Arduino UNO Q - GPS
Das NEO-6M-GPS-Modul bietet genaue Standort-, Geschwindigkeits-, Höhen- und Zeitdaten über NMEA-Serienausgabe. Der Arduino UNO Q MCU analysiert die GPS-Daten mit TinyGPS++, speichert die Ergebnisse und macht sie der Linux-Seite über Bridge verfügbar – wodurch die Standortfreigabe auf Google Maps über Telegram ermöglicht wird.
In diesem Tutorial lernen Sie:
- Wie das NEO-6M-GPS-Modul funktioniert
- Wie Sie das GPS-Modul mit dem Arduino UNO Q MCU verdrahten
- Wie Sie GPS-NMEA-Daten mit TinyGPS++ auf Arduino UNO Q analysieren
- Wie Sie Breitengrad, Längengrad, Höhe, Geschwindigkeit und Datum/Uhrzeit lesen
- Wie Sie Bridge verwenden, um GPS-Daten der Linux-Seite (Python) verfügbar zu machen
- Wie Sie einen GPS-Tracker erstellen, der Ihren Standort über Telegram auf Arduino UNO Q teilt
- Wie Sie OpenClaw auf Arduino UNO Q mit GPS verwenden
※ Notiz:
Das GPS-Modul benötigt einen freien Blick auf den Himmel, um einen Satellitensignal zu erfassen. Im Freien ist am besten; in der Nähe eines Fensters kann funktionieren. Das erste Signal kann mehrere Minuten dauern.
Hardware erforderlich
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
Offenlegung: Einige der in diesem Abschnitt bereitgestellten Links sind Amazon-Affiliate-Links. Wir können eine Provision für Käufe erhalten, die über diese Links getätigt werden, ohne zusätzliche Kosten für Sie. Wir schätzen Ihre Unterstützung.
Über das NEO-6M-GPS-Modul
Das NEO-6M ist ein weit verbreitetes GPS-Empfängermodul, das NMEA-formatierte Daten über UART mit 9600 Baud ausgibt. Es kann bis zu 22 Satelliten über 50 Kanäle verfolgen und liefert eine Positionsgenauigkeit von etwa 2,5 Metern.
Pinbelegung
- VCC-Pin: Mit VCC verbinden (5V oder 3,3V – die meisten Module unterstützen beide)
- GND-Pin: Mit GND verbinden (0V)
- TX-Pin: Serienausgabe – sendet GPS-NMEA-Daten an den MCU RX-Pin
- RX-Pin: Serieneingabe – empfängt optionale Konfigurationsbefehle vom MCU TX-Pin
Funktionsweise
Das NEO-6M gibt kontinuierlich NMEA-Sätze aus (z.B. $GPGGA, $GPRMC) mit 9600 Baud. Der Arduino UNO Q MCU liest diese Sätze, übergibt sie an die TinyGPS++-Bibliothek, die sie in Breitengrad-, Längengrad-, Höhen-, Geschwindigkeits- und Datums-/Uhrzeitwerte analysiert.
- Blaue LED am Modul: Blinkt einmal pro Sekunde, wenn ein Satellitensignal erfasst ist
Schaltschema
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
| NEO-6M GPS Modul Pin | Arduino UNO Q MCU |
|---|---|
| VCC | 3.3V |
| GND | GND |
| TX | D4 (MCU RX) |
| RX | D3 (MCU TX) |
※ Notiz:
Der MCU TX-Pin (D3) gibt 3,3V-Signale aus. Dies ist mit dem NEO-6M RX-Pin kompatibel, der 3,3V-Logik akzeptiert, daher ist kein Pegelwandler erforderlich.
Wie man für GPS programmiert
- Fügen Sie die TinyGPS++-Bibliothek ein und richten Sie SoftwareSerial ein:
#include <TinyGPS++.h>
#include <SoftwareSerial.h>
TinyGPSPlus gps;
SoftwareSerial gpsSerial(RX_PIN, TX_PIN);
- Füttern Sie eingehende Bytes in den TinyGPS++-Parser:
while (gpsSerial.available() > 0) {
gps.encode(gpsSerial.read());
}
- Lesen Sie Koordinaten, wenn eine Lösung gültig ist:
if (gps.location.isValid()) {
double lat = gps.location.lat();
double lng = gps.location.lng();
}
Arduino UNO Q Code
Der Arduino UNO Q hat zwei Prozessoren, die zusammenarbeiten:
- Der STM32 MCU liest GPS-NMEA-Sätze kontinuierlich, analysiert sie mit TinyGPS++ und gibt Koordinaten, Geschwindigkeit, Höhe und Datum/Uhrzeit auf dem Serial Monitor aus
- Die Qualcomm MPU läuft Debian Linux mit Wi-Fi – in diesem Abschnitt wird nur der MCU programmiert. Ein späterer Abschnitt zeigt, wie beide Prozessoren über Bridge zusammenarbeiten.
