המונח GPS מייצג ' מערכת מיקום גלובלית 'וההרחבה של מערכת זו החלה בשנת 1970. באופן גלובלי, לכל מדינה יש מערכת משלה, ואילו בארה'ב יש את רוב יחידות ה- GPS. לכל מערכת בלוויין יש שעון אטומי, הנבדק ומוגדר מדי יום על ידי פיקוד ההגנה האווירית בצפון אמריקה (NORAD).ברוב המקומות על פני כדור הארץ, למערכות מקלט ה- GPS החסכוניות דיוק של כ -20 מטר. מאמר זה דן כיצד ליצור פרויקט שעון GPS באמצעותארדואינולוח עם LCD. זהו פרויקט לסטודנטים להנדסה או לחובבים שיכולים ללמוד להכין שעון עם לוח ארדואינו המתעדכן בעצמו באמצעות שידור זמן מלווייני GPS. פרויקט זה ידגים שכל חובב יכול לעצב שעון משלו עם רכיבים בסיסיים ומעט זמן.
תיאורטית, המקלט מחשב את זמן ההגעה (TOA) של ארבעה אותות לווין. מרגע ההגעות ושעת השידורים, המקלט מייצר ארבע פעמים ערכי טיסה, שהם כמעט זהים להבדלי הטווח של מקלט הלוויין. ואז המקלט מחשב את מיקומו התלת-ממדי ויציאת השעון מארבע זמני הטיסות.
דיאגרמת חסימה של שעון GPS באמצעות Arduino, תצוגת LCD ומקלט GPS
כידוע, GPS די מפורסם מאוד בגלל היישומים המגוונים שלו ב- כמה פרויקטים אלקטרוניים הכוללים לוח ארדואינו . להלן תרשים החסימה של שעון ה- GPS של ארדואינו המתואר למטה. פרויקט זה אוסף את הנתונים מהלוויין בצורה של מחרוזת שאורכה 70 תווים ומציג רק זמן ותאריך. מאמר זה ייתן לך סקירה כללית כיצד לחלץ זמן ותאריך מהמחרוזת המתקבלת על ידי ה- GPS.
דיאגרמת חסימה של שעון GPS באמצעות לוח לוח Arduino, תצוגת LCD ומקלט GPS
שתי שיטות פרויקט
ניתן לתכנן את שעון ה- GPS באמצעות פרויקט Arduino בשתי שיטות. שיטה אחת היא שימוש במקלט GPS המאפשר לשעון לשים את זמנו לפי תכנון. ישנם כמה לווייני GPS במסלול מעל העולם כולו. לכולם יש שעונים מדויקים להפליא שיוצרים קביעת מיקומך עלי אדמות ככל הנראה. כל אחד יכול לעשות את השעון המדויק הזה על ידי שימוש בזמן המשודר מהלוויינים.
השיטה השנייה היא שימוש במודול RTC מגובה סוללה (שעון בזמן אמת). זה לא ישים את עצמו דומה לשעון GPS, אך הוא ישמור על זמן טוב במשך מספר שנים. שתי השיטות יעבדו על הכנת שעון!
רכיבים המשמשים לבניית שעון GPS:
1.) מועצת UNO של ארדואינו
לוח Arduino הוא מכשיר חיוני בפרויקט זה. כידוע, לוח Arduino הוא מכשיר קוד פתוח, והשימוש בו הוא גמיש וקל יותר. לוח זה שייך ל מיקרו בקר משפחתי AVR . חלק מהתכונות של לוח זה כוללות את הדברים הבאים.
מועצת UNO של ארדואינו
- סיכת כניסה / יציאה דיגיטלית -14
- זיכרון פלאש מובנה -32 K.
- מתנד קריסטל -16 מגה-הרץ
- סיכות כניסה אנלוגיות -6, שיכולות לשמש גם כדיגיטליות
- חיבור USB
- כפתור RST ומתאם ספק כוח 9V
- כותרת ISCP
לוח Arduino זה כולל מיקרו-בקר שניתן לתכנות באמצעות תוכנת Arduino IDE. אנא עיין בקישור למידע נוסף אודות יסודות ועיצוב לוח ארדואינו.
