Arduino - GPS

In diesem Tutorial lernen wir, wie man GPS-Koordinaten (Längengrad, Breitengrad, Höhe), GPS-Geschwindigkeit (km/h) und Datum und Uhrzeit vom NEO-6M GPS-Modul erhält. Wir lernen auch, wie man die Entfernung von der aktuellen GPS-Position zu vordefinierten GPS-Koordinaten berechnet (z. B. Koordinaten von London).

Erforderliche Hardware

1	×	Arduino Uno R3
1	×	USB 2.0 Kabel Typ A/B (für USB-A PC)
1	×	USB 2.0 Kabel Typ C/B (für USB-C PC)
1	×	NEO-6M GPS module
1	×	Verbindungskabel
1	×	(Empfohlen) Schraubklemmenblock-Shield für Arduino Uno
1	×	(Empfohlen) Breadboard-Shield für Arduino Uno
1	×	(Empfohlen) Gehäuse für Arduino Uno
1	×	(Empfohlen) Prototyping-Grundplatte & Breadboard-Kit für Arduino Uno

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

1	×	DIYables STEM V3 Starter-Kit (Arduino enthalten)
1	×	DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays)
1	×	DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

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Über das NEO-6M GPS-Modul

Pinbelegung

Das NEO-6M GPS-Modul enthält 4 Pins:

VCC-Pin: muss mit VCC (5 V) verbunden werden
GND-Pin: muss mit GND (0 V) verbunden werden
TX-Pin: wird für die serielle Kommunikation verwendet, muss mit dem RX-Pin von Serial (oder SoftwareSerial) am Arduino verbunden werden.
RX-Pin: wird für die serielle Kommunikation verwendet, muss mit dem TX-Pin von Serial (oder SoftwareSerial) am Arduino verbunden werden.

Verdrahtungsdiagramm

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Bitte beachten Sie, dass das oben gezeigte Schaltbild zwar funktionieren könnte, dies jedoch nicht ratsam ist. Der TX-Pin des Arduino liefert 5 V, aber der RX-Pin des GPS-Moduls kann nur 3,3 V akzeptieren. Um die Sicherheit zu gewährleisten, wird empfohlen, zwischen dem TX-Pin des Arduino und dem RX-Pin des GPS-Moduls einen Spannungsteiler zu verwenden, wie im unten gezeigten Diagramm dargestellt.

Arduino-GPS-Modul Spannungsteiler-Schaltplan

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Arduino-Code

Lesen von GPS-Koordinaten, Geschwindigkeit (km/h) und Datum und Uhrzeit

/* * Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-gps */ #include <TinyGPS++.h> #include <SoftwareSerial.h> #define RX_PIN 4 // Arduino Pin connected to the TX of the GPS module #define TX_PIN 3 // Arduino Pin connected to the RX of the GPS module TinyGPSPlus gps; // the TinyGPS++ object SoftwareSerial gpsSerial(RX_PIN, TX_PIN); // the serial interface to the GPS module void setup() { Serial.begin(9600); gpsSerial.begin(9600); // Default baud of NEO-6M GPS module is 9600 Serial.println(F("Arduino - GPS module")); } void loop() { if (gpsSerial.available() > 0) { if (gps.encode(gpsSerial.read())) { if (gps.location.isValid()) { Serial.print(F("- latitude: ")); Serial.println(gps.location.lat()); Serial.print(F("- longitude: ")); Serial.println(gps.location.lng()); Serial.print(F("- altitude: ")); if (gps.altitude.isValid()) Serial.println(gps.altitude.meters()); else Serial.println(F("INVALID")); } else { Serial.println(F("- location: INVALID")); } Serial.print(F("- speed: ")); if (gps.speed.isValid()) { Serial.print(gps.speed.kmph()); Serial.println(F(" km/h")); } else { Serial.println(F("INVALID")); } Serial.print(F("- GPS date&time: ")); if (gps.date.isValid() && gps.time.isValid()) { Serial.print(gps.date.year()); Serial.print(F("-")); Serial.print(gps.date.month()); Serial.print(F("-")); Serial.print(gps.date.day()); Serial.print(F(" ")); Serial.print(gps.time.hour()); Serial.print(F(":")); Serial.print(gps.time.minute()); Serial.print(F(":")); Serial.println(gps.time.second()); } else { Serial.println(F("INVALID")); } Serial.println(); } } if (millis() > 5000 && gps.charsProcessed() < 10) Serial.println(F("No GPS data received: check wiring")); }

Schnelle Schritte

Öffne die Arduino-IDE.
Navigiere zum Bibliotheken-Symbol in der linken Leiste der Arduino-IDE.
Suche „TinyGPSPlus“, und finde anschließend die TinyGPSPlus-Bibliothek von Mikal Hart.
Klicke auf die Schaltfläche Installieren, um die TinyGPSPlus-Bibliothek zu installieren.

Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino IDE
Klicken Sie auf die Upload-Schaltfläche in der Arduino IDE, um den Code auf den Arduino hochzuladen
Sehen Sie das Ergebnis im Serial Monitor:

COM6

Send

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Berechnung der Entfernung vom aktuellen Standort zu einem vordefinierten Standort

Der folgende Code berechnet die Entfernung zwischen dem aktuellen Standort und London (Breitengrad: 51.508131, Längengrad: -0.128002).

/* * Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-gps */ #include <TinyGPS++.h> #include <SoftwareSerial.h> #define RX_PIN 4 // Arduino Pin connected to the TX of the GPS module #define TX_PIN 3 // Arduino Pin connected to the RX of the GPS module TinyGPSPlus gps; // the TinyGPS++ object SoftwareSerial gpsSerial(RX_PIN, TX_PIN); // the serial interface to the GPS module const double LONDON_LAT = 51.508131; const double LONDON_LON = -0.128002; void setup() { Serial.begin(9600); gpsSerial.begin(9600); // Default baud of NEO-6M GPS module is 9600 Serial.println(F("Arduino - GPS module")); } void loop() { if (gpsSerial.available() > 0) { if (gps.encode(gpsSerial.read())) { if (gps.location.isValid()) { double latitude = gps.location.lat(); double longitude = gps.location.lng(); unsigned long distanceKm = TinyGPSPlus::distanceBetween(latitude, longitude, LONDON_LAT, LONDON_LON) / 1000; Serial.print(F("- latitude: ")); Serial.println(latitude); Serial.print(F("- longitude: ")); Serial.println(longitude); Serial.print(F("- distance to London: ")); Serial.println(distanceKm); } else { Serial.println(F("- location: INVALID")); } Serial.println(); } } if (millis() > 5000 && gps.charsProcessed() < 10) Serial.println(F("No GPS data received: check wiring")); }

Schnelle Schritte

Kopiere den obigen Code und öffne ihn mit der Arduino IDE
Klicke auf die Hochladen-Schaltfläche in der Arduino IDE, um den Code auf den Arduino hochzuladen
Siehe das Ergebnis im Serial Monitor:

COM6

Send

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Video Tutorial

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Verdrahtungsdiagramm

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