Ενσωματώστε ένα GPS OEM σε οτιδήποτε: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:39

Θα σας δείξω πώς να συνδέσετε μια εξαιρετικά προσαρμόσιμη μονάδα GPS OEM. Αυτά είναι υπέροχα κομμάτια εξοπλισμού που μπορούν να ενσωματωθούν σχεδόν σε οτιδήποτε. Η κατασκευή ενός πλήρους προσαρμοσμένου συστήματος είναι πολλή δουλειά. Κανονικά απαιτεί ειδικές γνώσεις σχετικά με διάφορα συστατικά. Ακόμα και μετά την εκμάθηση κάθε συνιστώσας, χρειάζεται ακόμα πολύς χρόνος για να τα συνδυάσετε όλα. Αρχικά σκέφτηκα να προσπαθήσω να φτιάξω τον δικό μου δέκτη GPS, αλλά αφού έριξα μια ματιά σε ένα έγγραφο σχετικά με τη θεωρία GPS και GLONASS, αποφάσισα ενάντια στην προσπάθεια καθώς πιθανότατα θα χρειαζόταν μισό χρόνο. Ευτυχώς για εμάς που είμαστε πρόθυμοι να ενσωματώσουμε GPS στα προσαρμοσμένα έργα μας (τα χρησιμοποιώ στη ρομποτική), ή απλώς μαθαίνω περισσότερα, υπάρχει μια τεράστια επιλογή μονάδων GPS OEM. Ο ΚΑΕ σημαίνει ότι προορίζεται να ενσωματωθεί σε άλλα έργα και δεν συνοδεύεται από οθόνη, περίβλημα, ή τυχόν πρόσθετα. Το μεγάλο πράγμα για την πλειοψηφία αυτών των συσκευών είναι ότι είναι εξαιρετικά ευπροσάρμοστα και εύκολο να συνδεθούν. Ως συνήθως, έχω παράσχει αυτό το σεμινάριο και σε μορφή βίντεο: Θα κάνω ό, τι μπορώ για να εξηγήσω λεπτομερώς κάθε ενότητα καθώς προχωράμε Το

Βήμα 1: Απαιτούνται αναλώσιμα

1. Τροφοδοτήστε περίπου 5v (3 μπαταρίες AA ή AAA σε σειρά είναι 4,5V ή 9V με ρυθμιστή τάσης) 2. Εάν χρησιμοποιείτε ρυθμιστή τάσης 9V - 5v3. Ασύρματο βύσμα στην μπαταρία 9v4. breadboard5. θηλυκή σειριακή θύρα6. μερικά καλώδια για σύνδεση στη σειριακή θύρα7. συγκολλητικό σίδερο8. Αν έχετε πρόβλημα να βρείτε μια σειριακή θύρα, μπορείτε να αφαιρέσετε μια παλιά συσκευή. Έσκισα έναν παλιό προσαρμογέα ψηφιακής φωτογραφικής μηχανής. Το μοντέλο που θα σας δείξω πώς να συνδεθείτε και να χρησιμοποιήσετε είναι ένα Garmin GPS15L. Ωστόσο, αυτές οι οδηγίες θα πρέπει να εφαρμόζονται αρκετά καλά σε διαφορετικά μοντέλα. Είναι σημαντικό όταν επιλέγετε μια συσκευή ΚΑΕ να δώσετε ιδιαίτερη προσοχή στη μορφή εξόδου της μονάδας. Η έξοδος GPS15L βασίζεται σε σειριακό επίπεδο RS232 όπου η μονάδα Parallax Gps εξέρχεται σε επίπεδα TTL. Αυτό σημαίνει ότι το μοντέλο Parallax δεν θα λειτουργήσει με τον τρόπο που συνδέουμε αυτήν τη μονάδα. Τα επίπεδα TTL χρησιμοποιούνται γενικά για επικοινωνία ολοκληρωμένου κυκλώματος. Έτσι, η μονάδα Parallax θα ήταν πιο κατάλληλη αν θέλατε να την συνδέσετε απευθείας σε μικροελεγκτή και όχι στον υπολογιστή σας.

