Gps своими руками приемник: GPS приемник своими руками на модуле EB-500 и AVR

Содержание

Простой GPS навигатор своими руками

Во многих современных телефонах есть GPS, но для работы навигатора необходима подгрузка карт через интернет, что в дали от GSM вышек является проблемой. Также большая проблем — это быстрый разряд аккумулятора смартфонов, особенно в холодное время года. За раз путешественник остаётся не только без навигации, но и без связи. Иметь с собой независимое навигационное устройство будет очень кстати. Подобное устройство и будет предлагаться в статье, ниже.

Цель данного устройства заключается в том, чтобы указать в каком направлении двигаться и показать оставшееся расстояние до точки, к которой нужно придти. Путешественнику нужно перед выходом сохранить контрольную точку, к которой хочет он вернуться. После этого стрелка будет указывать на место отправления и цифрами указываться расстояние. Конечно, необходимо чтобы спутники «ловились» и координаты текущего местоположения определялись.

Схема самодельного навигатора

Схема строится на микроконтроллере ATMega64 с тактированием от внешнего кварцевого резонатора на 11,0592 МГц. За работу с GPS отвечает NEO-6M от U-blox, это хоть и старенький, но очень распространенный и недорогой модуль с достаточно точным определением координат. Информация выводится на дисплей от Nokia 3310 (5110). Еще в схеме присутствуют

магнитометр HMC5883L и акселерометр ADXL335.

HMC5883L достаточно распространенный и недорогой датчик, для общения с микроконтроллером используется стандартный I²C интерфейс.
Чип выпускается в крошечном 16-и выводном корпусе LPCC размерами 3х3 мм.

Обозначение выводов:

SCL — вход тактирования шины I2C
VDD — вход для подключения питания (кормится эта козявка напряжением в диапазоне 2,16-3,6 вольт)
не используется
S1 — дополнительное питание для портов ввода/вывода. Подключается напрямую к выводу VDDIO
не используется
не используется
не исползуется

SETP — первый вход для подключения керамического конденсатора на 0,22uF
GND — земля
С1 — еще один вход для подключения конденсатора. Электролитичиского или танталового на 4,7uF (другой конец конденсатора подключается к земле)
GND — земля
SETC — второй вход для подключения керамического конденсатора на 0,22uF
VDDIO — вход для подключения напряжения которое будет на портах ввода/вывода
не используется
Выход прерывания, когда данные готовы на этом выводе появляется логическая 1
SDA — линия данных интерфейса I2C

Печатная плата навигатора

Схема и плата спроектированы в системе EasyEDA.

Перед прошивкой контроллера рекомендую отключить GPS приемник, так как ножка RXD совмещена c линией MOSI и модуль может начать отправлять данные во время прошивки, что вызовет ошибку в загружаемой программе.

Включение и выключение устройства происходит длинным нажатием на кнопку S5. После включения и поиска спутников (при холодном старте может уйти до 10 минут или даже больше) мы можем посмотреть текущие координаты, нажав на кнопку S2.

Координаты конечной точки можно посмотреть нажав на кнопку S3.

Нажав кнопку S4 попадаем в меню сохранения точки. Сохранить точку можно двумя способами:

сохранить текущие координаты

2. забить координаты вручную

Вводим по очереди градусы, минуты и секунды. Выбранное значение для редактирования мигает.

Вернуться в режим следования к точке можно по короткому нажатию на кнопку S5

Теперь об использовании магнитометра и акселерометра. Для расчета азимута используются данные полученные с GPS приемника, поэтому в случае если рассчитать координаты не возможно (например если спутники не видны или их мало) пропадает возможность и рассчитать направление в котором нужно двигаться, чтобы придти к точке. И первоначально моя задумка была в том, чтобы использовать магнитометр как вспомогательное средство для указания курса. Но столкнулся с некоторыми трудностями.

Во-первых. Кто знакомился с работой цифровых магнитометров знают что, точность их данных зависит от того в каком положении они находятся. Поэтому для корректной работы в любом положении необходимо использовать акселерометр, который бы давал более точную картину проекции магнитного поля на все три оси магнитометра. Возможное решение этой задачи я подсмотрел в одном журнале. но пока не осилил перенести весь расчет в Bascom (может кто-то из энтузиастов возьмется?).

Во-вторых, заметно сказывается различие магнитного склонения в разных частях Земли. Например в Поволжье магнитное склонение составляет 13°, а на другом конце страны склонение уже 11° и в другую сторону. А ведь есть еще и магнитное наклонение — когда линии магнитного поля входят или выходят под углом к горизонту, и много других факторов влияющих на показания.

Конечно, для примерного указания направления можно использовать и такие не калиброванные данные с магнитометра, но пока решил оставить эту задумку и сделал простой компас, который тоже может быть полезен. Компас включается нажатием на кнопку S1. А для того чтобы он указывал более менее правильное направление на север (точнее на северный магнитный полюс), устройство необходимо держать горизонтально. Для помощи в этом по бокам экрана бегают две черточки, которые показывают наклон в ту или иную сторону.

Осталось распечатать на 3-D принтере под устройство корпус, а пока о результатах уличных испытаний. Девайс получился очень интересным и вполне очень даже помогающим выйти к сохраненной точке. Но нужно понимать, что миллиметровой точности ожидать не следует. Ошибка определения GPS координат всего в одну секунду даст неточность определения положения в 20 метров. Также погрешность неизбежно накапливается при округлении в математических расчетах. Но тем не менее устройство даже в городских условиях плотной застройки позволило вернутся к точке с точностью в несколько метров.

Это устройство станет незаменимым помощником тем, кто любит побродить по лесу, грибникам, лыжникам, туристам и другим любителям природы!

Используемые в устройстве компоненты (их можно заказать в интернет-магазине из Китая):

GPS модуль NEO-6M
ЖК дисплей
Магнитометр HMC5883
Акселерометр ADXL335

Корпус для направлятора

>>Скачать: прошивки и архив с файлами модели (SolidWorks + STL)<<

P.S. По просьбам пользователей обновил прошивку (по ссылке выше две прошивки), исключив из схемы акселерометр и магнитометр. Теперь по нажатию на кнопку S1 будет выводится информация о напряжении на аккумуляторе, время и дата по UTC, а также азимут — тот же компас 🙂

Источник: avrproject

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

Пробник для проверки цифровых устройств.

