我发现没有关于 Arduino Mega 与 NEO-6M GPS 模块接口的教程,所以我决定制作一个。希望你喜欢!
硬件
软件
该项目的总成本为60美元。
什么是全球定位系统?
全球定位系统 (GPS) 是一种基于卫星的导航系统,由至少 24 颗卫星组成。GPS 全天 24 小时在任何天气条件下工作,在世界任何地方工作,无需订阅费或设置费。
GPS的工作原理
GPS 卫星在精确的轨道上每天绕地球两次。每颗卫星都传输独特的信号和轨道参数,使 GPS 设备能够解码和计算卫星的精确位置。GPS 接收器使用此信息和三边测量来计算用户的确切位置。本质上,GPS 接收器通过接收发射信号所需的时间量来测量到每颗卫星的距离。通过更多卫星的距离测量,接收器可以确定用户的位置并显示它。
要计算您的二维位置(纬度和经度)并跟踪运动,GPS 接收器必须锁定至少 3 颗卫星的信号。通过 4 颗或更多卫星,接收器可以确定您的 3-D 位置(纬度、经度和高度)。通常,GPS 接收器将跟踪 8 颗或更多卫星,但这取决于一天中的时间和您在地球上的位置。确定您的位置后,GPS 单元可以计算其他信息,例如
什么是信号
GPS 卫星至少传输 2 个低功率无线电信号。信号通过视线传播,这意味着它们将穿过云层、玻璃和塑料,但不会穿过大多数固体物体,例如建筑物和山脉。然而,现代接收器更敏感,通常可以跟踪房屋。GPS 信号包含 3 种不同类型的信息
它是一个 ID 代码,用于识别正在传输信息的卫星。您可以在设备的卫星页面上查看从哪些卫星接收信号。
需要星历数据来确定卫星的位置,并提供有关卫星健康状况、当前日期和时间的重要信息。
年历数据告诉 GPS 接收器,每颗 GPS 卫星在一天中的任何时间都应该在哪里,并显示该卫星和系统中所有其他卫星的轨道信息。
NEO-6M GPS模块如下图所示。它带有一个外部天线,不带有插头引脚。所以你需要焊接它。
该模块的核心是 u-blox 的 NEO-6M GPS 芯片。它可以在 50 个通道上跟踪多达 22 颗卫星,并达到业界最高水平的灵敏度,即 -161 dB 跟踪,同时仅消耗 45mA 电源电流。u-blox 6 定位引擎还拥有不到 1 秒的首次定位时间 (TTFF)。该芯片提供的最佳功能之一是省电模式 (PSM)。它可以通过选择性地打开和关闭接收器的某些部分来降低系统功耗。这将模块的功耗显着降低至仅 11mA,使其适用于 GPS 手表等对功率敏感的应用。NEO-6M GPS 芯片的必要数据引脚被拆分为“0.1” 间距接头。这包括通过 UART 与微控制器通信所需的引脚。
注意:- 模块支持波特率从 4800bps 到 230400bps,默认波特率为 9600。
位置固定 LED 指示灯
NEO-6M GPS 模块上有一个 LED,用于指示定位状态。它会根据它所处的状态以不同的速率闪烁
NEO-6M 芯片的工作电压为 2.7 至 3.6V。但是,该模块配备了MICREL的MIC5205超低压差3V3稳压器。逻辑引脚也可以承受 5 伏电压,因此我们可以轻松地将其连接到 Arduino 或任何 5V 逻辑微控制器,而无需使用任何逻辑电平转换器。
电池和 EEPROM
该模块配备一个 HK24C32 两线串行 EEPROM。它大小为4KB,通过I2C连接到NEO-6M芯片。模块还包含一个可充电纽扣电池,用作超级电容器。
EEPROM 与电池一起有助于保留电池支持的 RAM (BBR)。BBR 包含时钟数据、最新位置数据(GNSS 或位数据)和模块配置。但它并不意味着永久数据存储。
由于电池保留时钟和最后位置,首次定位时间 (TTFF) 显着减少到 1 秒。这允许更快的位置锁定。
如果没有电池,GPS 总是冷启动,因此初始 GPS 锁定需要更多时间。通电时电池会自动充电,并且可以在没有电源的情况下保持数据长达两周。
引脚排列
Arduino 是一个基于易于使用的硬件和软件的开源电子平台。Arduino 板能够读取输入——传感器上的光、按钮上的手指或 Twitter 消息——并将其转换为输出——激活电机、打开 LED、在线发布内容。您可以通过向板上的微控制器发送一组指令来告诉您的板该做什么。为此,您需要使用 Arduino 编程语言(基于 Wiring)和基于 Processing 的 Arduino 软件 (IDE)。
Arduino Mega 2560 是基于 Atmega2560 的微控制器板。
规格
引脚排列
在这里,我假设您已经安装了 Arduino IDE。
1.下载下面给出的所需库
2.下载后。解压缩并将其移动到文件夹 C:\Users\...\Documents\Arduino\libraries 确保没有 (-)。
3. 打开 Arduino IDE 并从程序部分复制代码。
4. 然后选择板子去工具 ==> 板子 ==> 在这里选择板子,我们使用的是 Arduino Mega 2560。
5. 选择板选择端口后,转到工具 ==> 端口。
6. 选择板子和端口后点击上传。
Arduino MEGA ==> NEO-6M GPS
您也可以使用 Serial2 或 Serial3 代替 Serial1
串行 2 针
串行 3 针
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