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-gps
*/
#include <TinyGPS++.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#define RX_PIN 4 // The Arduino UNO Q MCU pin connected to TX of the GPS module
#define TX_PIN 3 // The Arduino UNO Q MCU pin connected to RX of the GPS module
TinyGPSPlus gps;
SoftwareSerial gpsSerial(RX_PIN, TX_PIN);
void setup() {
Serial.begin(9600);
gpsSerial.begin(9600); // NEO-6M default baud rate
Serial.println("Arduino UNO Q - NEO-6M GPS Module");
}
void loop() {
while (gpsSerial.available() > 0) {
if (gps.encode(gpsSerial.read())) {
if (gps.location.isValid()) {
Serial.print("- Latitude : ");
Serial.println(gps.location.lat(), 6);
Serial.print("- Longitude: ");
Serial.println(gps.location.lng(), 6);
Serial.print("- Altitude : ");
if (gps.altitude.isValid())
Serial.println(gps.altitude.meters());
else
Serial.println("INVALID");
} else {
Serial.println("- Location: INVALID (waiting for fix...)");
}
Serial.print("- Speed : ");
if (gps.speed.isValid()) {
Serial.print(gps.speed.kmph());
Serial.println(" km/h");
} else {
Serial.println("INVALID");
}
Serial.print("- Date/Time: ");
if (gps.date.isValid() && gps.time.isValid()) {
Serial.print(gps.date.year());
Serial.print("-");
Serial.print(gps.date.month());
Serial.print("-");
Serial.print(gps.date.day());
Serial.print(" ");
Serial.print(gps.time.hour());
Serial.print(":");
Serial.print(gps.time.minute());
Serial.print(":");
Serial.println(gps.time.second());
} else {
Serial.println("INVALID");
}
Serial.println();
}
}
if (millis() > 5000 && gps.charsProcessed() < 10)
Serial.println("No GPS data received: check wiring");
}
Schnelle Schritte
Erstmals mit Arduino UNO Q? Folgen Sie dem Getting Started with Arduino UNO Q Tutorial, bevor Sie fortfahren.
- Verbinden: Verdrahten Sie das NEO-6M-GPS-Modul mit dem Arduino UNO Q MCU wie im Schaltschema gezeigt.
- Nehmen Sie den Sensor nach draußen oder platzieren Sie ihn in der Nähe eines Fensters mit freiem Himmelblick.
- Öffnen Sie Arduino App Lab: Starten Sie Arduino App Lab und warten Sie, bis es Ihren Arduino UNO Q erkennt.
- Erstellen Sie eine neue App: Klicken Sie auf die Schaltfläche Create New App.
- Geben Sie der App einen Namen, z.B.: GPSModule
- Klicken Sie auf Create, um zu bestätigen.
- Fügen Sie die Skizze ein: Kopieren Sie den MCU-Code von oben und fügen Sie ihn in sketch/sketch.ino ein.
- Install the library: Click the Add sketch library button (the open book icon with a + sign) in the left sidebar.
- Search for TinyGPSPlus created by Mikal Hart and click the Install button.
Bricks
No bricks added...
Sketch Libraries
No sketch libra...
Files
python
sketch
.gitignore
README.md
app.yaml
sketch.ino
- Hochladen: Klicken Sie auf die Run-Schaltfläche in Arduino App Lab.
- Warten Sie darauf, dass die blaue LED des GPS-Moduls zu blinken beginnt – dies signalisiert, dass ein Satellitensignal erfasst wurde.
- Beobachten Sie die GPS-Daten auf dem Serial Monitor.
App Lab-Konsolenausgabe
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:01] Arduino UNO Q - NEO-6M GPS Module
[2026-04-29 09:00:02] - Location: INVALID (waiting for fix...)
