Cómo conectar el módulo GPS (NEO-6m) con Arduino: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

En este proyecto, he mostrado cómo conectar un módulo GPS con Arduino UNO. Los datos de longitud y latitud se muestran en la pantalla LCD y la ubicación se puede ver en la aplicación.

Lista de material

• Arduino Uno ==> $ 8
• Módulo GPS Ublox NEO-6m ==> $ 15
• LCD 16x2 ==> $ 3
• Protoboard ==> $ 2
• Cables de puente ==> $ 2

El costo total del proyecto es de $ 30 dólares.

Paso 1: Acerca del GPS

Qué es GPS El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es un sistema de navegación basado en satélites compuesto por al menos 24 satélites. El GPS funciona en cualquier condición climática, en cualquier parte del mundo, las 24 horas del día, sin tarifas de suscripción ni cargos de configuración.

Cómo funciona el GPS Los satélites GPS giran alrededor de la Tierra dos veces al día en una órbita precisa. Cada satélite transmite una señal única y parámetros orbitales que permiten que los dispositivos GPS decodifiquen y calculen la ubicación precisa del satélite. Los receptores GPS utilizan esta información y trilateración para calcular la ubicación exacta de un usuario. Esencialmente, el receptor GPS mide la distancia a cada satélite por la cantidad de tiempo que tarda en recibir una señal transmitida. Con mediciones de distancia de algunos satélites más, el receptor puede determinar la posición de un usuario y mostrarla.

Para calcular su posición 2-D (latitud y longitud) y rastrear el movimiento, un receptor GPS debe estar conectado a la señal de al menos 3 satélites. Con 4 o más satélites a la vista, el receptor puede determinar su posición 3-D (latitud, longitud y altitud). Por lo general, un receptor de GPS rastreará 8 o más satélites, pero eso depende de la hora del día y de dónde se encuentre en la tierra.

Una vez que se ha determinado su posición, la unidad GPS puede calcular otra información, como:

• Velocidad
• Soportando
• Pista
• Dist de viaje
• Distancia al destino

Cual es la senal?

Los satélites GPS transmiten al menos 2 señales de radio de baja potencia. Las señales viajan por la línea de visión, lo que significa que atravesarán nubes, vidrio y plástico, pero no atravesarán la mayoría de los objetos sólidos, como edificios y montañas. Sin embargo, los receptores modernos son más sensibles y normalmente pueden rastrear casas.

Una señal de GPS contiene 3 tipos diferentes de información:

• El código pseudoaleatorio es un I. D. código que identifica qué satélite está transmitiendo información. Puede ver de qué satélites está recibiendo señales en la página de satélites de su dispositivo.
• Los datos de efemérides son necesarios para determinar la posición de un satélite y brindan información importante sobre el estado de un satélite, la fecha y la hora actuales.
• Los datos del almanaque le indican al receptor GPS dónde debe estar cada satélite GPS en cualquier momento del día y muestran la información orbital de ese satélite y de todos los demás satélites del sistema.

Paso 2: Arduino, Neo6m GPS y LCD 16x2

1. Arduino

Arduino es una plataforma electrónica de código abierto basada en hardware y software fáciles de usar. Las placas Arduino pueden leer entradas (luz en un sensor, un dedo en un botón o un mensaje de Twitter) y convertirlo en una salida, activando un motor, encendiendo un LED, publicando algo en línea. Puede decirle a su tablero qué hacer enviando un conjunto de instrucciones al microcontrolador en el tablero. Para hacerlo, utiliza el lenguaje de programación Arduino (basado en Wiring) y el Software Arduino (IDE), basado en Processing.

Bibliotecas necesarias para que el GPS funcione en Arduino IDE.

SoftwareSerial

TinyGPS

También puede crear su propio Arduino uno personalizado.

2. Módulo GPS NEO-6m (como se muestra en la imagen i2)

Ficha técnica del módulo GPS NEO-6m

3. LCD de 16x2

La pantalla LCD (Liquid Crystal Display) es un módulo de visualización electrónico y encuentra una amplia gama de aplicaciones. Una pantalla LCD de 16x2 es un módulo muy básico y se usa muy comúnmente en varios dispositivos y circuitos. Estos módulos se prefieren sobre siete segmentos y otros LED de múltiples segmentos. Las razones son: las pantallas LCD son económicas; fácilmente programable; no tienen limitación de mostrar caracteres especiales e incluso personalizados (a diferencia de siete segmentos), animaciones, etc. Una pantalla LCD de 16x2 significa que puede mostrar 16 caracteres por línea y hay 2 de esas líneas. En esta pantalla LCD, cada carácter se muestra en una matriz de píxeles de 5x7. Esta pantalla LCD tiene dos registros, a saber, Comando y Datos. El registro de comando almacena las instrucciones de comando dadas a la pantalla LCD. Un comando es una instrucción dada a la pantalla LCD para realizar una tarea predefinida como inicializarla, borrar su pantalla, establecer la posición del cursor, controlar la pantalla, etc. El registro de datos almacena los datos que se mostrarán en la pantalla LCD. Los datos son el valor ASCII del carácter que se mostrará en la pantalla LCD.

Diagrama de pines y descripción de pines (como se muestra en la imagen i3 e i4)

Modo de LCD de 4 y 8 bits El LCD puede funcionar en dos modos diferentes, a saber, el modo de 4 bits y el modo de 8 bits. En el modo de 4 bits enviamos los datos nibble por nibble, primero nibble superior y luego nibble inferior. Para aquellos de ustedes que no saben qué es un nibble: un nibble es un grupo de cuatro bits, por lo que los cuatro bits inferiores (D0-D3) de un byte forman el nibble inferior mientras que los cuatro bits superiores (D4-D7) de un byte forman el nibble más alto. Esto nos permite enviar datos de 8 bits, mientras que en el modo de 8 bits podemos enviar los datos de 8 bits directamente de un solo golpe, ya que usamos las 8 líneas de datos.

Modo de lectura y escritura de la pantalla LCD La pantalla LCD en sí consta de un CI de interfaz. La MCU puede leer o escribir en esta interfaz IC. La mayoría de las veces solo escribiremos al IC, ya que la lectura lo hará más complejo y estos escenarios son muy raros. Información como la posición del cursor, interrupciones de finalización de estado, etc.

Paso 3: Conexiones

Interfaz del módulo GPS con Arduino

Arduino ===> NEO6m

GND ===> GND

Pin digital (D3) ===> TX

Pin digital (D4) ===> RX

5Vdc ===> Vcc

Aquí, le sugiero que use una fuente de alimentación externa para alimentar el módulo GPS porque el requisito mínimo de energía para que el módulo GPS funcione es de 3.3 V y Arduino no es capaz de proporcionar tanto voltaje. Para proporcionar voltaje, use un prolífico USB TTL como se muestra en la figura i5.

Driver USB

Una cosa más que he encontrado mientras trabajaba con la antena GPS que viene con el módulo es que no recibe señal dentro de la casa, así que usé esta antena, es mucho mejor.

Antena

Para conectar esta antena, debe utilizar el conector que se muestra en la imagen i6.

Interfaz de Arduino UNO y JHD162a LCD

LCD ===> Arduino Uno

VSS ===> GND

VCC ===> 5 V

VEE ===> Resistencia de 10K

RS ===> A0 (pin analógico)

R / W ===> TIERRA

E ===> A1

D4 ===> A2

D5 ===> A3

D6 ===> A4

D7 ===> A5

LED + ===> VCC

LED- ===> GND

Paso 4: Resultado

Paso 5: demostración