Incruste un GPS OEM en cualquier cosa: 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Le mostraré cómo conectar una unidad GPS OEM altamente personalizable. Estos son excelentes equipos que se pueden integrar en prácticamente cualquier cosa. Construir un sistema personalizado completo es mucho trabajo. Normalmente requiere conocimientos específicos sobre varios componentes. Incluso después de que se aprende cada componente, todavía se necesita una cantidad considerable de tiempo para armar todo. Primero consideré intentar construir mi propio receptor GPS, pero después de leer un artículo sobre la teoría del GPS y GLONASS, decidí no hacerlo, ya que probablemente tomaría medio año. en nuestros proyectos personalizados (los uso en robótica), o simplemente para obtener más información, hay una gran selección de unidades GPS OEM. OEM significa que está destinado a ser incorporado en otros proyectos y no viene con una pantalla, carcasa, o cualquier extra. Lo mejor de la mayoría de estos dispositivos es que son extremadamente versátiles y fáciles de conectar. Como de costumbre, también he proporcionado este tutorial en formato de video: haré todo lo posible para explicar cada sección en detalle a medida que avanzamos.

Paso 1: Suministros necesarios

1. Energía alrededor de 5v (3 baterías AA o AAA en serie son 4.5V o 9V con regulador de voltaje) 2. Si usa un regulador de voltaje de 9V - 5v 3. Conector de cable a la batería de 9v 4. tablero 5. puerto serie hembra 6. algunos cables para conectar al puerto serie 7. soldador 8. soldar Si tiene problemas para encontrar un puerto serie, puede desarmar un dispositivo antiguo. Rompí un viejo adaptador de cámara digital. El modelo que mostraré cómo conectar y usar es un Garmin GPS15L. Sin embargo, estas instrucciones deberían aplicarse bastante bien en diferentes modelos. Es importante al seleccionar un dispositivo OEM prestar mucha atención al formato de salida de la unidad. Las salidas del GPS15L se basan en el nivel de serie RS232, mientras que la unidad Parallax Gps emite en los niveles TTL. Esto significa que el modelo Parallax no funcionará de la forma en que conectamos esta unidad. Los niveles TTL se utilizan generalmente para la comunicación de circuitos integrados. Por lo tanto, la unidad Parallax sería más adecuada si desea que se conecte directamente a un microcontrolador y no a su PC.

Paso 2: conectarlo

En realidad, conectar la unidad es bastante simple. Si está utilizando un regulador de voltaje, asegúrese de conectar la tierra a los terminales negativos de la batería, el puerto serie y el GPS. Puede utilizar cualquier tipo de fuente de alimentación que desee siempre que la proporcione dentro del rango proporcionado en el manual del fabricante. (GPS15L 3.3 - 5.4VDC) El puerto USB emite 5.05V normalmente, así que esa también es una opción. Originalmente tenía una luz de fibra óptica rota que necesitaba 3 baterías AA. Una pila AA o AAA es de 1,5 voltios. La luz de fibra óptica tenía las baterías conectadas en serie, por lo que la salida real era 3x1,5 = 4,5 voltios. Originalmente usé la fuente de energía de las luces de fibra óptica cortada y colocada en el contenedor Tupperware con la unidad GPS. La única diferencia es que no había regulador de voltaje. Simplemente enganché las bases y soldé directamente los cables.

Paso 3: prueba en Linux

Acceso al puerto de comunicaciones Antes de que pueda hacer algo con su unidad GPS en Linux, probablemente deberá asegurarse de otorgar acceso de lectura y escritura al puerto con el que realizará la prueba. Por lo general, los puertos serie están en / dev / ttys0, / dev / ttys1, … etc. Si está utilizando un adaptador de serie a usb, puede encontrarlo en / dev / ttyUSB Minicom de todas las aplicaciones que probé inicialmente para usar para el examen de puertos serie / paralelo en Linux, el más fácil que encontré fue "minicom". Esta aplicación es impredecible si está preinstalada o no, dependiendo de la distribución que uses. Ubuntu 8 no venía preinstalado, pero como puede ver en las capturas de pantalla, solo toma unos minutos instalarlo y funcionar. Lo primero que debe hacer con minicom es configurarlo para usar el parámetros correctos. Puede configurar la aplicación usando el interruptor de línea de comando -s. También cuando está ejecutando minicom, puede acceder al menú presionando "ctrl" y "a" y luego presionando "z" Adaptador de serie a USB El adaptador que uso actualmente, Yo mismo construí. Sin embargo, recomendaría comprar un adaptador basado en la serie de chips FTDI. FTDI ofrece un excelente soporte de controladores en todas las plataformas. Sparkfun ofrece algunas soluciones preensambladas. También tienen un gran tutorial sobre el uso del chip RS232RL con Eagle para hacer el tuyo propio.