В радиолюбительской практике часто бывает необходимо проверить состояние сигнала в различных участках устройства. В большинстве случаев это делают с помощью осциллографа. Но такой прибор не всегда имеется под рукой, да и приобрести его под силу не каждому начинающему радиолюбителю. Определенную помощь при отсутствии осциллографа могут оказать различные пробники. Например, такой, о котором рассказывается в предлагаемой статье. Подробнее…

«Умная» машина на одной микросхеме.

Если у Вас есть машинка с двух-моторным приводом, то на одной микросхеме-драйвере управления двигателем можно сделать забавную игрушку-робота — «умную» машину, которая будет двигаться на свет или (в зависимости от подключения двигателей) наоборот, будет прятаться в темноту. Она может ехать вперед в поисках света или назад, уезжая в тьму, а также следовать за рукой или ехать не сворачивая с дороги.

Подробнее…

Инфракрасный термометр своими руками на MLX90614

Для изготовления нашего бесконтактного термометра будем использовать датчик-пирометр MLX90614 — это инфракрасный датчик, позволяющий определять температуру бесконтактным методом.

Такой датчик позволяет практически моментально считывать температуру тела, измеряя инфракрасное излучение объекта. Сейчас познакомимся с ним поближе и разберем работу в Bascom-AVR.

Подробнее…

Популярность: 4 540 просм.

GPS Tracker на ардуино своими руками / Хабр

После нескольких экспериментов с ардуиной решил сделать простенький и не очень дорогой GPS-tracker с отправкой координат по GPRS на сервер.
Используется Arduino Mega 2560 (Arduino Uno), SIM900 — GSM/GPRS модуль (для отправки информации на сервер), GPS приёмник SKM53 GPS.

Всё закуплено на ebay.com, в сумме около 1500 р (примерно 500р ардуина, немного меньше — GSM модуль, немного больше — GPS).

GPS приемник

Для начала нужно разобраться с работой с GPS. Выбранный модуль — один из самых дешевых и простых. Тем не менее, производитель обещает наличие батарейки для сохранения данных о спутниках. По даташиту, холодный старт должен занимать 36 секунд, однако, в моих условиях (10 этаж с подоконника, вплотную зданий нет) это заняло аж 20 минут. Следующий старт, однако, уже 2 минуты.

Важный параметр устройств, подключаемых к ардуине — энергопотребление. Если перегрузить преобразователь ардуины, она может сгореть. Для используемого приемника максимальное энергопотребление — 45mA @ 3.3v. Зачем в спецификации указывать силу тока на напряжении, отличном от требуемого (5V), для меня загадка. Тем не менее, 45 mA преобразователь ардуины выдержит.

Подключение

GPS не управляемый, хотя и имеет RX пин. Для чего — неизвестно. Основное, что можно делать с этим приемником — читать данные по протоколу NMEA с TX пина. Уровни — 5V, как раз для ардуины, скорость — 9600 бод. Подключаю VIN в VCC ардуины, GND в GND, TX в RX соответствующего serial. Читаю данные сначала вручную, затем с использованием библиотеки TinyGPS. На удивление, всё читается. После перехода на Uno пришлось использовать SoftwareSerial, и тут начались проблемы — теряется часть символов сообщения. Это не очень критично, так как TinyGPS отсекает невалидные сообщения, но довольно неприятно: о частоте в 1Гц можно забыть.

Небольшое замечание относительно SoftwareSerial: на Uno нет хардверных портов (кроме соединённого с USB Serial), поэтому приходится использовать программный. Так вот, он может принимать данные только на пине, на котором плата поддерживает прерывания. В случае Uno это 2 и 3. Мало того, данные одновременно может получать только один такой порт.

Вот так выглядит «тестовый стенд».

GSM приемник/передатчик

Теперь начинается более интересная часть. GSM модуль — SIM900. Он поддерживает GSM и GPRS. Ни EDGE, ни уж тем более 3G, не поддерживаются. Для передачи данных о координатах это, вероятно, хорошо — не будет задержек и проблем при переключении между режимами, плюс GPRS сейчас есть почти везде. Однако, для каких-то более сложных приложений этого уже может не хватить.

Подключение

Модуль управляется также по последовательному порту, с тем же уровнем — 5V. И здесь нам уже понадобятся и RX, и TX. Модуль — shield, то есть, он устанавливается на ардуину. Причем совместим как с mega, так и с uno. Скорость по умолчанию — 115200.

Собираем на Mega, и тут нас ждет первый неприятный сюрприз: TX пин модуля попадает на 7й пин меги. На 7м пину меги недоступны прерывания, а значит, придется соединить 7й пин, скажем, с 6м, на котором прерывания возможны. Таким образом, потратим один пин ардуины впустую. Ну, для меги это не очень страшно — всё-таки пинов хватает. А вот для Uno это уже сложнее (напоминаю, там всего 2 пина, поддерживающих прерывания — 2 и 3). В качестве решения этой проблемы можно предложить не устанавливать модуль на ардуину, а соединить его проводами. Тогда можно использовать Serial1.

После подключения пытаемся «поговорить» с модулем (не забываем его включить). Выбираем скорость порта — 115200, при этом хорошо, если все встроенные последовательные порты (4 на меге, 1 на uno) и все программные работают на одной скорости. Так можно добиться более устойчивой передачи данных. Почему — не знаю, хотя и догадываюсь.

Итак, пишем примитивный код для проброса данных между последовательными портами, отправляем atz, в ответ тишина. Что такое? А, case sensitive. ATZ, получаем OK. Ура, модуль нас слышит. А не позвонить ли нам ради интереса? ATD +7499… Звонит городской телефон, из ардуины идет дымок, ноутбук вырубается. Сгорел преобразователь Arduino. Было плохой идеей кормить его 19 вольтами, хотя и написано, что он может работать от 6 до 20V, рекомендуют 7-12V. В даташите на GSM модуль нигде не сказано о потребляемой мощности под нагрузкой. Ну что ж, Mega отправляется в склад запчастей. С замиранием сердца включаю ноутбук, получивший +19V по +5V линии от USB. Работает, и даже USB не выгорели. Спасибо Lenovo за защиту.

После выгорания преобразователя я поискал потребляемый ток. Так вот, пиковый — 2А, типичный — 0.5А. Такое явно не под силу преобразователю ардуины. Нужно отдельное питание.