[2026-04-29 09:04:15] - Latitude : 37.774900
[2026-04-29 09:04:15] - Longitude: -122.419400
[2026-04-29 09:04:15] - Altitude : 16.2
[2026-04-29 09:04:15] - Speed : 0.12 km/h
[2026-04-29 09:04:15] - Date/Time: 2026-4-29 09:04:15
Bridge: Linux + MCU
Dieser Abschnitt zeigt, wie Sie beide Prozessoren des Arduino UNO Q programmieren, um GPS-Daten der Linux-Seite über Bridge verfügbar zu machen:
- Das GPS-Modul ist mit dem MCU verbunden – der MCU analysiert kontinuierlich NMEA-Sätze und speichert Breitengrad, Längengrad, Höhe, Geschwindigkeit und Datum/Uhrzeit
- Die MPU kann das GPS-UART nicht direkt lesen – sie ruft Bridge-Funktionen auf, um zwischengespeicherte GPS-Werte zu erhalten
- Die MPU hat Wi-Fi – läuft volles Debian Linux und kann Ihren GPS-Standort mit einem Google Maps-Link über Telegram teilen
- Arduino_RouterBridge ermöglicht RPC-Kommunikation zwischen den beiden Prozessoren
- ⚠️ /dev/ttyHS1 (Linux) und Serial1 (MCU) sind RESERVIERT vom Router – öffnen Sie sie niemals in Benutzercode
MCU Code (Bridge)
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-gps
*/
#include "Arduino_RouterBridge.h"
#include <TinyGPS++.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#define RX_PIN 4 // The Arduino UNO Q MCU pin connected to TX of the GPS module
#define TX_PIN 3 // The Arduino UNO Q MCU pin connected to RX of the GPS module
TinyGPSPlus gps;
SoftwareSerial gpsSerial(RX_PIN, TX_PIN);
// Cached GPS data
bool cached_valid = false;
double cached_lat = 0.0;
double cached_lng = 0.0;
double cached_alt = 0.0;
double cached_speed = 0.0;
char cached_datetime[32] = "INVALID";
String get_location(String arg) {
if (!cached_valid) return "INVALID";
char buf[48];
dtostrf(cached_lat, 10, 6, buf);
String result = "lat:";
result += buf;
dtostrf(cached_lng, 11, 6, buf);
result += " lng:";
result += buf;
return result;
}
String get_latitude(String arg) {
if (!cached_valid) return "INVALID";
char buf[16];
dtostrf(cached_lat, 10, 6, buf);
return String(buf);
}
String get_longitude(String arg) {
if (!cached_valid) return "INVALID";
char buf[16];
dtostrf(cached_lng, 11, 6, buf);
return String(buf);
}
String get_altitude(String arg) {
if (!cached_valid || cached_alt == 0.0) return "INVALID";
char buf[10];
dtostrf(cached_alt, 6, 1, buf);
return String(buf);
}
String get_speed(String arg) {
if (!cached_valid) return "INVALID";
char buf[10];
dtostrf(cached_speed, 6, 2, buf);
return String(buf);
}
String get_datetime(String arg) {
return String(cached_datetime);
}
void setup() {
Bridge.begin();
Monitor.begin();
gpsSerial.begin(9600);
Bridge.provide("get_location", get_location);
Bridge.provide("get_latitude", get_latitude);
Bridge.provide("get_longitude", get_longitude);
Bridge.provide("get_altitude", get_altitude);
Bridge.provide("get_speed", get_speed);
Bridge.provide("get_datetime", get_datetime);
Monitor.println("Arduino UNO Q GPS Bridge ready. Waiting for fix...");
}
void loop() {
while (gpsSerial.available() > 0) {
if (gps.encode(gpsSerial.read())) {
if (gps.location.isValid()) {
cached_valid = true;
cached_lat = gps.location.lat();
cached_lng = gps.location.lng();
if (gps.altitude.isValid())
cached_alt = gps.altitude.meters();
if (gps.speed.isValid())
cached_speed = gps.speed.kmph();
if (gps.date.isValid() && gps.time.isValid()) {
snprintf(cached_datetime, sizeof(cached_datetime),
"%04d-%02d-%02d %02d:%02d:%02d",
gps.date.year(), gps.date.month(), gps.date.day(),
gps.time.hour(), gps.time.minute(), gps.time.second());
}
}
}
}
if (millis() > 5000 && gps.charsProcessed() < 10)
Monitor.println("No GPS data received: check wiring");
}
Python Code (Bridge)
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-gps
*/
from arduino.app_utils import *
import time
def loop():
location = Bridge.call("get_location")
speed = Bridge.call("get_speed")
datetime = Bridge.call("get_datetime")
altitude = Bridge.call("get_altitude")
print(f"Location : {location}")
print(f"Speed : {speed} km/h")
print(f"Altitude : {altitude} m")
print(f"Date/Time: {datetime}")
print()
time.sleep(2)
App.run(user_loop=loop)
Schnelle Schritte
- Verbinden: Verdrahten Sie das NEO-6M-GPS-Modul mit dem Arduino UNO Q wie im Schaltschema gezeigt. Platzieren Sie das Gerät in der Nähe eines Fensters mit freiem Himmelblick.
