Arduino के साथ GPS मॉड्यूल (NEO-6m) को कैसे इंटरफ़ेस करें: 7 चरण (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

इस परियोजना में, मैंने दिखाया है कि Arduino UNO के साथ GPS मॉड्यूल को कैसे इंटरफ़ेस किया जाए। देशांतर और अक्षांश के लिए डेटा एलसीडी पर प्रदर्शित होता है और स्थान को ऐप पर देखा जा सकता है।

सामग्री की सूची

• Arduino Uno ==> $8
• Ublox NEO-6m GPS मॉड्यूल ==> $15
• 16x2 एलसीडी ==> $3
• ब्रेडबोर्ड ==> $2
• जम्पर तार ==>$2

परियोजना की कुल लागत $ 30 डॉलर है।

चरण 1: जीपीएस के बारे में

जीपीएस क्या है ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस) एक उपग्रह आधारित नेविगेशन प्रणाली है जो कम से कम 24 उपग्रहों से बनी है। GPS किसी भी मौसम की स्थिति में, दुनिया में कहीं भी, 24 घंटे बिना किसी सदस्यता शुल्क या सेटअप शुल्क के काम करता है।

GPS कैसे काम करता हैGPS उपग्रह एक सटीक कक्षा में दिन में दो बार पृथ्वी का चक्कर लगाते हैं। प्रत्येक उपग्रह एक अद्वितीय संकेत और कक्षीय पैरामीटर प्रसारित करता है जो जीपीएस उपकरणों को उपग्रह के सटीक स्थान को डीकोड और गणना करने की अनुमति देता है। GPS रिसीवर उपयोगकर्ता के सटीक स्थान की गणना करने के लिए इस जानकारी और त्रयीकरण का उपयोग करते हैं। अनिवार्य रूप से, जीपीएस रिसीवर प्रत्येक उपग्रह की दूरी को एक संचरित संकेत प्राप्त करने में लगने वाले समय से मापता है। कुछ और उपग्रहों से दूरी माप के साथ, रिसीवर उपयोगकर्ता की स्थिति निर्धारित कर सकता है और उसे प्रदर्शित कर सकता है।

अपनी 2-डी स्थिति (अक्षांश और देशांतर) की गणना करने और गति ट्रैक करने के लिए, एक GPS रिसीवर को कम से कम 3 उपग्रहों के सिग्नल पर लॉक किया जाना चाहिए। 4 या अधिक उपग्रहों को देखते हुए, रिसीवर आपकी 3-डी स्थिति (अक्षांश, देशांतर और ऊंचाई) निर्धारित कर सकता है। आम तौर पर, एक जीपीएस रिसीवर 8 या अधिक उपग्रहों को ट्रैक करेगा, लेकिन यह दिन के समय पर निर्भर करता है और आप पृथ्वी पर कहां हैं।

एक बार आपकी स्थिति निर्धारित हो जाने के बाद, GPS इकाई अन्य जानकारी की गणना कर सकती है, जैसे:

• स्पीड
• सहन करना
• संकरा रास्ता
• ट्रिप जिला
• गंतव्य से दूरी

संकेत क्या है?

GPS उपग्रह कम से कम 2 कम-शक्ति वाले रेडियो सिग्नल प्रसारित करते हैं। संकेत दृष्टि की रेखा से यात्रा करते हैं, जिसका अर्थ है कि वे बादलों, कांच और प्लास्टिक से गुजरेंगे, लेकिन अधिकांश ठोस वस्तुओं, जैसे कि इमारतों और पहाड़ों से नहीं गुजरेंगे। हालांकि, आधुनिक रिसीवर अधिक संवेदनशील होते हैं और आमतौर पर घरों के माध्यम से ट्रैक कर सकते हैं।

GPS सिग्नल में 3 विभिन्न प्रकार की जानकारी होती है:

• छद्म यादृच्छिक कोड एक आई.डी. कोड जो यह पहचानता है कि कौन सा उपग्रह सूचना प्रसारित कर रहा है। आप अपने उपकरण के उपग्रह पृष्ठ पर देख सकते हैं कि आपको किन उपग्रहों से संकेत मिल रहे हैं।
• एक उपग्रह की स्थिति निर्धारित करने के लिए पंचांग डेटा की आवश्यकता होती है और यह उपग्रह के स्वास्थ्य, वर्तमान तिथि और समय के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी देता है।
• पंचांग डेटा जीपीएस रिसीवर को बताता है कि प्रत्येक जीपीएस उपग्रह दिन भर में किसी भी समय होना चाहिए और उस उपग्रह और सिस्टम के हर दूसरे उपग्रह के लिए कक्षीय जानकारी दिखाता है।

चरण 2: Arduino, Neo6m GPS और 16x2 LCD

1. अरुडिनो

Arduino एक ओपन-सोर्स इलेक्ट्रॉनिक्स प्लेटफॉर्म है जो उपयोग में आसान हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर पर आधारित है। Arduino बोर्ड इनपुट पढ़ने में सक्षम हैं - एक सेंसर पर प्रकाश, एक बटन पर एक उंगली, या एक ट्विटर संदेश - और इसे एक आउटपुट में बदल दें - एक मोटर को सक्रिय करना, एक एलईडी चालू करना, कुछ ऑनलाइन प्रकाशित करना। आप बोर्ड पर माइक्रोकंट्रोलर को निर्देशों का एक सेट भेजकर अपने बोर्ड को बता सकते हैं कि क्या करना है। ऐसा करने के लिए आप प्रसंस्करण पर आधारित Arduino प्रोग्रामिंग भाषा (वायरिंग पर आधारित), और Arduino सॉफ़्टवेयर (IDE) का उपयोग करते हैं।