Βήμα 2: Συνδέστε το

Στην πραγματικότητα, η σύνδεση της μονάδας είναι πολύ απλή. Εάν χρησιμοποιείτε ρυθμιστή τάσης, βεβαιωθείτε ότι έχετε συνδέσει τη γείωση με τους αρνητικούς ακροδέκτες της μπαταρίας, τη σειριακή θύρα και το GPS. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε πηγή ενέργειας θέλετε, αρκεί να την παρέχετε εντός του εύρους που προβλέπεται στο εγχειρίδιο κατασκευαστών. (GPS15L 3.3 - 5.4VDC) Η θύρα USB εξάγει κανονικά 5.05V, έτσι είναι επίσης μια επιλογή. Είχα αρχικά ένα σπασμένο φως οπτικών ινών που πήρε 3 μπαταρίες AA. Μία μπαταρία ΑΑ ή ΑΑΑ είναι 1,5 βολτ. Το φως οπτικών ινών είχε τις μπαταρίες συνδεδεμένες σε σειρά, οπότε η πραγματική ισχύς ήταν 3x1.5 = 4.5volts. Αρχικά χρησιμοποίησα την πηγή ισχύος των φώτων οπτικών ινών που έκοψα και την έβαλα στο δοχείο Tupperware με τη μονάδα GPS. Η μόνη διαφορά είναι ότι δεν υπήρχε ρυθμιστής τάσης. Απλώς έδεσα το γήπεδο μαζί και κόλλησα απευθείας τα καλώδια.

Βήμα 3: Δοκιμή σε Linux

Πρόσβαση στη θύρα Comm Πριν μπορέσετε να κάνετε οτιδήποτε με τη μονάδα GPS σας στο Linux, πιθανότατα θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι έχετε παραχωρήσει πρόσβαση ανάγνωσης και εγγραφής στη θύρα με την οποία θα δοκιμάσετε. Συνήθως, οι σειριακές θύρες είναι σε για χρήση για σειριακή/παράλληλη εξέταση θύρας στο Linux, το πιο εύκολο που βρήκα να χρησιμοποιήσω ήταν το "minicom". Αυτή η εφαρμογή χτυπά και χάνεται εάν είναι προεγκατεστημένη ή όχι ανάλογα με τη διανομή που χρησιμοποιείτε. Το Ubuntu 8 δεν ήρθε με προεγκατεστημένο, αλλά όπως μπορείτε να δείτε από τις λήψεις οθόνης, χρειάζονται μόνο λίγα λεπτά για να το εγκαταστήσετε και να το λειτουργήσετε. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε με το minicom είναι να το ρυθμίσετε ώστε να χρησιμοποιεί σωστές παραμέτρους. Μπορείτε να διαμορφώσετε την εφαρμογή χρησιμοποιώντας το διακόπτη γραμμής εντολών -sΕπίσης όταν εκτελείτε minicom, μπορείτε να αποκτήσετε πρόσβαση στο μενού πατώντας "ctrl" και "a" και στη συνέχεια πατώντας "z" Serial to USB Adapter Ο προσαρμογέας που χρησιμοποιώ αυτήν τη στιγμή, Έχτισα τον εαυτό μου. Ωστόσο, θα συνιστούσα να αγοράσω έναν προσαρμογέα που βασίζεται στη σειρά τσιπ FTDI. Το FTDI προσφέρει εξαιρετική υποστήριξη οδηγού σε όλες τις πλατφόρμες! Το Sparkfun προσφέρει μερικές προσυναρμολογημένες λύσεις. Έχουν επίσης ένα εξαιρετικό σεμινάριο για τη χρήση του τσιπ RS232RL με τον Eagle για να φτιάξετε το δικό σας.

Βήμα 4: Δοκιμή σε Windows

Για να δοκιμάσω τέτοια πράγματα στα Windows, χρησιμοποιώ πάντα το Hyperterminal. Εγκαθίσταται από προεπιλογή τις περισσότερες φορές. Νομίζω ότι έπρεπε να το εγκαταστήσω από την προσθήκη/κατάργηση προγραμμάτων μία φορά σε ένα σύστημα που εκτελεί Windows Server.

Οι αρχικές ρυθμίσεις με τις οποίες θα χρειαστεί να διαμορφώσετε το Hyperterminal βρίσκονται συνήθως στο εγχειρίδιο του κατασκευαστή. Για το GPS15L, ο προεπιλεγμένος ρυθμός baud είναι 4800bps. Έχω συμπεριλάβει ένα στιγμιότυπο οθόνης του σειριακού προσαρμογέα usb που χρησιμοποίησα με το έργο ρομποτικής gps. Πρέπει να αναφερθεί ότι αυτό έγινε σε μηχάνημα Windows 2000. Η υποστήριξη προγράμματος οδήγησης για αυτό το καλώδιο είναι μάλλον περιορισμένη. Δείτε το προηγούμενο βήμα για τον προσαρμογέα που συνιστώ.

Βήμα 5: Κατανόηση της εξόδου

Το GPS15L είναι σε θέση να εξάγει είτε σε προτάσεις NMEA 0183 v2 είτε σε NMEA 0183 v3. Το NMEA 0183 είναι ένα φανταχτερό όνομα για να πούμε ότι η μονάδα εξάγει προτάσεις κειμένου σε μια συγκεκριμένη μορφή. Αυτή είναι η μορφή που είναι σχεδόν καθολική μεταξύ των μονάδων GPS για την έξοδο των δεδομένων. Ευτυχώς, το εγχειρίδιο για το GPS15L/H περιγράφει λεπτομερώς κάθε μία από αυτές τις προτάσεις.

