El terme GPS significa ' Sistema de Posicionament Global ”, I l’expansió d’aquest sistema es va iniciar l’any 1970. A nivell mundial, cada país té el seu propi sistema, mentre que els Estats Units tenen la majoria de les unitats GPS. Cada sistema del satèl·lit té un rellotge atòmic, que és freqüentment revisat i configurat cada dia pel Comandament de Defensa Aeroespacial nord-americà (NORAD).Per a la majoria de llocs del planeta, els econòmics sistemes de recepció GPS tenen uns 20 metres de precisió. En aquest article es parla de com fer un projecte de rellotge GPS mitjançantun Arduinotauler amb LCD. Es tracta d’un projecte per a estudiants d’enginyeria o entusiastes que puguin aprendre a fer un rellotge amb una placa Arduino que s’actualitzi mitjançant la difusió horària des dels satèl·lits GPS. Aquest projecte demostrarà que qualsevol entusiasta pot dissenyar el seu propi rellotge amb components bàsics i una mica de temps.
Teòricament, el receptor calcula el temps d'arribada (TOA) de quatre senyals de satèl·lit. Des del moment de les arribades i el moment de les transmissions, el receptor fa quatre vegades els valors de vol, que són gairebé els mateixos amb les diferències d'abast del receptor de satèl·lit. A continuació, el receptor calcula la seva ubicació tridimensional i la sortida del rellotge respecte dels quatre temps dels vols.
Esquema de blocs del rellotge GPS mitjançant Arduino, pantalla LCD i receptor GPS
Com sabem, el GPS és molt famós a causa de les seves aplicacions diversificades a diversos projectes electrònics que inclouen una placa Arduino . Aquí teniu el diagrama de blocs del rellotge GPS Arduino que es mostra a continuació. Aquest projecte recopila les dades del satèl·lit en forma de cadena de 70 caràcters de longitud i que només mostra la data i l’hora. Aquest article us proporcionarà una visió general de com extreure l’hora i la data de la cadena que rep el GPS.
Esquema de blocs del rellotge GPS mitjançant la placa Arduino, la pantalla LCD i el receptor GPS
Dos mètodes de projecte
El rellotge GPS que utilitza el projecte Arduino es pot dissenyar amb dos mètodes. Un mètode és utilitzar un receptor GPS que permet al rellotge definir el seu temps segons el disseny. Hi ha diversos satèl·lits GPS en òrbita per sobre de tot el món. Tots tenen rellotges enormement precisos que probablement determinen la vostra ubicació a la terra. Tothom pot fer aquest rellotge precís utilitzant l’hora que s’emet des dels satèl·lits.
El segon mètode és utilitzar un mòdul RTC (rellotge en temps real) amb bateria. Això no s’assemblarà a un rellotge GPS, però mantindrà un bon temps durant diversos anys. Tots dos mètodes funcionaran per fer un rellotge.
Components utilitzats per a la construcció de rellotges GPS:
1.) Arduino UN Board
La placa Arduino és un dispositiu essencial en aquest projecte. Com sabem, la placa Arduino és un dispositiu de codi obert i l’ús d’aquest és més flexible i senzill. Aquest tauler pertany al Microcontrolador de la família AVR . Algunes de les funcions d’aquest tauler inclouen les següents.
Arduino UN Board
- Pin d'entrada / sortida digital 14
- Memòria flash incorporada-32K
- Oscil·lador de cristall-16 MHz
- Pins d'entrada analògica-6, que també es poden utilitzar com a digitals
- Connexió USB
- Botó RST i adaptador de font d'alimentació de 9V
- Capçalera ISCP
Aquesta placa Arduino inclou un microcontrolador que es pot programar mitjançant el programari Arduino IDE. Consulteu l'enllaç per obtenir més informació Conceptes bàsics i disseny de la placa Arduino.
