Ο όρος GPS σημαίνει « Παγκόσμιο Σύστημα Τοποθεσίας », Και η επέκταση αυτού του συστήματος ξεκίνησε το έτος 1970. Σε παγκόσμιο επίπεδο, κάθε χώρα έχει το δικό της σύστημα, ενώ οι ΗΠΑ διαθέτουν τις περισσότερες μονάδες GPS. Κάθε σύστημα του δορυφόρου έχει ένα ατομικό ρολόι, το οποίο ελέγχεται και ρυθμίζεται συχνά καθημερινά από τη Βόρεια Αμερικανική Διοίκηση Αεροναυπηγικής (NORAD).Για τα περισσότερα μέρη του πλανήτη, τα οικονομικά συστήματα δέκτη GPS έχουν ακρίβεια περίπου 20 μέτρων. Αυτό το άρθρο περιγράφει τον τρόπο χρήσης ενός έργου ρολογιού GPSένα Arduinoπλακέτα με LCD. Αυτό είναι ένα έργο για φοιτητές μηχανικής ή λάτρεις που μπορούν να μάθουν να κάνουν ένα ρολόι με έναν πίνακα Arduino που ενημερώνεται χρησιμοποιώντας τη μετάδοση χρόνου από δορυφόρους GPS. Αυτό το έργο θα δείξει ότι κάθε ενθουσιώδης μπορεί να σχεδιάσει το δικό του ρολόι με βασικά στοιχεία και λίγο χρόνο.
Θεωρητικά, ο δέκτης υπολογίζει την ώρα άφιξης (TOA) τεσσάρων δορυφορικών σημάτων. Από τη στιγμή των αφίξεων και του χρόνου μετάδοσης, ο δέκτης πραγματοποιεί τέσσερις φορές τις τιμές πτήσης, οι οποίες είναι σχεδόν ίδιες με τις διαφορές εύρους του δορυφορικού δέκτη. Στη συνέχεια, ο δέκτης υπολογίζει την τρισδιάστατη θέση και την αναχώρηση του ρολογιού από τις τέσσερις φορές των πτήσεων.
Block Block Διάγραμμα του GPS Clock χρησιμοποιώντας Arduino, LCD Display και GPS Receiver
Όπως γνωρίζουμε, το GPS είναι πολύ γνωστό λόγω των διαφοροποιημένων εφαρμογών του πολλά ηλεκτρονικά έργα που περιλαμβάνουν έναν πίνακα Arduino . Εδώ είναι το μπλοκ διάγραμμα του ρολογιού GPS Arduino που απεικονίζεται παρακάτω. Αυτό το έργο συλλέγει τα δεδομένα από τον δορυφόρο με τη μορφή μιας συμβολοσειράς μήκους 70 χαρακτήρων και εμφανίζει μόνο την ώρα και την ημερομηνία. Αυτό το άρθρο θα σας δώσει μια επισκόπηση του τρόπου εξαγωγής ώρας και ημερομηνίας από τη συμβολοσειρά που λαμβάνεται από το GPS.
Διάγραμμα μπλοκ του ρολογιού GPS χρησιμοποιώντας την πλακέτα Arduino Board, την οθόνη LCD και τον δέκτη GPS
Δύο μέθοδοι έργου
Το ρολόι GPS που χρησιμοποιεί το έργο Arduino μπορεί να σχεδιαστεί με δύο μεθόδους. Μία μέθοδος είναι η χρήση ενός δέκτη GPS που επιτρέπει στο ρολόι να ρυθμίζει το χρόνο του με το σχεδιασμό. Υπάρχουν αρκετοί δορυφόροι GPS σε τροχιά πάνω από ολόκληρο τον κόσμο. Όλα έχουν εξαιρετικά ακριβή ρολόγια που πιθανόν να καθορίζουν τη θέση σας στη γη. Όλοι μπορούν να κάνουν αυτό το ακριβές ρολόι χρησιμοποιώντας τη μετάδοση ώρας από τους δορυφόρους.
Η δεύτερη μέθοδος είναι η χρήση μιας μονάδας RTC (ρολόι πραγματικού χρόνου) με μπαταρία. Αυτό δεν θα είναι παρόμοιο με ένα ρολόι GPS, αλλά θα διατηρήσει τον καλό χρόνο για αρκετά χρόνια. Και οι δύο μέθοδοι θα λειτουργήσουν για τη δημιουργία ενός ρολογιού!
Στοιχεία που χρησιμοποιούνται για το GPS Clock Build:
1.) Arduino UNO Διοικητικό Συμβούλιο
Το Arduino board είναι μια βασική συσκευή σε αυτό το έργο. Όπως γνωρίζουμε ότι η πλακέτα Arduino είναι μια συσκευή ανοιχτού κώδικα και η χρήση αυτού είναι πιο ευέλικτη και εύκολη. Αυτός ο πίνακας ανήκει στο Οικογενειακός μικροελεγκτής AVR . Μερικά από τα χαρακτηριστικά αυτού του πίνακα περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
Διοικητικό Συμβούλιο Arduino UNO
- Ψηφιακή είσοδος / έξοδος pin-14
- Ενσωματωμένη μνήμη flash-32K
- Κρυστάλλινος ταλαντωτής-16MHz
- Αναλογικοί ακροδέκτες εισόδου-6, οι οποίοι μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως ψηφιακοί
- Σύνδεση USB
- Κουμπί RST & προσαρμογέας τροφοδοσίας 9V
- Κεφαλίδα ISCP
Αυτή η πλακέτα Arduino περιλαμβάνει έναν μικροελεγκτή που μπορεί να προγραμματιστεί χρησιμοποιώντας το λογισμικό Arduino IDE. Ανατρέξτε στον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα Βασικά και Σχεδιαστικά Πίνακα Arduino.