Программирование

Модуль предоставляет широкие возможности передачи данных. Начиная от голосовых вызовов и SMS и заканчивая, собственно, GPRS. Причем для последнего есть возможность выполнить HTTP запрос при помощи AT команд. Придется отправить несколько, но это того стоит: формировать запрос вручную не очень-то хочется. Есть пара нюансов с открытием канала передачи данных по GPRS — помните классические AT+CGDCONT=1,«IP»,«apn»? Так вот, тут то же самое нужно, но слегка хитрее.

Для получения страницы по определенному URL нужно послать следующие команды:

AT+SAPBR=1,1 //Открыть несущую (Carrier)
AT+SAPBR=3,1,"CONTYPE","GPRS" //тип подключения - GPRS
AT+SAPBR=3,1,"APN","internet" //APN, для Мегафона - internet
AT+HTTPINIT //Инициализировать HTTP 
AT+HTTPPARA="CID",1 //Carrier ID для использования.
AT+HTTPPARA="URL","http://www.example.com/GpsTracking/record.php?Lat=%ld&Lng=%ld" //Собственно URL, после sprintf с координатами
AT+HTTPACTION=0 //Запросить данные методом GET
//дождаться ответа
AT+HTTPTERM //остановить HTTP

В результате, при наличии соединения, получим ответ от сервера. То есть, фактически, мы уже умеем отправлять данные о координатах, если сервер принимает их по GET.

Питание

Поскольку питать GSM модуль от преобразователя Arduino, как я выяснил, плохая идея, было решено купить преобразователь 12v->5v, 3A, на том же ebay. Однако, модулю не нравится питание в 5V. Идем на хак: подключаем 5V в пин, с которого приходит 5V от ардуины. Тогда встроенный преобразователь модуля (существенно мощнее преобразователя ардуины, MIC 29302WU) сделает из 5V то, что нужно модулю.

Сервер

Сервер написал примитивный — хранение координат и рисование на Яндекс.картах. В дальнейшем возможно добавление разных фич, включая поддержку многих пользователей, статус «на охране/не на охране», состояние систем автомобиля (зажигание, фары и пр.), возможно даже управление системами автомобиля. Конечно, с соответствующей поддержкой трекера, плавно превращающегося в полновесную сигнализацию.

Полевые испытания

Вот так выглядит собранный девайс, без корпуса:

После установки преобразователя питания и укладывания в корпус от дохлого DSL модема система выглядит так:

Припаивал провода, вынул несколько контактов из колодок ардуины. Выглядят так:

Подключил 12V в машине, проехался по Москве, получил трек:

Точки трека достаточно далеко друг от друга. Причина в том, что отправка данных по GPRS занимает относительно много времени, и в это время координаты не считываются. Это явная ошибка программирования. Лечится во-первых, отправкой сразу пачки координат со временем, во-вторых, асинхронной работой с GPRS модулем.

Время поиска спутников на пассажирском сидении автомобиля — пара минут.

Выводы

Создание GPS трекера на ардуино своими руками возможно, хотя и не является тривиальной задачей. Главный вопрос сейчас — как спрятать устройство в машине так, чтобы оно не подвергалось воздействиям вредных факторов (вода, температура), не было закрыто металлом (GPS и GPRS будут экранироваться) и не было особенно заметно. Пока просто лежит в салоне и подключается к гнезду прикуривателя.

Ну и ещё нужно поправить код для более плавного трека, хотя основную задачу трекер и так выполняет.

Использованные устройства

Arduino Mega 2560 [compatible]
Arduino Uno [compatible]
GPS SkyLab SKM53
SIM900 based GSM/GPRS Shield
DC-DC 12v->5v 3A converter

Литература

Оф. сайт Arduino (содержит подробную информацию и о платах, и об их программировании)
TinyGPS (ссылка на скачивание в середине страницы)
GPS SKM53 Datasheet
Описание GSM/GPRS Shield на SIM900
SIM900 AT Commands
Документация по Яндекс.Картам

Код

Публикующийся код может быть использован в любых разрешенных законом целях любыми лицами. Качество кода ужасно, поскольку это, всё же, тестовый вариант. Когда допишу до чего-то более красивого, обновлю.

Для компиляции кода для ардуино нужно импортировать библиотеку tinygps.

UPD Код: GDrive
Скетч

GPS антенна своими руками за 5 минут / Хабр

Для приема GPS сигналов, можно изготовить несложную антенну, которая по своим возможностям будет соответствовать маленькой патч-антенне.

Предлагаемая антенна — диполь, пассивная, поэтому небольшой выигрыш в токе потребления GPS модуля достигается.

Принимаем центральную частоту GPS сигнала равной 1575.42 МГц, находим длину одного плеча антенны L/4 = 47.7 мм. Цифра справедлива для провода без изоляции. Провод в изоляции должен быть чуть короче. Длина плеч диполя и монополя отсчитывается от грани оплетки кабеля.

Если половинка диполя одна, то это уже монополь. Я подготовил диполь и монополь.

Антенны крепятся на короткий коаксиал с разъемом типа IPX.В качестве эталонной антенны используем активную маленькую патч-антенну. GPS-модуль NEO6.

Сравниваем сигналы спутников показанные в u-center 19.11.01.

Антенны, располагаем близко к окну. Ориентация — по усредненному максимуму сигналов.

Уровни сигналов

Керамика:

Диполь:

Монополь:

Вывод:

Активная патч-антенна сопоставима с диполем.
Диполь дает прирост усиления относительно монополя ~ 5 дБ (до 4 раз по мощности).

Основной вывод: диполь может заменить маленькую патч-антенну. Экономия тока около 6 мА, при 3.3В питании. (20 мВт!). Масса малой патч-антенны около 3 грамм, масса диполя с проводом IPX всего 0.65 грамм!

Как сделать GPS-навигатор своими руками?

Несмотря на то, что сегодня на рынке можно отыскать огромное множество GPS-устройств различной ценовой категории и функциональности, не все готовы сразу купить готовое навигационное устройство и предпочитают его сделать своими руками. Нужно ли это – сказать сложно, но, без сомнения, возможно.

Собственный навигатор можно сделать двумя различными способами. Для первого понадобится самое простой мобильное устройство, GPS-передатчик и аккумулятор. Сразу стоит предупредить, что подробно его рассматривать нет смысла, так как для сборки самодельного навигатора таким способом потребуется много хлопот и времени, а самое главное – необходимо хорошо разбираться в электронике и владеть азами системного программирования – такие навыки имеются не у всех. К тому же такой навигатор сложен в использовании, посылая на спутник сообщение, он будет получать в ответ координаты, которые придется накладывать на карту.

