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Conectando Arduino Mega ao Módulo GPS NEO‑6M: Guia Passo a Passo

Componentes e Materiais

Componente Quantidade
Arduino Mega 2560 1
Módulo GPS u-blox NEO-6M 1

Aplicativos e Serviços Online

Sobre o Projeto

Não encontrei nenhum tutorial para interfacear Arduino Mega com módulo GPS NEO-6M, então decidi criar um. Espero que gostem!

Componentes Necessários

Hardware

Software

Custo total do projeto: ~$60.

Informações sobre GPS

O que é GPS?

O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é um sistema de navegação baseado em satélites composto por pelo menos 24 satélites. Funciona em quaisquer condições climáticas, em qualquer lugar do mundo, 24 horas por dia, sem taxas de assinatura ou configuração.

Como o GPS Funciona

Os satélites GPS orbitam a Terra duas vezes por dia em órbita precisa. Cada satélite transmite um sinal único e parâmetros orbitais que permitem aos receptores GPS decodificar e calcular a posição precisa do satélite. Receptores GPS usam essa informação e trilateração para calcular a localização exata do usuário. Essencialmente, o receptor mede a distância a cada satélite pelo tempo que leva para receber o sinal transmitido. Com medições de distância de alguns satélites a mais, o receptor determina a posição do usuário e a exibe.

Conectando Arduino Mega ao Módulo GPS NEO‑6M: Guia Passo a Passo

Para calcular posição 2D (latitude e longitude) e rastrear movimento, o receptor GPS deve estar travado no sinal de pelo menos 3 satélites. Com 4 ou mais, determina posição 3D (latitude, longitude e altitude). Geralmente, um receptor rastreia 8 ou mais satélites, dependendo da hora e localização. Uma vez determinada a posição, a unidade GPS calcula outras informações:

O que é o Sinal

Satélites GPS transmitem pelo menos 2 sinais de rádio de baixa potência. Os sinais viajam por linha de visão, passando por nuvens, vidro e plástico, mas não através da maioria dos objetos sólidos como prédios e montanhas. Receptores modernos são mais sensíveis e costumam rastrear através de casas. Um sinal GPS contém 3 tipos de informação:

Módulo GPS NEO-6M

O módulo NEO-6M vem com antena externa e não vem com pinos header. Você precisará soldá-los.

Conectando Arduino Mega ao Módulo GPS NEO‑6M: Guia Passo a Passo

Visão Geral do Módulo NEO-6M

Nota: O módulo suporta taxa de baud de 4800bps a 230400bps com padrão de 9600.

Conectando Arduino Mega ao Módulo GPS NEO‑6M: Guia Passo a Passo
Conectando Arduino Mega ao Módulo GPS NEO‑6M: Guia Passo a Passo
Conectando Arduino Mega ao Módulo GPS NEO‑6M: Guia Passo a Passo
Conectando Arduino Mega ao Módulo GPS NEO‑6M: Guia Passo a Passo
Conectando Arduino Mega ao Módulo GPS NEO‑6M: Guia Passo a Passo

Arduino Mega

Arduino é uma plataforma eletrônica open-source baseada em hardware e software fáceis de usar. Placas Arduino leem entradas (luz em sensor, dedo em botão, mensagem no Twitter) e transformam em saídas (ativar motor, acender LED, publicar online). Você diz à placa o que fazer enviando instruções ao microcontrolador. Para isso, usa a linguagem Arduino (baseada em Wiring) e o Arduino Software (IDE), baseado em Processing.

Conectando Arduino Mega ao Módulo GPS NEO‑6M: Guia Passo a Passo

Arduino Mega 2560 é baseado no ATmega2560.

Descrição dos Pinos

Arduino IDE

Assumindo que já tenha o Arduino IDE instalado:

  1. Baixe a biblioteca necessária: TinyGPS
  2. Extraia e mova para C:\Users\...\Documents\Arduino\libraries (sem hífen no nome)
  3. Abra o Arduino IDE e copie o código da seção de programa
  4. Selecione a placa: Tools → Boards → Arduino Mega 2560
  5. Selecione a porta: Tools → Ports
  6. Clique em Upload

Conexões

Arduino MEGA → NEO-6M GPS

Também pode usar Serial2 ou Serial3:

Conectando Arduino Mega ao Módulo GPS NEO‑6M: Guia Passo a Passo

Resultado

Conectando Arduino Mega ao Módulo GPS NEO‑6M: Guia Passo a Passo

Código

Arduinomega_GPS

// Conectar com pinos 18 e 19
#include <TinyGPS.h>
float lat, lon;
TinyGPS gps;

void setup() {
  Serial.begin(57600);
  Serial.println("The GPS Received Signal:");
  Serial1.begin(9600);
}

void loop() {
  while (Serial1.available()) {
    if (gps.encode(Serial1.read())) {
      gps.f_get_position(&lat, &lon);
      Serial.print("Position: ");
      Serial.print("Latitude: ");
      Serial.print(lat, 6);
      Serial.print(",");
      Serial.print("Longitude: ");
      Serial.println(lon, 6);
    }
  }
}

/* 
// Alternativa: Conectar com pinos 16 e 17 (Serial2)
#include <TinyGPS.h>
float lat, lon;
TinyGPS gps;
void setup() {
  Serial.begin(57600);
  Serial.println("The GPS Received Signal:");
  Serial2.begin(9600);
}
void loop() {
  while (Serial2.available()) {
    if (gps.encode(Serial2.read())) {
      gps.f_get_position(&lat, &lon);
      Serial.print("Position: ");
      Serial.print("Latitude: ");
      Serial.print(lat, 6);
      Serial.print(",");
      Serial.print("Longitude: ");
      Serial.println(lon, 6);
    }
  }
}
*/

/*
// Alternativa: Conectar com pinos 14 e 15 (Serial3)
#include <TinyGPS.h>
float lat, lon;
TinyGPS gps;
void setup() {
  Serial.begin(57600);
  Serial.println("The GPS Received Signal:");
  Serial3.begin(9600);
}
void loop() {
  while (Serial3.available()) {
    if (gps.encode(Serial3.read())) {
      gps.f_get_position(&lat, &lon);
      Serial.print("Position: ");
      Serial.print("Latitude: ");
      Serial.print(lat, 6);
      Serial.print(",");
      Serial.print("Longitude: ");
      Serial.println(lon, 6);
    }
  }
}
*/

Esquemáticos

Diagrama de conexões disponível na seção de esquemáticos do projeto original.

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