2.) מקלט GPS
במודל זה העסקנו את יחידת SIM808 EVB-V3.2 מבית SIMCOM. מודול SIM808 הוא GPS, GSM / GPRS ומודול Bluetooth. התכונות העיקריות של SIM808 כוללות את הדברים הבאים. אנא עיין בקישור למידע נוסף אודות איך מערכת GPS עובדת?
מקלט GPS SIM808
- זה יכול לשמש כ מודול Bluetooth , GSM או GPS
- ממשק מיקרופון של ערוץ יחיד וקול של ערוץ יחיד
- חלופה לממשק הסוללה כמו גם לממשק ההספק.
בשל התכונות הנ'ל, מקלט GPS זה פופולרי מאוד בקרב מתחילים אלקטרוניים או חובבים.
3.) תצוגת גביש נוזלי (LCD)
LCD LCD אלפאנומרי משמש לפרויקט זה להצגת זמן ותאריך.
תצוגת גביש נוזלי (LCD)
שעון GPS באמצעות לוח Arduino
המעגל של לוח ה- GPS של Arduino מוצג להלן. המערכת המוצעת כוללת מודם GPS, Arduino ו- מודול LCD . מערכת זו נותנת את השעה המדויקת ביותר כמו גם את התאריך והיא יכולה לשמש במקומות ציבוריים, כלומר קניונים, עמדת אוטובוס וכו '.
חיבורים משומשים
החיבורים המשמשים בפרויקט זה הם פשוטים, סיכת השידור של ה- GPS מחוברת לסיכת המקלט בלוח הארדואינו. סיכת Rx של מודול ה- GPS מקורקעת. מסופי הקרקע של לוח ה- Arduino Uno ואדמת ה- GPS צריכים להיות קשורים זה לזה.
LCD 16X2 עושה את המשימה להציג את השעה והתאריך בתצוגה. אנו יודעים כי LCD עובד בשני מצבים, כלומר מצב 4 סיביות ומצב 8 סיביות.
שעון GPS באמצעות לוח לוח Arduino, תצוגת LCD ומקלט GPS
פרויקט זה משתמש בפונקציה של ספריית מצב 4 סיביות כדי להקל על הממשק של לוח Arduino ו- LCD. הסיכות הדיגיטליות של Arduino מחוברות לסיכות הפעלה ואיפוס של ה- LCD. כמו כן, סיכות נתונים של Arduino מקושרות עם סיכות נתונים של סיכות נתונים של LCD בהתאמה. סיכה חיובית של ה- LCD מחוברת לאספקת מתח באמצעות נגד 1K-ohm וסיכה שלילית של ה- LCD מחוברת למסוף GND.
תוכנת פרויקט
הפרויקט כולו יכול להיות נשלט על ידי התוכנית של Arduino אשר נטען בזיכרון. התוכנית של הארדואינו כתובה בארדואינו שפת תכנות , והעלאת התוכנית יכולה להיעשות על ידי Arduino IDE. לפרויקט זה אין צורך בקבצי כותרות חיצוניים לצורך תכנות. חבר את Arduino למחשב האישי ובחר באפשרות יציאת COM הנכונה ב- Arduino IDE. הידר את תוכנית Arduino ובחר את הלוח הנכון מ- Tools.
סיכום
מהמידע לעיל אנו יכולים להסיק כי באמצעות פרויקט זה אנו יכולים לקבל את התאריך, השעה והמיקום ממקלט GPS, ואז להציג את כל זה על גבי LCD. המרכיב הטוב ביותר בפרויקט זה הוא שכל אחד יכול לתכנן אותו לבד באופן מדויק. אתה יכול למקם אותו בקופסה מהנה, להיות חדשני וליהנות בתכנון השעון. למידה ועיצוב פרויקטים בעצמך מדהים ומעניק ביטחון לכל תלמידי שכבת הגיל. יתר על כן, כל שאילתה ביישום פרויקטים של ארדואינו או פרויקטים מבוססי GPS, אנא הוסף משוב על ידי תגובה בקטע ההערות למטה. הנה שאלה בשבילך, מהם הרכיבים הנדרשים משמשים בפרויקט GPS זה ושעון ארדואינו?
נקודות זיכוי
- שעון GPS באמצעות לוח Arduino כל המעגלים
- מקלט GPS אלקטרסקוניקה