Второй способ более простой и под силу каждому – GPS-навигатор, сделанный при помощи ноутбука. Что для этого понадобится? Во-первых, сам ноутбук, во-вторых, GPS-приемник, например, встроенный в современный мобильный телефон.

GPS-приемник подключается по любому из интерфейсов (Wi-Fi, Bluetooth или USB) у переносного ПК. Последние сегодня имеются практически у каждого, к тому же, для навигатора будет достаточно даже самого простого нетбука или планшета.

Перед подключением модуля GPS нужно позаботиться, чтобы на ПК стояло соответствующее программное обеспечение, которое будет осуществлять его поддержку. Отыскать и скачать его из интернета не составит никакого труда, так как выбор тут невообразимо большой. Некоторые программы подойдут для загородных поездок на длинные дистанции, некоторые, наоборот, для поездок по городу. Если ПК имеет доступ в интернет, можно также установить программы, предоставляющие информацию о пробках.

Подключив к ПК навигатор, нужно дождаться, пока его определит система, если потребуются дополнительные драйвера, их необходимо установить. Поиском заниматься не требуется, можно просто задать автоматический поиск в интернете. Устройство определилось – можно запускать навигационную программу и удостовериться, что устройство видно ей. Если все в порядке, самодельный GPS навигатор готов, если возникают проблемы, нужно покопаться в настройках ПО.

Стоит ли сделать навигатор своими руками или лучше его купить – решать каждому на свое усмотрение. В любом случае, и в первом, и во втором случае придется немного приложить усилий и потратить времени.

Gps приемник своими руками

Схема самодельного навигатора

SCL — вход тактирования шины I2C
VDD — вход для подключения питания (кормится эта козявка напряжением в диапазоне 2,16-3,6 вольт)
не используется
S1 — дополнительное питание для портов ввода/вывода. Подключается напрямую к выводу VDDIO
не используется
не используется
не исползуется
SETP — первый вход для подключения керамического конденсатора на 0,22uF
GND — земля
С1 — еще один вход для подключения конденсатора. Электролитичиского или танталового на 4,7uF (другой конец конденсатора подключается к земле)
GND — земля
SETC — второй вход для подключения керамического конденсатора на 0,22uF
VDDIO — вход для подключения напряжения которое будет на портах ввода/вывода
не используется
Выход прерывания, когда данные готовы на этом выводе появляется логическая 1
SDA — линия данных интерфейса I2C

Печатная плата навигатора

Схема и плата спроектированы в системе EasyEDA.

Координаты конечной точки можно посмотреть нажав на кнопку S3.

Нажав кнопку S4 попадаем в меню сохранения точки. Сохранить точку можно двумя способами:

сохранить текущие координаты

2. забить координаты вручную

Вводим по очереди градусы, минуты и секунды. Выбранное значение для редактирования мигает.

Вернуться в режим следования к точке можно по короткому нажатию на кнопку S5

Используемые в устройстве компоненты (их можно заказать в интернет-магазине из Китая):

GPS модуль NEO-6M
ЖК дисплей
Магнитометр HMC5883
Акселерометр ADXL335

Корпус для направлятора

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

Полезная модель относится к материаловедению изделий текстильной и легкой промышленности, а именно к методам изучения структуры и свойств трикотажных полотен во время их лабораторных и производственных испытаний.

К недостатку прототипов данного устройства можно отнести то, что они ориентированы на решение только узкой измерительной задачи, а именно определения воздухопроницаемости трикотажного полотна, с учетом его фактической плотности.

Цеппер (Zapper) — простой, но эффективный медицинский прибор. Принцип работы основывается на исследованиях доктора Р. Кларка Халда, которая опубликовала свои работы в книге «Источник всех болезней», которую можно скачать бесплатно в конце статьи. Также были опубликованы и последующие книги по биорезонансной терапии. Д-р Кларк, как и многие другие исследователи показали, что слабый импульсный ток определенной частоты убивает паразитов в организме. А это — все виды червей, бактерий, вирусов и грибков, а также раковых клеток… Интересная связь с исследованиям Райха, который считал, что паразитические организмы образуют из распадающейся биомассы обесточенной ткани раковые клетки.

Самодельный Ветряк — (прототип ветряной электростанции)

Я дома сделал некое подобие мини ветряной электростанции, и хочу поделиться её сборкой с вами.

Xakep #248. Checkm8

В далёком 1992 году радиолюбитель Матиас Видмар (Matjaz Vidmar) из Словении закончил сборку самодельного приёмника GPS/ГЛОНАСС из кучи разрозненных комплектующих, которые были под рукой. Подробную инструкцию по сборке он опубликовал на своём сайте, включая все схемы и софт. Вот как выглядит GPS-приёмник двадцатилетней давности:

В наши дни один из последователей Матиса, вдохновившись чтением его статей, решил сконструировать нечто более современное, из ныне доступных деталей. Но главное, сделать дизайн самому. Вот что из этого вышло: GPS-приёмник на двух печатных платах. Первая плата изображена на фотографии внизу, а вторая плата — это Xilinx FPGA, через которую осуществляется подключение к компьютеру по кабелю Xilinx Platform USB JTAG.

Дизайн приёмника основан на тех же принципах, что у Матиаса Видмара, который задействовал DSP и 1-битный АЦП с жёстким ограничением. Последняя версия приёмника способна одновременно обрабатывать сигнал не с четырёх, а уже с восьми спутников. По традиции, дизайн устройства и софт опубликованы в свободном доступе, так же как и ссылки на справочные материалы.

Приемник выдает следующие данные:

Координаты – широту, долготу и высоту точки, в которой находится
Время по гринвичу – часы, минуты, секунды
Общее число спутников, обнаруженных приемником
Число спутников, с которых принимается сигнал.

Приемник имеет память на 200 точек. В память могут быть занесены координаты точки, определяемые приемником в данный момент времени, а так же предусмотрена возможность записывать в память приемника координаты точек с географических карт.

С помощью приемника можно определять расстояние и истинный (не путать с магнитным) азимут от точки, в которой находится приемник, до любой точки, выбранной из его памяти.

Модуль ЕВ-500 прекрасно подходит для мобильных приложений, так как имеет небольшие габариты и малое потребление тока.