Όταν ξεκινάτε για πρώτη φορά το 15L, βγάζει μια ολόκληρη δέσμη διαφορετικών προτάσεων. Στην εφαρμογή ρομποτικής για την οποία το χρησιμοποίησα, απενεργοποίησα κάθε άλλη πρόταση εκτός από τα Συνιστώμενα ελάχιστα συγκεκριμένα δεδομένα GPS/TRANSIT (RMC). Το παρακάτω είναι ένα παράδειγμα αυτής της πρότασης. $ GPRMC, 163126, V, 4335.2521, N, 08446.0900, W, 000.0, 173.2, 051206, 006.1, W*62 Η πρόταση περιέχει γεωγραφικό μήκος, γεωγραφικό πλάτος, ταχύτητα πάνω από το έδαφος, πορεία επί εδάφους και πολύ πιο χρήσιμες πληροφορίες. Έχετε υπόψη ότι εάν απενεργοποιήσετε όλες τις προτάσεις εκτός από το RMC, όταν χρησιμοποιείτε τη μονάδα με μη προσαρμοσμένο λογισμικό, ορισμένες από τις δυνατότητες μπορεί να εξαρτώνται από τις άλλες προτάσεις. Στη συνέχεια θα σας δείξω πώς να τροποποιήσετε τις ρυθμίσεις στο 15L/H.

Βήμα 6: Τροποποίηση των ρυθμίσεων GPS

Υποθέτοντας ότι μπορέσατε να δοκιμάσετε με επιτυχία τη μονάδα χρησιμοποιώντας Minicom ή Hyperterminal, θα πρέπει να είστε σε θέση να στείλετε εντολές και σε αυτήν. Όπως φαίνεται στο εγχειρίδιο προϊόντος, υπάρχει μια ενότητα που ονομάζεται "GPS 15H and 15L Software Interface". Αυτή η ενότητα περιγράφει όλες τις προτάσεις που μπορείτε να στείλετε πίσω στη μονάδα GPS για να τις διαμορφώσετε. Είναι πραγματικά απλό. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να πληκτρολογήσετε μία από τις προτάσεις του προγράμματος.

Για παράδειγμα, στο Hyperterminal θα μπορούσατε να πληκτρολογήσετε κάτι όπως: $ PGRMO, GPRMC, 0 θα απενεργοποιήσει την πρόταση GPRMC. Μπορείτε επίσης να γράψετε όλες τις εντολές που θέλετε να εκτελεστούν σε ένα αρχείο κειμένου και, στη συνέχεια, να έχετε "τερματικό" τον τύπο αυτού του αρχείου στη μονάδα GPS για εσάς.

Βήμα 7: Προγραμματισμός

Η πραγματική ομορφιά μιας μονάδας ΚΑΕ φαίνεται όταν αποφασίζετε να δημιουργήσετε προσαρμοσμένο λογισμικό για αυτήν. Πρέπει να ομολογήσω ότι έχω μια αξιοπρεπή εμπειρία προγραμματισμού. Σίγουρα δεν είναι ασήμαντο να γράψετε ένα σειριακό buffer για να διαβάσετε δεδομένα σε μια προσαρμοσμένη εφαρμογή. Εάν δεν θέλετε να γράψετε προσαρμοσμένο λογισμικό για τη μονάδα, τότε θα συνιστούσα ανεπιφύλακτα το πρόγραμμα gpsDrive για Linux. Θα λειτουργήσει απευθείας έξω από το κουτί με οτιδήποτε εξάγει προτάσεις NMEA 0183. Εάν θέλετε να γράψετε προσαρμοσμένο λογισμικό, τότε είστε τυχεροί. Έχω επισυνάψει μια κλάση που έγραψα σε Java που μπορεί να στείλει και να λάβει δεδομένα στη σειριακή θύρα. Πρέπει να αναφερθεί ότι η Java δεν έρχεται από προεπιλογή με τις κλάσεις που απαιτούνται για την υποστήριξη σειριακής επικοινωνίας. Για την τάξη που έχω επισυνάψει, χρησιμοποιώ τη βιβλιοθήκη ανοιχτού κώδικα RXTX. Εάν είστε σκεπτικοί και θέλετε να δείτε τη μονάδα και τον κώδικα σε δράση, μπορείτε να μεταβείτε στον ιστότοπό μου και να δείτε το βίντεο του αυτόνομου έργο πλοήγησης ρομπότ. Έχω επίσης διαθέσιμο τον πλήρη πηγαίο κώδικα που χρησιμοποιήθηκε για την πλοήγηση στο ρομπότ. Το πιο σημαντικό, να διασκεδάσετε με το GPS σας!