2.) Receptor GPS
En aquest model, havíem emprat la unitat SIM808 EVB-V3.2 de SIMCOM. El mòdul SIM808 és un mòdul GPS, GSM / GPRS i Bluetooth. Les principals característiques de SIM808 inclouen les següents. Consulteu l'enllaç per obtenir més informació Com funciona el sistema GPS?
Receptor GPS SIM808
- Es pot utilitzar com a Mòdul Bluetooth , GSM o GPS
- Interfície de micròfon d'un sol canal i veu d'un sol canal
- Alternativa per a la interfície de la bateria i la interfície d'alimentació.
A causa de les funcions anteriors, aquest receptor GPS és molt popular entre els principiants electrònics o els aficionats.
3.) Pantalla de cristall líquid (LCD)
Per a aquest projecte s’utilitza una pantalla LCD alfanumèrica de 16X2 per mostrar l’hora i la data.
Pantalla de cristall líquid (LCD)
Rellotge GPS amb placa Arduino Funcionant
A continuació es mostra el circuit de la placa Arduino GPS. El sistema proposat inclou un mòdem GPS, Arduino i Mòdul LCD . Aquest sistema proporciona l’hora i la data més precises i es pot utilitzar en llocs públics, com ara centres comercials, parada d’autobusos, etc.
Connexions utilitzades
Les connexions utilitzades en aquest projecte són senzilles, el pin de transmissió del GPS està connectat al pin del receptor de la placa Arduino. El pin Rx del mòdul GPS està connectat a terra. Els terminals de terra de la placa Arduino Uno i la terra del GPS s’han d’aliar.
Una pantalla LCD de 16X2 fa la tasca d’exhibir l’hora i la data a la pantalla. Sabem que la pantalla LCD funciona en dos modes: el mode de 4 bits i el de 8 bits.
Rellotge GPS mitjançant placa Arduino, pantalla LCD i receptor GPS
Aquest projecte utilitza la funció de biblioteca de mode de 4 bits per facilitar la interfície de la placa Arduino i del LCD. Els pins digitals d'Arduino estan connectats als pins Enable and Reset de la pantalla LCD. De la mateixa manera, els pins de dades de l’Arduino s’uneixen amb pins de dades de pin de dades de LCD, respectivament. El pin positiu de la pantalla LCD està connectat al subministrament de tensió mitjançant una resistència d’1K ohm i el pin negatiu de la pantalla LCD està connectat al terminal GND.
Programari del projecte
Tot el projecte es pot controlar mitjançant el programa de l'Arduino que es carrega a la memòria. El programa de l'Arduino està escrit a l'Arduino llenguatge de programació , i la càrrega del programa es pot fer mitjançant Arduino IDE. Aquest projecte no necessita cap fitxer de capçalera extern per a la programació. Connecteu Arduino a l'ordinador personal i trieu l'opció Port COM correcte a l'IDE Arduino. Compileu el programa Arduino i trieu la placa correcta a Eines.
Conclusió
A partir de la informació anterior, podem concloure que mitjançant aquest projecte podem obtenir la data, l’hora i la ubicació des d’un receptor GPS i, tot seguit, exhibir-ho tot en una pantalla LCD. El millor element d’aquest projecte és que qualsevol pot dissenyar-lo per si mateix amb precisió com ho requereixi. Podeu col·locar-lo en una caixa de diversió, ser innovador i divertir-vos dissenyant el rellotge. Aprendre i dissenyar projectes vosaltres mateixos és increïble i dóna confiança a tots els estudiants de totes les edats. A més, qualsevol consulta sobre implementació de projectes Arduino o projectes basats en GPS, si us plau, doneu els vostres comentaris comentant a la secció de comentaris següent. Aquí teniu una pregunta, quins són els components necessaris que s’utilitzen en aquest projecte de GPS i Arduino Clock?
Crèdits fotogràfics
- Rellotge GPS mitjançant placa Arduino Tots els circuits
- Receptor GPS Nskelectrònica
