Módulo GPS:um guia definitivo para iniciantes

Módulo GPS

Seu projeto envolve dados de localização precisos e precisos e você está confuso sobre por onde começar? Ajudaria se você tivesse um módulo GPS.

Com um módulo GPS básico, você pode obter todos os dados de localização necessários para o seu projeto.

Embora trabalhar com GPS possa ser complicado, é mais simples do que complicado – graças aos esforços de vários indivíduos e indústrias.

Você também pode ficar confuso sobre quais módulos de GPS funcionariam melhor para sua aplicação ou obter as peças certas.

Neste artigo, você verá soluções para seus problemas relacionados ao GPS e aprenderá tudo o que precisa saber sobre o circuito GPS.

O que é um módulo GPS?

GPS

Quando se trata de dados de localização, a primeira coisa que vem à mente é o GPS. Mas o que exatamente é um GPS?

O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é um sistema de radionavegação que determina localização, velocidade e tempo precisos e precisos, independentemente das condições climáticas. Além disso, o GPS funciona em terra, ar e mar.

Módulos de GPS são dispositivos que permitem que seus dispositivos ou circuitos recebam dados de GPS. Mas se os módulos GPS não estiverem disponíveis, você pode usar microcontroladores como alternativas com um código simples.

Atualmente, as configurações de GPS são padrão em telefones, computadores e outros dispositivos inteligentes que permitem compartilhar sua localização ou rastrear a localização de outro objeto ou pessoa. Além disso, o GPS oferece acesso a mapas em tempo real e oferece sistemas de navegação.

Como o GPS funciona?

Satélite GPS

Os satélites GPS e os receptores GPS são os dois principais componentes que possibilitam a função GPS. Além disso, o dispositivo sempre tem quatro satélites ativos na faixa de transmissão do receptor.

Cada satélite GPS envia dados ao receptor sobre sua hora e localização atuais. Em seguida, o satélite transmite esses dados em sinais de rádio que o receptor GPS intercepta.

Curiosamente, esses sinais de rádio viajam à velocidade da luz, tornando a transmissão rápida o suficiente para aplicações de dados em tempo real. Além disso, você pode calcular a distância entre um satélite e um receptor GPS observando a diferença entre quando o satélite enviou o sinal e quando o receptor interceptou.

Quando o receptor coleta esses sinais de mais de três satélites, ele determina sua localização por meio do processo de trilateração. No entanto, um receptor GPS precisa de um mínimo de três satélites GPS para fornecer dados de localização.

Receptor GPS

Curiosamente, a maioria dos módulos GPS funciona da mesma maneira. Eles usam uma interface serial padrão para comunicação com as opções de interfaces de comunicação SPI e I2C.

Além disso, o formato de mensagens também tem seus padrões. Os módulos de GPS geralmente emitem dados usando o formulário NMEA-0183.

Módulo GPS 2

Alternativamente, você pode usar códigos para plataformas de microcontroladores que transformarão sua placa em um módulo GPS funcional. Alguns desses projetos incluem Adafruit GPS, minima e NeoGPS. Projetos como esses usarão um fluxo de dados serial para fornecer todos os dados de localização que você deseja.

Módulos GPS com Arduino e Raspberry Pi

Para este projeto, usaremos o módulo GPS NEP-6M. Este módulo vem com uma antena externa, mas não possui pinos de cabeçalho. Portanto, você precisará soldar os pinos do cabeçalho ao seu módulo se precisar usá-los.

O módulo NEP-6M funciona com placas microcontroladoras Arduino e Raspberry Pi. Para fazer isso, você precisará dos seguintes componentes:

• Kit Arduino
• Fios de ligação
• Módulo GPS NEO-6M

Fiação do módulo GPS com Arduino

O módulo GPS NEO-6M possui quatro pinos:RX, GND, VCC e T.

A comunicação serial é o principal método de comunicação com o Arduino. Além disso, o TX e o RX servem como pinos seriais.

Veja como conectar o Arduino ao seu módulo GPS:

• Conecte o pino GND do módulo GPS ao pino GND do Arduino
• Em seguida, vincule o pino RX do módulo ao pino 3 do Arduino
• Em seguida, junte o pino TX ao pino 4 do Arduino.
• Por fim, conecte o pino VCC ao pino 5v do Arduino.