Paso 4: prueba en Windows

Para probar cosas como esta en Windows, siempre uso Hyperterminal. Viene instalado por defecto la mayor parte del tiempo. Creo que tuve que instalarlo desde agregar / quitar programas una vez en un sistema que ejecuta Windows Server.

Los ajustes iniciales con los que necesitará configurar Hyperterminal normalmente se encuentran en el manual del fabricante. Para el GPS15L, la velocidad en baudios predeterminada es 4800bps. He incluido una captura de pantalla del adaptador de serie a usb que usé con mi proyecto de robótica gps. Cabe mencionar que esto se hizo en una máquina con Windows 2000. El soporte del controlador para este cable es bastante limitado. Vea el paso anterior para el adaptador que recomiendo.

Paso 5: Comprensión del resultado

El GPS15L puede emitir en sentencias NMEA 0183 v2 o NMEA 0183 v3. NMEA 0183 es solo un nombre elegante para decir que la unidad genera oraciones de texto en un formato determinado. Este es el formato que es bastante universal entre las unidades de GPS para la salida de datos. Afortunadamente, el manual del GPS15L / H describe cada una de estas frases en detalle.

Cuando inicia por primera vez el 15L, genera un montón de oraciones diferentes. En la aplicación de robótica para la que utilicé esto, desactivé todas las demás frases, excepto los Datos de tránsito / GPS específicos mínimos recomendados (RMC). El siguiente es un ejemplo de esta oración. $ GPRMC, 163126, V, 4335.2521, N, 08446.0900, W, 000.0, 173.2, 051206, 006.1, W * 62 La oración contiene longitud, latitud, velocidad sobre el suelo, rumbo sobre el suelo y mucha más información útil. Tenga en cuenta que si desactiva todas las oraciones excepto RMC, cuando vaya a utilizar la unidad con software no personalizado, algunas de las funciones pueden depender de las otras oraciones. A continuación, le mostraré cómo modificar la configuración en el 15L / H.

Paso 6: modificar la configuración del GPS

Suponiendo que pudo probar con éxito la unidad usando Minicom o Hyperterminal, también debería poder enviarle comandos. Si busca en el manual del producto, hay una sección llamada "Interfaz de software GPS 15H y 15L". Esta sección describe todas las frases que puede enviar a la unidad GPS para configurarla. Es realmente sencillo. Todo lo que tiene que hacer es escribir una de las frases del programa.

Por ejemplo, en Hyperterminal podría escribir algo como: $ PGRMO, GPRMC, 0 deshabilitaría la oración GPRMC. También puede escribir todos los comandos que desea que se ejecuten en un archivo de texto, luego hacer que el hiperterminal "escriba" ese archivo en la unidad GPS por usted.

Paso 7: programación

La verdadera belleza de una unidad OEM surge cuando decide crear un software personalizado para ella. Debo confesar que tengo bastante experiencia en programación. Ciertamente no es trivial escribir un búfer en serie para leer datos en una aplicación personalizada. Si no desea escribir software personalizado para la unidad, le recomiendo encarecidamente el programa gpsDrive para Linux. Funcionará directamente de fábrica con cualquier cosa que emita oraciones NMEA 0183. Si desea escribir software personalizado, está de suerte. He adjuntado una clase que escribí en Java que puede enviar y recibir datos al puerto serie. Cabe mencionar que Java no viene por defecto con las clases necesarias para soportar la comunicación serial. Para la clase que he adjuntado, estoy haciendo uso de la biblioteca de código abierto RXTX. Si eres escéptico y te gustaría ver la unidad y el código en acción, puedes dirigirte a mi sitio web y ver el video del autónomo proyecto de navegación robotizada. También tengo disponible el código fuente completo que se utilizó para navegar por el robot. Lo más importante, ¡diviértete con tu GPS!