Точность координат зависит от числа спутников, сигнал с которых поступает на модуль, их должно быть не менее 3.

Для обнаружения спутников модуль использует 66 каналов, при этом, если антенна пассивная, потребляет 28 мА. После обнаружения спутников число каналов и, следовательно, потребляемый ток уменьшаются.

Напряжение питания от 3 до 4.2 вольт.

Связь с модулем – по двум равноценным UART.

Выводы UART — TX0,RX0 и TX1,RX1.

На вывод GPS status подключен через резистор светодиод. Пока связь со спутниками не установлена на выходе логическая 1-светодиод горит постоянно, при обнаружении спутников мигает с частотой 1 Гц. После отладки схемы его можно снять.

Вывод V_RTC_3V3 – на этот вывод необходимо подать питание, без этого модуль не запустится. Можно соединить с питанием модуля, но лучше подключить стандартную литиевую батарейку типа CR на 3 вольта, тогда все настройки сохранятся в памяти модуля и после отключения приемника. Потребление RTC всего 1 мкА, так что батарейки хватит надолго.

Питание подается на вывод VIN_3V3.

Антенна подключается на вывод RF_INPUT. Дорожка, соединяющая вывод модуля с фидером антенны должна быть как можно короче с земляным полигоном по бокам. У меня антенна пассивная

35*35 с полигоном под ней 70*70. Запустилась без проблем даже в тумане на лесной поляне. И точность весьма приличная.

Хорошая активная антенна дорого стоит, хороший МШУ вещь не из дешевых. Дешевая китайская антенна, в условиях сильных помех показала себя хуже пассивной, как видно там усилитель не совсем малошумящий. Кроме того питается она от 3,3 вольт минимум, а с модуля подается в линию

2,8 В. Поэтому надо отсекать конденсатором постоянное напряжение на выводе RF_INPUT, вскрывать антенну, заводить внешнее питание — много мороки.

Антенну не стоит размещать рядом с модулем, чтобы шумы от модуля не мешали.

Это на карту GOOGLE нанесены координаты измеренной точки. Расстояние от стенки дома до воды метров 10. Мы с приемником стояли метрах в трех от воды.

После того, как модуль будет распаян на плате, подключено питание VIN_3V3 и V_RTC_3V3, антенна и по свечению светодиода вы убедились, что все у вас работает — надо проверить скорость обмена UART. Это необходимо для программирования USAR(синхронно асинхронный приемопередатчик) микроконтроллера.

Соедините RX1,TX1 или RX0,TX0 через MAX3232(работает от 3 вольт) с COM портом компьютера. Для USB можно спаять переход на FT232RL -недорогая надежная микросхема с драйверами для всех ОС. У меня заработала сразу без проблем.

Проверьте скорость, на которой отзовется модуль, по даташиту это 9600 у меня заработал на 115200. Если не отзовется – перебирайте скорости. Сигнал для этого не обязателен – светодиод может и не мигать. Я пользуюсь терминалом в CVAVR или программой Terminal v1.9b бесплатная и очень удобная.

Обмен происходит по протоколу NMEA 0183.

Обвязка ATMEGA 16 стандартная. Вывод REZET подтянут к питанию резистором 10 кОм. Тактовая частота задается кварцевым резонатором 7.3728 мГц. Питание на АЦП микроконтроллера подается через LC фильтр — дроссель 10 мкГн, конденсатор 1 мкФ. Вывод источника опорного напряжения АЦП AREF соединен с выводом питания АЦП. Разъем для программатора на схеме не показан. К порту B подключен LCD дисплей Wh2604B — 4 строки по 16 символов. Подстроечным резистором R2 20 кОм регулируется контрастность. Кнопка на подсветке тактовая с целью экономии заряда аккумулятора.

Между UART модуля и USART микроконтроллера в качестве гальванической развязки установлена микросхема ADUM1201. Максимальная амплитуда импульсов от модуля, если смотреть осциллографом не больше 2,8 В. Микроконтроллер воспринимает импульс, как единицу от 2.5 В. Микросхема поднимет амплитуду импульса до 5 вольт — величины напряжения питания микроконтроллера. Во избежание сбоев ADUM лучше поставить.

AT24C128 микросхема электрически стираемого и программируемого постоянного запоминающего устройства (ЭСППЗУ) с интерфейсом шины I2C – память приемника, где и будут храниться данные всех 200 точек, но об этом позже. Выводы CDL –синхронизации последовательной связи и CDA -последовательной передачи данных и адреса должны быть подтянуты к питанию резистором 4.7-5.1кОм. Вывод WP- защита от записи соединен с GND. Выводы A0,A1- выводы адресации используются, если на шину подключены несколько микросхем, возможны 4 комбинации. У нас одна микросхема, поэтому выводы A0,A1 соединены с GND – адрес равен нулю.

На операционном усилителе собран делитель. Напряжение от аккумулятора делится пополам и подается на вход АЦП микроконтроллера — бит 0 порта A, для контроля величины напряжения литиевого аккумулятора.

Клавиатура для общения с приемником собрана на тактовых кнопках. Кнопки ЧТЕНИЕ и ЗАПИСЬ – тактовые. Кнопка НАВЕДЕНИЕ – с фиксацией. Резисторы 300 Ом нужны для ограничения тока, чтобы случайно не спалить порт микроконтроллера.

Теперь о питании приемника. У меня стоит литиевый аккумулятор на 3.7 вольта, при полной зарядке примерно 4.15 В. Для питания микроконтроллера с кварцем 7.3728 мГц и дисплея Wh2604 надо 5 вольт. Хотя в даташите на дисплей и стоит Vdd от 3 до 5 вольт, но при стандартной схеме регулирования контрастности и напряжении питания 3.3 вольта не видно ничего.

На модуль EB-500 желательно подавать 3.3 вольта. На микросхеме LM2623 собран повышающий импульсный стабилизатор на 5 вольт. Микросхема LM2623 разработана специально для цифровой аппаратуры, у нее низкий уровень шумов и минимум обвязки. Конденсаторы C4 и C5 установлены дополнительно для уменьшения шумов.

Питание для модуля EB-500 получаем с выхода линейного стабилизатора LP2980-3.3. Микросхема с очень низким собственным потреблением, потери на ней максимально 50 мВт, очень мало греется, а получаем стабилизированные 3.3 вольта практически без шумов.

Теперь о программе. Использован компилятор CodeVisionAVR.