2.) Δέκτης GPS
Σε αυτό το μοντέλο, χρησιμοποιήσαμε SIM808 EVB-V3.2 μονάδα από τη SIMCOM. Η μονάδα SIM808 είναι μονάδα GPS, GSM / GPRS και Bluetooth. Τα κύρια χαρακτηριστικά του SIM808 περιλαμβάνουν τα ακόλουθα. Ανατρέξτε στον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα Πώς λειτουργεί το σύστημα GPS;
Δέκτης GPS SIM808
- Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως Μονάδα Bluetooth , GSM ή GPS
- Διεπαφή μικροφώνου καναλιού και φωνή με ένα κανάλι
- Εναλλακτική λύση για διασύνδεση μπαταρίας καθώς και διασύνδεση ισχύος.
Λόγω των παραπάνω χαρακτηριστικών, αυτός ο δέκτης GPS είναι πολύ δημοφιλής σε ηλεκτρονικούς αρχάριους ή σε χόμπι.
3.) Οθόνη υγρών κρυστάλλων (LCD)
Μια αλφαριθμητική οθόνη LCD 16Χ2 χρησιμοποιείται για αυτό το έργο για την εμφάνιση ώρας και ημερομηνίας.
Οθόνη υγρών κρυστάλλων (LCD)
Ρολόι GPS χρησιμοποιώντας το Arduino Board Working
Το κύκλωμα της πλακέτας GPS Arduino φαίνεται παρακάτω. Το προτεινόμενο σύστημα περιλαμβάνει μόντεμ GPS, Arduino και Μονάδα LCD . Αυτό το σύστημα δίνει την ακριβέστερη ώρα, καθώς και την ημερομηνία και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε δημόσιους χώρους, δηλαδή εμπορικά κέντρα, στάση λεωφορείων κ.λπ.
Χρησιμοποιήθηκαν συνδέσεις
Οι συνδέσεις που χρησιμοποιούνται σε αυτό το έργο είναι απλές, ο πείρος μετάδοσης του GPS συνδέεται με τον πείρο δέκτη στην πλακέτα Arduino. Ο ακροδέκτης Rx της μονάδας GPS είναι γειωμένος. Τα τερματικά γείωσης της πλακέτας Arduino Uno και η γείωση GPS πρέπει να είναι αλληλένδετα μεταξύ τους.
Μια οθόνη LCD 16Χ2 κάνει το καθήκον να εμφανίζει την ώρα και την ημερομηνία στην οθόνη. Γνωρίζουμε ότι η οθόνη LCD λειτουργεί σε δύο λειτουργίες, δηλαδή τη λειτουργία 4-bit και τη λειτουργία 8-bit.
Ρολόι GPS χρησιμοποιώντας πλακέτα Arduino, οθόνη LCD και δέκτη GPS
Αυτό το έργο χρησιμοποιεί τη λειτουργία βιβλιοθήκης λειτουργίας 4-bit για να διευκολύνει τη διεπαφή του Arduino board & LCD. Οι ψηφιακές ακίδες του Arduino συνδέονται με τις Ενεργοποίηση και Επαναφορά καρφιτσών της οθόνης LCD. Ομοίως, οι καρφίτσες δεδομένων του Arduino συνδέονται με καρφίτσες δεδομένων καρφίτσας δεδομένων LCD αντίστοιχα. Ο θετικός πείρος της οθόνης LCD συνδέεται στην παροχή τάσης χρησιμοποιώντας αντίσταση 1K-ohm και ο αρνητικός πείρος της οθόνης LCD είναι συνδεδεμένος στον ακροδέκτη GND.
Λογισμικό έργου
Ολόκληρο το έργο μπορεί να ελεγχθεί από το πρόγραμμα του Arduino που φορτώνεται στη μνήμη. Το πρόγραμμα του Arduino είναι γραμμένο στο Arduino γλώσσα προγραμματισμού και η αποστολή του προγράμματος μπορεί να γίνει από το Arduino IDE. Αυτό το έργο δεν χρειάζεται αρχεία εξωτερικής κεφαλίδας για προγραμματισμό. Συνδέστε το Arduino στον προσωπικό υπολογιστή και επιλέξτε τη σωστή θύρα COM στο Arduino IDE. Συντάξτε το πρόγραμμα Arduino και επιλέξτε τη σωστή πλακέτα από το Tools.
συμπέρασμα
Από τις παραπάνω πληροφορίες, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι με τη χρήση αυτού του έργου μπορούμε να πάρουμε την ημερομηνία, την ώρα και την τοποθεσία από έναν δέκτη GPS και μετά να τα εκθέσουμε όλα σε μια οθόνη LCD. Το καλύτερο στοιχείο αυτού του έργου είναι ότι ο καθένας μπορεί να το σχεδιάσει μόνος του με ακρίβεια με τον τρόπο που το απαιτεί. Μπορείτε να το τοποθετήσετε σε ένα διασκεδαστικό κουτί, να καινοτομήσετε και να διασκεδάσετε στο σχεδιασμό του ρολογιού. Η εκμάθηση και ο σχεδιασμός των έργων μόνοι σας είναι καταπληκτική και δίνει εμπιστοσύνη σε όλους τους μαθητές ηλικιακών ομάδων. Επιπλέον, τυχόν απορίες για την υλοποίηση έργων Arduino ή έργων με βάση το GPS, παρακαλούμε δώστε τα σχόλιά σας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι τα απαιτούμενα στοιχεία που χρησιμοποιούνται σε αυτό το έργο GPS και Arduino Clock;
Φωτογραφικές μονάδες
- Ρολόι GPS χρησιμοποιώντας το Arduino Board Όλα τα κυκλώματα
- Δέκτης GPS Nskelectronics