- Öffnen Sie Arduino App Lab und erstellen Sie eine neue App mit dem Namen GPSBridge.
- Fügen Sie die MCU-Skizze in sketch/sketch.ino ein.
- Fügen Sie den Python-Code in die Python-Datei ein.
- Hochladen: Klicken Sie auf die Run-Schaltfläche. Warten Sie, bis die blaue LED des GPS-Moduls blinkt.
- Beobachten Sie, dass GPS-Daten in der Python-Konsole erscheinen, sobald ein Signal erfasst ist.
App Lab-Konsolenausgabe
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:01] Arduino UNO Q GPS Bridge ready. Waiting for fix...
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:00:02] Location : INVALID
[2026-04-29 09:00:04] Location : INVALID
[2026-04-29 09:04:15] Location : lat: 37.774900 lng:-122.419400
[2026-04-29 09:04:15] Speed : 0.12 km/h
[2026-04-29 09:04:15] Altitude : 16.2 m
[2026-04-29 09:04:15] Date/Time: 2026-04-29 09:04:15
Telegram
Erstellen Sie einen GPS-Tracker auf Arduino UNO Q – senden Sie Ihren Standort mit einem Google Maps-Link, Geschwindigkeit, Höhe und Uhrzeit über Telegram-Befehle.
MCU-Skizze: Behalten Sie die gleiche MCU-Skizze aus dem vorherigen Bridge-Abschnitt.
Python Code (Telegram)
/*
* Dieser Arduino UNO Q Code wurde von newbiely.de entwickelt
* Dieser Arduino UNO Q Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt.
* Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte:
* https://newbiely.de/tutorials/arduino-uno-q/arduino-uno-q-gps
*/
from arduino.app_utils import *
import requests
import time
TELEGRAM_BOT_TOKEN = "YOUR_TELEGRAM_BOT_TOKEN"
CHAT_ID = "YOUR_CHAT_ID"
last_update_id = 0
def get_updates():
global last_update_id
url = f"https://api.telegram.org/bot{TELEGRAM_BOT_TOKEN}/getUpdates"
params = {"offset": last_update_id + 1, "timeout": 5}
try:
response = requests.get(url, params=params, timeout=10)
data = response.json()
if data["ok"]:
return data["result"]
except Exception as e:
print(f"Error getting updates: {e}")
return []
def send_message(chat_id, text):
url = f"https://api.telegram.org/bot{TELEGRAM_BOT_TOKEN}/sendMessage"
payload = {"chat_id": chat_id, "text": text}
try:
requests.post(url, data=payload, timeout=10)
except Exception as e:
print(f"Error sending message: {e}")
def loop():
updates = get_updates()
for update in updates:
last_update_id = update["update_id"]
if "message" not in update:
continue
message = update["message"]
chat_id = message["chat"]["id"]
text = message.get("text", "").strip()
print(f"Received: {text}")
if text == "/start":
send_message(chat_id,
"Arduino UNO Q GPS Bot\n"
"/location - Current GPS coordinates + Google Maps link\n"
"/speed - Current speed (km/h)\n"
"/altitude - Current altitude (meters)\n"
"/time - Current GPS date and time")
elif text == "/location":
lat = Bridge.call("get_latitude")
lng = Bridge.call("get_longitude")
if lat == "INVALID" or lng == "INVALID":
send_message(chat_id, "GPS location not yet available. Waiting for fix...")
else:
maps_url = f"https://maps.google.com/?q={lat.strip()},{lng.strip()}"
send_message(chat_id, f"📍 Location:\nLatitude : {lat.strip()}\nLongitude: {lng.strip()}\n{maps_url}")
elif text == "/speed":
result = Bridge.call("get_speed")
if result == "INVALID":
send_message(chat_id, "Speed not yet available.")
else:
send_message(chat_id, f"🚀 Speed: {result.strip()} km/h")
elif text == "/altitude":
result = Bridge.call("get_altitude")
if result == "INVALID":
send_message(chat_id, "Altitude not yet available.")
else:
send_message(chat_id, f"⛰️ Altitude: {result.strip()} m")
elif text == "/time":
result = Bridge.call("get_datetime")
send_message(chat_id, f"🕐 GPS Date/Time: {result}")
else:
send_message(chat_id, "Unknown command. Send /start for help.")
time.sleep(0.3)
App.run(user_loop=loop)
Schnelle Schritte
- Ersetzen Sie YOUR_TELEGRAM_BOT_TOKEN durch Ihren tatsächlichen Bot-Token von BotFather.