Протокол NMEA 0183 содержит много всякой полезной информации, но нас интересуют только координаты, время, высота над уровнем моря, число видимых и используемых спутников. Поэтому выбираем только 3 сообщения (нужная информация выделена красным):

1.$GPRMC,181057.000, A ,5542.2389,N,03741.6063,E,0.47,74.50,190311. A*51

Здесь нас интересует символ под номером 18 (отсчет начинаем с 0) это если это A то данные достоверны (есть сигнал), если V — недостоверны.

2.$GPGGA, 181058 .000, 5542.2389 ,N,0 3741.6063 ,E,1, 8 ,1.34, 115.0 ,M,14.6,M,,*54

Отсюда берем почти всю информацию.

181058 .000 — время

5542.2389 ,N — широта

03741.6063 ,E — долгота

1 — GPS fix ( 0 = Данные не верны, 1 = Позиция зафиксирована, 2 = DGPS (повышенная точность))

8 — количество использованных спутников

1.34 — HDOP, горизонтальная точность

115.0 ,M — высота над уровнем моря

14.6,M — Геоидальное различие — различие между земным эллипсоидом WGS-84 и уровнем моря(геоидом)

— время с момента последнего обновления DGPS, отсутствует.

3.$GPGSV,4,1, 13 ,28,65,075,17,26,53,202,37,15,50,278,17,27,39,290,24*7D

Здесь нас интересует символы номер 11 и 12.

13 — Полное число видимых спутников.

Сразу после включения приемника запускается АЦП (установкой единицы в 6 бит регистра ADCSRA АЦП микроконтроллера) для проверки уровня заряда литиевого аккумулятора. В подпрограмме прерывания по завершению преобразования АЦП забираются и суммируются 100 значений из регистра данных, а затем вычисляется среднее значение напряжения аккумулятора. Если напряжение на аккумуляторе ниже или равно 3.2 вольта на экран дисплея выводится сообщение “Аккумулятор разряжен”. Предельное напряжение, до которого может разрядиться аккумулятор 2.7 вольта. Лучше покупать аккумулятор с контроллером заряда.

Регистр USART микроконтроллера UCSRB=0x90 это означает, что разрешено прерывание по завершению приема и включен приемник. Функция обработки прерывания по завершению приема состоит в следующем:

Данные забираются из буферного регистра UDR при условии, что (UCSRA&=0x18)==0 ,то есть в регистре UCSRA не стоит флаг ошибки кадрирования и флаг переполнения. Если приемник находится в режиме записи или чтения (переменная flag=1), то данные просто забираются из буфера приемника USART , чтобы не было переполнения буфера. Попытки отключать на это время приемник USART приводили к потере связи с модулем. Если flag=0, принятые из буфера данные анализируются. Если найдено начало строки — символ $ по коду ASCII это 36, вся строка до конца — код 13(возврат каретки) помещается в массив gps. Затем проверяем символы из gps[3], gps[4] и gps[5], ищем сочетание RMC, GGA или GSV все остальные сообщения игнорируются. Если сообщение RMC, переменную a приравниваем к элементу массива gps[18], если GSV – вычисляем из символов, находящихся в gps[11]и gps[12] число видимых спутников. Если это GGA переходим из функции обработки прерывания в основную программу. В программе сначала проверяем переменную а, если она равна 86 это символ V по коду ASCII — отсутствие сигнала, на дисплей выводится сообщение “Нет сигнала”

Если переменная a = 65 — символ A это значит, что появился сигнал. Извлекаем из массива gps, куда помещено все сообщение GGA все интересующие нас данные. Вычисляем время, координаты, число спутников с которыми установлена связь, высоту над уровнем моря. Все эти данные плюс число видимых спутников, вычисленных в подпрограмме прерывания, помещаем в буферы для вывода на LCD, и выводим на экран дисплея. Получается вот такая картинка:

В первую строку выводится широта точки и число спутников, с которыми установлена связь, их семь. Вторая строка – долгота и число видимых спутников — 11. Третья строка – время по гринвичу и высота над уровнем моря или океана.

Для записи данных нажимаем кнопку “Запись”. Все данные сохраняются во внешней памяти микросхеме ЭСППЗУ EEPROM AT24C128 с интерфейсом шины I2C. Память микросхемы организована как 16384 слов по 8 бит в каждом. Внутренне 16384 байта памяти разделены на 256 страниц по 64 байта в каждой. Запись может производиться как побайтно, так и страницами. Для упрощения жизни выбрана постраничная запись. Адрес микросхемы один байт: три старших бита адрес AT24C он всегда 101, последний бит обозначает запись или чтение. Если ноль – запись, единица – чтение. Адресация памяти — два байта, старшие биты номер страницы младшие – номер слова в этой странице. Получается: номера страниц от 0 до 255 это 8 бит плюс номера слов в странице от 0 до 63 еще 6 бит, так что для адресации памяти надо 14 бит. Чтобы получить старший байт берем номер страницы и сдвигаем его вправо на две позиции — два старших бита обнулятся, а в шесть младших переместятся 6 старших бита адреса страницы. Затем тот же номер страницы сдвигаем влево на шесть позиций и получаем младший байт адреса, где два старших бита это два младших бита адреса страницы остальные шесть – нули. Теперь надо запомнить номер адреса внешней памяти для записываемой точки. Для этого используем энергонезависимую память микроконтроллера — EEPROM. Для ATMEGA16 EEPROM составляет 512 байт. Размещаем в EEPROM два массива eeprom unsigned char ad[201] и eeprom unsigned char opred[201]. Массив ad указывает на свободную страницу памяти АТ24С128, единица означает, что страница занята, ноль — свободна. Например: ad[20]=0 означает, что страница 20 памяти АТ24С128 свободна, а если ad[20]=1 , тогда занята. Перед тем, как записать данные во внешнюю память перебираем все элементы массива ad, инкременируя номер элемента g от 0, пока не будет найдено условие ad[g]=0. Адрес страницы внешней памяти будет равен g. Теперь запоминаем соответствие адреса страницы памяти АТ24С128 номеру запоминаемой точки. opred[номер точки]=g (адресу страницы памяти АТ24С128). Если надо стереть данные точки, то в ad[номер стираемой точки] записываем ноль, а в массиве opred перемещаем номера элементов, так чтобы, начиная от номера точки на единицу больше стираемой: opred[номер точки]= opred[номер точки-1], а номер общего числа записанных точек уменьшаем на единицу. Если же надо стереть все данные из памяти, то число записанных точек и массив ad обнуляем. При записи новых данных в память АТ24С128 старые данные стираются. Переменная nomer указывающая на общее число записанных точек так же размещается в EEPROM микроконтроллера.