Arduino IDE में काम करने के लिए GPS के लिए आवश्यक लाइब्रेरी।

सॉफ्टवेयर सीरियल

टिनी जीपीएस

आप अपना खुद का कस्टम Arduino uno भी बना सकते हैं।

2. NEO-6m GPS मॉड्यूल (जैसा कि चित्र i2 में दिखाया गया है)

NEO-6m GPS मॉड्यूल डेटाशीट

3. 16x2 एलसीडी

एलसीडी (लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले) स्क्रीन एक इलेक्ट्रॉनिक डिस्प्ले मॉड्यूल है और अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला ढूंढती है। एक 16x2 एलसीडी डिस्प्ले बहुत ही बुनियादी मॉड्यूल है और इसे आमतौर पर विभिन्न उपकरणों और सर्किट में उपयोग किया जाता है। ये मॉड्यूल सात सेगमेंट और अन्य मल्टी सेगमेंट एलईडी पर पसंद किए जाते हैं। इसके कारण हैं: एलसीडी किफायती हैं; आसानी से प्रोग्राम करने योग्य; विशेष और यहां तक कि कस्टम वर्ण (सात खंडों के विपरीत), एनिमेशन आदि को प्रदर्शित करने की कोई सीमा नहीं है। एक 16x2 एलसीडी का मतलब है कि यह प्रति पंक्ति 16 वर्ण प्रदर्शित कर सकता है और ऐसी 2 लाइनें हैं। इस LCD में प्रत्येक वर्ण 5x7 पिक्सेल मैट्रिक्स में प्रदर्शित होता है। इस LCD में दो रजिस्टर होते हैं, कमांड और डेटा। कमांड रजिस्टर एलसीडी को दिए गए कमांड निर्देशों को स्टोर करता है। एक कमांड एलसीडी को एक पूर्वनिर्धारित कार्य करने के लिए दिया गया एक निर्देश है जैसे इसे शुरू करना, इसकी स्क्रीन को साफ़ करना, कर्सर की स्थिति सेट करना, डिस्प्ले को नियंत्रित करना आदि। डेटा रजिस्टर डेटा को एलसीडी पर प्रदर्शित करने के लिए संग्रहीत करता है। डेटा एलसीडी पर प्रदर्शित होने वाले वर्ण का ASCII मान है।

पिन आरेख और पिन विवरण (जैसा कि चित्र i3 और i4 में दिखाया गया है)

एलसीडी का 4-बिट और 8-बिट मोड एलसीडी दो अलग-अलग मोड में काम कर सकता है, अर्थात् 4-बिट मोड और 8-बिट मोड। 4 बिट मोड में हम डेटा को कुतरना, पहले ऊपरी निबल और फिर निचले निबल द्वारा भेजते हैं। आप में से उन लोगों के लिए जो नहीं जानते कि एक कुतरना क्या है: एक निबल चार बिट्स का एक समूह है, इसलिए एक बाइट के निचले चार बिट्स (D0-D3) निचले निबल बनाते हैं जबकि ऊपरी चार बिट्स (D4-D7) एक बाइट के रूप में उच्च कुतरना। यह हमें 8 बिट डेटा भेजने में सक्षम बनाता है। जबकि 8 बिट मोड में हम 8-बिट डेटा सीधे एक स्ट्रोक में भेज सकते हैं क्योंकि हम सभी 8 डेटा लाइनों का उपयोग करते हैं।

एलसीडी का रीड एंड राइट मोड एलसीडी में ही एक इंटरफेस आईसी होता है। MCU इस इंटरफ़ेस IC को या तो पढ़ या लिख सकता है। अधिकांश समय हम केवल IC को ही लिखते रहेंगे, क्योंकि पढ़ने से यह और अधिक जटिल हो जाएगा और ऐसे परिदृश्य बहुत कम होते हैं। कर्सर की स्थिति, स्थिति पूर्ण होने में रुकावट आदि जैसी जानकारी।

चरण 3: कनेक्शन

Arduino के साथ GPS मॉड्यूल का इंटरफेसिंग

Arduino ===> NEO6m

जीएनडी ===> जीएनडी

डिजिटल पिन (D3) ===> TX

डिजिटल पिन (D4) ===> RX

5वीडीसी ===> वीसीसी

यहां, मेरा सुझाव है कि आप जीपीएस मॉड्यूल को पावर देने के लिए बाहरी बिजली की आपूर्ति का उपयोग करें क्योंकि जीपीएस मॉड्यूल को काम करने के लिए न्यूनतम बिजली की आवश्यकता 3.3 V है और Arduino इतना वोल्टेज प्रदान करने में सक्षम नहीं है। वोल्टेज प्रदान करने के लिए विपुल USB TTL का उपयोग करें जैसा कि अंजीर i5 में दिखाया गया है।.

यूएसबी ड्राइवर

एक और चीज जो मैंने जीपीएस एंटीना के साथ काम करते हुए पाई है, वह है मॉड्यूल के साथ इसका घर के अंदर सिग्नल नहीं मिल रहा है इसलिए मैंने इस एंटीना का इस्तेमाल किया - यह बहुत बेहतर है।

एंटीना

इस एंटीना को जोड़ने के लिए, आपको छवि i6 में दिखाए गए कनेक्टर का उपयोग करना होगा।

Arduino UNO और JHD162a LCD का इंटरफेसिंग

एलसीडी ===> Arduino Uno

वीएसएस ===> जीएनडी

वीसीसी ===> 5वी

वीईई ===> 10K रोकनेवाला

रुपये ===> ए0 (एनालॉग पिन)

आर/डब्ल्यू ===> जीएनडी

ई ===> ए1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

एलईडी+ ===> वीसीसी

एलईडी- ===> जीएनडी

चरण 4: परिणाम

चरण 5: डेमो