- Ersetzen Sie YOUR_CHAT_ID durch Ihre Telegram-Chat-ID.
- Fügen Sie diesen Python-Code in die Python-Datei Ihrer App ein (behalten Sie die gleiche MCU-Skizze).
- Klicken Sie auf die Run-Schaltfläche – warten Sie auf einen GPS-Signal (blaue LED blinkt), dann senden Sie /location in Telegram.
App Lab-Konsolenausgabe
sketch.ino
1#include "Arduino_RouterBridge.h"
Serial Monitor
Python
[2026-04-29 09:10:01] Waiting for Telegram messages...
[2026-04-29 09:10:05] Received: /location
[2026-04-29 09:10:08] Received: /speed
[2026-04-29 09:10:12] Received: /altitude
[2026-04-29 09:10:15] Received: /time
Telegram
12:45
Welcome to Telegram!
ArduinoBot
10:19
Chatting with Arduino...
BotFather
Yesterday
Your bot has been created.
ArduinoBot
bot
OpenClaw
You can adapt the OpenClaw to this tutorial by refering the instruction on Arduino Uno Q - OpenClaw Tutorial
Projektideen
Sie können viele nützliche Projekte mit dem GPS-Modul und Arduino UNO Q erstellen:
- Persönlicher GPS-Tracker: Senden Sie /location jederzeit über Telegram, um sofort Ihre aktuellen GPS-Koordinaten und einen anklickbaren Google Maps-Link zu erhalten – perfekt für die Verfolgung eines Fahrzeugs oder Haustiers
- Geo-Zaun-Alarmsystem: Definieren Sie einen Heimatstandort (Breitengrad/Längengrad) in Python; wenn sich das GPS mehr als eine festgelegte Entfernung entfernt, senden Sie automatisch eine Telegram-Warnung mit dem aktuellen Standort und Google Maps-Link
- Geschwindigkeitsmonitor: Prüfen Sie kontinuierlich den GPS-Geschwindigkeitswert in Python – wenn er einen festgelegten Schwellenwert überschreitet (z.B. 120 km/h), senden Sie eine Telegram-Warnung mit der aktuellen Geschwindigkeit und dem Standort
- Trip-Logger: Protokollieren Sie GPS-Koordinaten, Geschwindigkeit und Höhe in eine CSV-Datei auf der Linux-Seite alle 10 Sekunden; senden Sie einen /summary Telegram-Befehl, um die Gesamtfahrstrecke, Maximalgeschwindigkeit und Dauer zu erhalten
- Automatische Standortübertragung: Senden Sie Ihren GPS-Standort automatisch alle 5 Minuten über Telegram mit einem Python-Timer – nützlich zur Überwachung eines sich bewegenden Vermögenswerts oder Fahrzeugs in Echtzeit
Fordern Sie sich selbst heraus
Bereit, weiter mit GPS auf Arduino UNO Q zu gehen? Versuchen Sie diese Herausforderungen:
- Einfach: Fügen Sie einen /satellites Telegram-Befehl hinzu, der die Anzahl der derzeit für das GPS-Modul sichtbaren Satelliten zurückgibt, indem Sie gps.satellites.value() auf dem MCU verwenden und es über eine get_satellites Bridge-Funktion verfügbar machen.
- Mittel: Implementieren Sie einen Geo-Zaun in Python: Wenn sich das GPS mehr als 500 Meter von einem gespeicherten Heimatstandort entfernt, senden Sie automatisch eine Telegram-Warnung. Verwenden Sie TinyGPSPlus::distanceBetween() auf dem MCU oder berechnen Sie die Haversine-Distanz in Python.
- Fortgeschritten: Erstellen Sie einen Live-Trip-Tracker: Protokollieren Sie GPS-Koordinaten mit Zeitstempeln in eine JSON-Datei auf Linux alle 30 Sekunden während der Bewegung (Geschwindigkeit > 2 km/h). Implementieren Sie einen /track Telegram-Befehl, der die letzten 5 protokollierten Punkte als formatierte Routenzusammenfassung mit geschätzter Gesamtentfernung zurückgibt.