Запись происходит так:

— Нажимаем и удерживаем 50 мс (задержка в 50 мс – защита от дребезга контактов установлена на всех кнопках) кнопку “ЗАПИСЬ”. На экран дисплея в первую строку выводится: “ Tочка:(№точки)” номер точки, записанной в EEPROM микроконтроллера при этом инкременируется . Если номер точки больше 200, появляется сообщение “ Память занята ” и приемник выходит из режима запись. Во вторую строку надо ввести с клавиатуры название точки до 16 символов из цифр и строчных букв русского алфавита. Принцип ввода такой же, как в мобильном телефоне: нажимать на кнопку клавиатуры, пока не появится нужный символ. При ошибке набора стирается символ решеткой. Выводы клавиатуры подключены к битам 3,4 , 5 порта D и к битам 2,3,4,5 порта C. Биты порта D сконфигурированы как выходы, биты порта C как входы с подтяжкой. На биты порта D с частотой 5мс подается низкий уровень и при этом считывается значение битов порта С. Например если на PIND.3 подан ноль и логический ноль появился на PINС.2 значит, активна кнопка К4 – 3дежз. Кнопка активна 2.2 секунды — 16 битный таймер T1 запускается с частотой 28800 Гц при появлении нуля на соответствующем бите порта C. При переходе таймера через значение 65535 генерируется прерывание и программа переходит в функцию обработки прерывания по переполнения таймера. Если до истечения 2.2 секунды стала активна другая кнопка, то, как и в случае переполнения таймера — таймер останавливается, а все значения, набранные на ранее активной кнопке, обнуляются. После набора названия точки — нажимаем *. В третью строку выводиться сообщение “Текущая точка?” Если надо запомнить точку, определяемую приемником в данный момент времени нажимаем *, на дисплей выводится сообщение “Точка записана ” и приемник выходит из режима запись. Если вводятся координаты с карты, тогда нажимаем #, на экране выводится запрос “Широта?” Вводим координаты широты восемь цифр без точек — 49˚52’16.54″ вводятся, как 49521654 затем нажимаем *, выводится запрос “Долгота?” так же вводится и долгота, вместо 36˚18’51.57″ — 36185157 и затем *.

На дисплей выводится сообщение “ Точка записана ” и приемник выходит из режима запись. При записи координат с карты значение высоты не записывается и при чтении координат этой точки высота равна нулю. Запись в EEPROM AT24C128 постранично происходит так:

Формируется условие старта – переход из высокого в низкое состояние на выводе SDA при высоком уровне на выводе SCL.
Передается байт с адресом микросхемы 10100000 последний бит 0 – запись.
Предается первый байт адреса памяти, затем второй байт адреса памяти.
Передаются байты данных, адреса слов в странице при этом инкременируются. Изменения на выводе SDA происходят, когда на выводе SCL низкий уровень.
Формируется условие останова – переход из низкого в высокое состояние на выводе SDA при высоком уровне на выводе SCL.

Для чтения данных из памяти приемника надо нажать кнопку “Чтение” ( при этом с 7 бита порта C считывается логический ноль ) и на дисплей выводится: “ Точка:”. Набираем номер точки координаты, которой хотим прочитать, и жмем *. На экран выводятся координаты нашей точки. При вводе номера точки в режиме чтения, на клавиатуре доступны только цифры. Если вводится число номер, которого превышает число записанных точек — выводится сообщение “Нет данных”, затем возвращается сообщение: “ Точка:”. Если в памяти прибора нет сохраненных данных, то при нажатии на кнопку “Чтение” выводится сообщение “Нет данных” и прибор выходит из режима чтения. Читаем из EEPROM AT24C128 так: стартовые, стоповые условия и адресация такие же, как при записи. Адрес, по которому записаны координаты считываемой точки (в программе номер этой точки обозначен переменной nomer_1) находим в массиве opred EEPROM микроконтроллера. Старший байт адреса будет opred[nomer_1]>>2, младший opred[nomer_1] Листать данные можно по возрастанию номеров точек цифрой 2 на клавиатуре, по убыванию нулем. Выход из режима чтения #. В режиме чтения данные можно стереть по одной точке или все разом. Выводим на экран точку, данные которой надо стереть и нажимаем *. В конце первой строки появляется “ Стр? ” Для подтверждения *, если нет — #. Если надо стереть все данные, тогда последовательно нажимаем *, появляется “ Стр? ” , жмем на 1, вместо “ Стр? ” появляется “ Все? ” если подтверждение — *, нет — жмем на #. При стирании в массив EEPROM микроконтроллера — ad, указывающим на свободный адрес страницы в памяти AT24C128 записывается ноль в элемент, с номером равным адресу страницы в AT24C128 стираемой точки. Данные из этой страницы стираются при записи в нее других данных, поэтому не стоит отключать приемник в режиме запись, пока не появится сообщение “ Точка записана ”.

В приемнике предусмотрен режим наведения. В этом режиме определяется расстояние и истинный азимут от точки, в которой находится приемник до любой точки, выбранной из памяти приемника. Для перевода приемника в режим наведения нажмем кнопку “Наведение” при этом со второго бита порта D считывается логический ноль. На экран дисплея выводится запрос “Точка: ” необходимо ввести номер точки расстояние и азимут, до которой будет вычисляться, и нажать *. Координаты этой точки помещаются в массив kr размещенный в EEPROM микроконтроллера. На экран дисплея выводится номер и название точки, затем выводится сообщение “Наведение” и экран дисплея приобретает следующий вид:

В начало четвертной строки выводится азимут (287˚1’48″), за ним расстояние до интересующей нас точки(3284 метра). Так что можно ходить по азимуту, если конечно, компас есть. Магнитное склонение – разница между магнитным и истинным азимутом указано на многих картах. Формулы, по которым вычисляются азимут и расстояние взяты из учебника по геодезии и переработанны для работы с переменной типа float. Координаты точки наведения хранятся в энергонезависимой памяти микроконтроллера, поэтому, если оставить кнопку “Наведение” нажатой и выключить прибор, то после включения прибора продолжится наведение на ту же точку. Для того, чтобы изменить точку наведения надо отжать кнопку, дождаться появления сигнала и набрать номер новой точки.