Código

Depois de conectar seu módulo ao Arduino, faça o upload do seguinte código para o seu Arduino UNO:

Código do Arduino

Enquanto estiver nisso, certifique-se de editar o código de acordo com os recursos do seu módulo GPS.

Módulo GPS com Raspberry Pi

Você pode usar o módulo GPS U-Blox NEO-M8N com um Raspberry Pi para obter dados de localização. Mas você precisa de alguma experiência com python antes de instalar o Raspbian OS. Além disso, você precisará de um código python para conectar a placa Pi ao módulo GPS.

Dito isto, aqui está o que você precisa para este projeto:

• Placa Raspberry Pi
• Fonte de alimentação (para Raspberry Pi)
• Breadboard
• Cartão microSD de preferência 8 GB
• Fios de ligação
• Módulo GPS (módulo GPS U-Blox NEO-M8N)

Como construir

Primeiro, você precisa habilitar a comunicação UART no seu Raspberry Pi. Em seguida, use o seguinte código para iniciar o processo:

• Em seguida, adicione as seguintes linhas no final do arquivo:

• Depois, para sair do arquivo, clique em “ctrl+x” ou salve clicando em “y e enter.”

Nota:UART é um console serial para o sistema operacional Raspian. Portanto, você pode desativar essa função. Além disso,

você pode fazer modificações no arquivo “/boot/cmdline.txt”. Mas antes de modificar qualquer coisa, crie um backup com o seguinte código:

• Em seguida, restaure o arquivo de texto com as seguintes linhas:

• Em seguida, para fechar o arquivo, clique em “Ctrl+X”. Enquanto isso, você pode salvar suas modificações clicando em "Y" e "Enter".

• Por fim, use o seguinte código para reiniciar o Pi e ver suas modificações:

Use o LED do módulo GPS para verificar se funciona. Se o LED (amarelo) piscar, o módulo GPS está funcionando. Então você pode continuar a executar o seguinte comando:

Desativar o serviço Getty serial do Raspberry Pi

Se ttyAMA0 funcionar com Serial0 para sua saída, use os seguintes comandos para desativá-lo:

Como alternativa, se você vincular sua criação “Serial0” e “ttys0”, use os seguintes comandos para desativá-la:

Em seguida, reinicie seu sistema com o comando reboot.

Ativar ttys0

Após desativar o ttyAMA0, use o seguinte comando para habilitar seu ttys0:

A instalação do “Pynmea2” e do “Minicom”

Instale o pacote python “minicom” para vincular o módulo GPS. Depois, você pode entender os dados abaixo:

Além disso, instale o modo Python pynmea2 para executar os dados NMEA recebidos:

Teste a saída do circuito

Por fim, teste a saída do seu GPS com o seguinte comando:

Os resultados devem ficar assim:

Resultados do GPS

Em seguida, registre o código python para que você possa fazer a interface do Raspberry Pi com o módulo GPS:

Seus resultados finais devem ficar assim:

Resultados Finais do GPS

Como escolher o módulo GPS certo para seu projeto

Como mencionado anteriormente, quase todos os módulos GPS funcionam da mesma maneira. Mas o tipo de módulo GPS que você usa deve depender da sua aplicação.

Você pode precisar de coisas diferentes do seu módulo de navegação GPS. Por exemplo, se você estiver trabalhando com plataformas de movimento rápido que usam GPS para pilotagem automática, precisará de um módulo GPS com uma taxa de atualização rápida.

Um módulo GPS básico será suficiente se você precisar de precisão de alguns metros com uma taxa de atualização baixa.

Além disso, se você precisar de sinais constantes, um módulo com uma antena GPS externa é o ideal. Mas se a precisão é tudo o que você precisa, usar módulos com a tecnologia Real-Time Kinetics é a opção perfeita.

Palavras Finais

Satélite GPS e Receptor

Com os módulos GPS, você pode obter dados de localização com precisão de velocidade. Embora não haja satélites visíveis, os satélites GPS orbitam a Terra para fornecer precisão constante.

Além disso, a transmissão de dados entre um satélite GPS e um receptor também acontece na velocidade da luz. Portanto, é rápido e confiável para seus projetos e aplicações.

Se você tiver alguma dúvida, não deixe de entrar em contato conosco, e ficaremos felizes em ajudar.