltre, quando si esegue minicom, è possibile accedere al menu premendo "ctrl" e "a" e quindi premendo "z" Adattatore da seriale a USB L'adattatore che attualmente utilizzo, mi sono costruito. Tuttavia, consiglierei di acquistare un adattatore basato sulla serie di chip FTDI. FTDI offre un eccellente supporto per i driver su tutte le piattaforme! Sparkfun offre alcune soluzioni preassemblate. Hanno anche un ottimo tutorial sull'uso del chip RS232RL con Eagle per crearne uno tuo.

Passaggio 4: test su Windows

Per testare cose come questa su Windows, uso sempre Hyperterminal. Viene installato di default la maggior parte delle volte. Penso di aver dovuto installarlo da aggiungi/rimuovi programmi una volta su un sistema che esegue Windows Server.

Le impostazioni iniziali con cui sarà necessario configurare Hyperterminal si trovano normalmente nel manuale del produttore. Per il GPS15L, la velocità di trasmissione predefinita è 4800 bps. Ho incluso una schermata dell'adattatore seriale-usb che ho usato con il mio progetto di robotica GPS. Va detto che questo è stato fatto su una macchina Windows 2000. Il supporto del driver per questo cavo è piuttosto limitato. Vedere il passaggio precedente per l'adattatore che consiglio.

Passaggio 5: comprensione dell'output

Il GPS15L è in grado di emettere sentenze NMEA 0183 v2 o NMEA 0183 v3. NMEA 0183 è solo un nome di fantasia per dire che l'unità emette frasi di testo in un certo formato. Questo è il formato che è praticamente universale tra le unità GPS per l'output dei dati. Per fortuna, il manuale del GPS15L/H descrive ognuna di queste frasi in dettaglio.

Quando accendi per la prima volta il 15L emette un sacco di frasi diverse. Nell'applicazione di robotica per cui l'ho usato, ho disattivato ogni altra frase ad eccezione dei dati GPS/TRANSIT (RMC) specifici minimi consigliati. Quello che segue è un esempio di questa frase. $GPRMC, 163126, V, 4335.2521, N, 08446.0900, W, 000.0, 173.2, 051206, 006.1, W*62 La frase contiene longitudine, latitudine, velocità rispetto al suolo, rotta rispetto al suolo e molte altre informazioni utili. Tenere presente che se si disabilitano tutte le frasi tranne RMC, quando si utilizza l'unità con software non personalizzato, alcune delle funzionalità potrebbero dipendere dalle altre frasi. Successivamente ti mostrerò come modificare le impostazioni sul 15L/H.

Passaggio 6: modifica delle impostazioni GPS

Supponendo che tu sia stato in grado di testare con successo l'unità utilizzando Minicom o Hyperterminal, dovresti essere in grado di inviare comandi anche ad essa. Se guardi nel manuale del prodotto, c'è una sezione chiamata "Interfaccia software GPS 15H e 15L". Questa sezione descrive tutte le frasi che è possibile inviare all'unità GPS per configurarla. È davvero semplice. Tutto quello che devi fare è digitare una delle frasi del programma.

Ad esempio, in Hyperterminal potresti digitare qualcosa come: $ PGRMO, GPRMC, 0 disabiliterebbe la frase GPRMC. Puoi anche scrivere tutti i comandi che vuoi eseguire in un file di testo, quindi fare in modo che l'hyperterminal "digiti" quel file sull'unità GPS per te.

Passaggio 7: programmazione

La vera bellezza di un'unità OEM viene fuori quando si decide di creare un software personalizzato per essa. Devo confessare che ho una discreta esperienza di programmazione. Certamente non è banale scrivere un buffer seriale per leggere i dati in un'applicazione personalizzata. Se non vuoi scrivere software personalizzato per l'unità, ti consiglio vivamente il programma gpsDrive per Linux. Funzionerà immediatamente con qualsiasi cosa emetta frasi NMEA 0183. Se vuoi scrivere software personalizzato, sei fortunato. Ho allegato una classe che ho scritto in Java che può inviare e ricevere dati sulla porta seriale. Va detto che Java non viene fornito di default con le classi necessarie per supportare la comunicazione seriale. Per la lezione che ho allegato, sto utilizzando la libreria open source RXTX. Se sei scettico e desideri vedere l'unità e il codice in azione, puoi andare sul mio sito Web e guardare il video dell'autonomo progetto di navigazione robotica. Ho anche a disposizione il codice sorgente completo che è stato utilizzato per navigare nel robot. Soprattutto, divertiti con il tuo GPS!