Como usar GPS com Arduino

GPS é um dispositivo muito útil que é usado em muitos projetos eletrônicos e aplicações como sistema de rastreamento de veículos, GPS Clock, Sistema de Alerta de Detecção de Acidentes, sistema de navegação e vigilância de tráfego, etc. Mas a questão é como usar o GPS e ler os dados do GPS ? Podemos facilmente obter os dados GPS diretamente em nosso computador usando o Arduino.

GPS significa Global Positioning System e é usado para detectar a latitude e longitude de qualquer local da Terra, com a hora UTC exata (Universal Time Coordinated). Este dispositivo recebe as coordenadas do satélite a cada segundo, com hora e data. O GPS oferece grande precisão e também fornece outros dados além das coordenadas de posição, que veremos em breve.

Neste tutorial do Arduino GPS, vamos explicar como testar ou fazer interface com o módulo GPS usando computador e Arduino. Para fazer a interface do GSM com o computador, precisamos do conversor USB para serial ou da placa Arduino. Aqui estamos usando a placa Arduino para fazer a interface do GPS. Precisamos apenas da placa Arduino, módulo GPS, computador e adaptador 12v / 3,3v para fonte de alimentação. Aqui, usamos o módulo receptor GPS SKG13BL (mostrado na figura acima).

Antes de conectá-lo ao computador, primeiro precisamos remover o Arduino IC (chip Atmega) da placa Arduino, pois precisamos apenas do circuito serial do Arduino. Isso é chamado de modo de gateway. A remoção do IC é mostrada nas figuras abaixo:

Agora faça a conexão conforme mostrado na imagem abaixo:

1. Pino GPS TX para PIN digital 1 do Arduino (TXD)
2. GPS Ground Pin to GND PIN do Arduino
3. GPS Power (3.3v) Pin para 3.3v PIN do Arduino

Após as conexões, conecte o cabo USB ao computador, abra seu software Arduino IDE no computador, selecione a porta com e abra o monitor serial para ouvir a porta serial e ligue o Arduino e o módulo GPS.

Agora você verá os dados do GPS na janela do Arduino Serial Monitor como abaixo. Abaixo estão dois instantâneos, o primeiro é, quando o GPS não está dentro do alcance e o segundo, quando o GPS está dentro do alcance.

Dados GPS quando o receptor GPS está fora do alcance:

Dados GPS quando o receptor GPS está ao alcance:

Na janela serial, você pode ver algumas sentenças que começam com $ sign. Estas são sentenças NMEA. O módulo GPS envia os dados de posição de rastreamento em tempo real no formato NMEA (veja a imagem acima). O formato NMEA consiste em várias frases, nas quais quatro frases importantes são fornecidas abaixo. Mais detalhes sobre a frase NMEA e seu formato de dados podem ser encontrados aqui.

• $ GPGGA: Dados de correção do sistema de posicionamento global
• $ GPGSV: satélites GPS à vista
• $ GPGSA: GPS DOP e satélites ativos
• $ GPRMC: dados específicos mínimos recomendados de GPS / trânsito

Essas strings contêm muitos parâmetros de GPS como: hora, data, longitude, latitude, velocidade, não. de satélites em altitude, usado e muitas outras coisas.

Para quaisquer coordenadas de localização e tempo, podemos usar $ GPGGA e $ GPRMC.

Para Data e hora, podemos usar a string $ GPRMC.

Quando usamos o módulo GPS para rastrear qualquer localização, precisamos apenas de coordenadas e podemos encontrar isso na string $ GPGGA. Apenas a string $ GPGGA (Dados de correção do sistema de posicionamento global) é usada principalmente em programas e outras strings são ignoradas. Esta string consiste em dados de correção conforme abaixo:

$ GPGGA, 104534.000,7791.0381, N, 06727.4434, E, 1,08,0.9,510,4, M, 43,9, M,, * 47 $ GPGGA, HHMMSS.SSS, latitude, N, longitude, E, FQ, NOS, HDP, altitude, M, altura, M,, dados de soma de verificação

Identificador	Descrição
$ GPGGA	Dados de correção do sistema de posicionamento global
HHMMSS.SSS	Tempo em hora, minuto, segundo e formato milissegundos.
Latitude	Latitude (coordenada)
N	Direção N = Norte, S = Sul
Longitude	Longitude (Coordenada)
E	Direção E = Leste, W = Oeste
FQ	Dados de qualidade fixos
NOS	Nº de satélites em uso
HDP	Diluição Horizontal de Precisão
Altitude	Altitude (metros acima do nível do mar)
M	Metro
Altura	Altura
Checksum	Dados de soma de verificação

E a string $ GPRMC contém principalmente velocidade, hora, data e posição

$ GPRMC, 123519.000, A, 7791.0381, N, 06727.4434, E, 022.4.084.4,230394.003,1, W * 6A $ GPRMC, HHMMSS.SSS, A, latitude, N, longitude, E, velocidade, ângulo, data, MV, W, CMD

Identificador	Descrição
RMC	Frase mínima recomendada C
HHMMSS.SSS	Tempo em hora, minuto, segundo e formato milissegundos.
UMA	Status // A = ativo e V = vazio
Latitude	Latitude 49 graus. 16,45 min. Norte
N	Direção N = Norte, S = Sul
Longitude	Longitude (Coordenada)
E	Direção E = Leste, W = Oeste
Rapidez	velocidade em nós
Ângulo	Ângulo de rastreamento em graus
Encontro	Carimbo de hora (data em UTC)
MV	Variação Magnética
W	Sentido de variação E / W
CMD (* 6A)	Dados de soma de verificação

Principalmente, essa string é usada para medir o tempo, a data e a velocidade.