Дизайн прибора, конечно оставляет желать лучшего но что вышло, то вышло.

Что касается фьюзов, у меня запрограммированы только BODEN – включена схема сброса при снижении напряжения питания и SUT1 – управляет режим запуска тактового генератора при включенной схеме сброса. Остальные не запрограммированы, то есть равны единице.

Многофункциональный GPSLogger своими руками. Часть 1 / Хабр

// This font consists only of digits and ':' to display current time.
// The font is very based on FreeSans18pt7b.h

//TODO: 25 pixel height is too much for displaying time. Create another 22px font

const uint8_t TimeFontBitmaps[] PROGMEM = {
	/*
	0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xE9, 0x20, 0x3F, 0xFC, 0xE3, 0xF1,
	0xF8, 0xFC, 0x7E, 0x3F, 0x1F, 0x8E, 0x82, 0x41, 0x00, 0x01, 0xC3, 0x80,
...
	0x03, 0x00, 0xC0, 0x60, 0x18, 0x06, 0x03, 0x00, 0xC0, 0x30, 0x18, 0x06,
	0x01, 0x80, 0xC0, 0x30, 0x00, */0x07, 0xE0, 0x0F, 0xF8, 0x1F, 0xFC, 0x3C,
	0x3C, 0x78, 0x1E, 0x70, 0x0E, 0x70, 0x0E, 0xE0, 0x07, 0xE0, 0x07, 0xE0,
	0x07, 0xE0, 0x07, 0xE0, 0x07, 0xE0, 0x07, 0xE0, 0x07, 0xE0, 0x07, 0xE0,
	0x07, 0xE0, 0x07, 0xE0, 0x0F, 0x70, 0x0E, 0x70, 0x0E, 0x78, 0x1E, 0x3C,
	0x3C, 0x1F, 0xF8, 0x1F, 0xF0, 0x07, 0xE0, 0x03, 0x03, 0x07, 0x0F, 0x3F,
	0xFF, 0xFF, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07,
	0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0x07, 0xE0, 0x1F, 0xF8,
	0x3F, 0xFC, 0x7C, 0x3E, 0x70, 0x0F, 0xF0, 0x0F, 0xE0, 0x07, 0xE0, 0x07,
	0x00, 0x07, 0x00, 0x07, 0x00, 0x0F, 0x00, 0x1E, 0x00, 0x3C, 0x00, 0xF8,
	0x03, 0xF0, 0x07, 0xC0, 0x1F, 0x00, 0x3C, 0x00, 0x38, 0x00, 0x70, 0x00,
	0x60, 0x00, 0xE0, 0x00, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x07, 0xF0,
	0x07, 0xFE, 0x07, 0xFF, 0x87, 0x83, 0xC3, 0x80, 0xF3, 0x80, 0x39, 0xC0,
	0x1C, 0xE0, 0x0E, 0x00, 0x07, 0x00, 0x0F, 0x00, 0x7F, 0x00, 0x3F, 0x00,
	0x1F, 0xE0, 0x00, 0x78, 0x00, 0x1E, 0x00, 0x07, 0x00, 0x03, 0xF0, 0x01,
	0xF8, 0x00, 0xFE, 0x00, 0x77, 0x00, 0x73, 0xE0, 0xF8, 0xFF, 0xF8, 0x3F,
	0xF8, 0x07, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x38, 0x00, 0x38, 0x00, 0x78, 0x00, 0xF8,
	0x00, 0xF8, 0x01, 0xF8, 0x03, 0xB8, 0x03, 0x38, 0x07, 0x38, 0x0E, 0x38,
	0x1C, 0x38, 0x18, 0x38, 0x38, 0x38, 0x70, 0x38, 0x60, 0x38, 0xE0, 0x38,
	0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x38, 0x00, 0x38, 0x00, 0x38,
	0x00, 0x38, 0x00, 0x38, 0x00, 0x38, 0x1F, 0xFF, 0x0F, 0xFF, 0x8F, 0xFF,
	0xC7, 0x00, 0x03, 0x80, 0x01, 0xC0, 0x00, 0xE0, 0x00, 0x70, 0x00, 0x39,
	0xF0, 0x3F, 0xFE, 0x1F, 0xFF, 0x8F, 0x83, 0xE7, 0x00, 0xF0, 0x00, 0x3C,
	0x00, 0x0E, 0x00, 0x07, 0x00, 0x03, 0x80, 0x01, 0xC0, 0x00, 0xFC, 0x00,
	0xEF, 0x00, 0x73, 0xC0, 0xF0, 0xFF, 0xF8, 0x3F, 0xF8, 0x07, 0xE0, 0x00,
	0x03, 0xE0, 0x0F, 0xF8, 0x1F, 0xFC, 0x3C, 0x1E, 0x38, 0x0E, 0x70, 0x0E,
	0x70, 0x00, 0x60, 0x00, 0xE0, 0x00, 0xE3, 0xE0, 0xEF, 0xF8, 0xFF, 0xFC,
	0xFC, 0x3E, 0xF0, 0x0E, 0xF0, 0x0F, 0xE0, 0x07, 0xE0, 0x07, 0xE0, 0x07,
	0x60, 0x07, 0x70, 0x0F, 0x70, 0x0E, 0x3C, 0x3E, 0x3F, 0xFC, 0x1F, 0xF8,
	0x07, 0xE0, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0x00, 0x06, 0x00, 0x0E,
	0x00, 0x1C, 0x00, 0x18, 0x00, 0x38, 0x00, 0x70, 0x00, 0x60, 0x00, 0xE0,
	0x00, 0xC0, 0x01, 0xC0, 0x01, 0x80, 0x03, 0x80, 0x03, 0x80, 0x07, 0x00,
	0x07, 0x00, 0x07, 0x00, 0x0E, 0x00, 0x0E, 0x00, 0x0E, 0x00, 0x0C, 0x00,
	0x1C, 0x00, 0x1C, 0x00, 0x07, 0xF0, 0x0F, 0xFE, 0x0F, 0xFF, 0x87, 0x83,
	0xC7, 0x80, 0xF3, 0x80, 0x39, 0xC0, 0x1C, 0xE0, 0x0E, 0x78, 0x0F, 0x1E,
	0x0F, 0x07, 0xFF, 0x01, 0xFF, 0x03, 0xFF, 0xE3, 0xE0, 0xF9, 0xC0, 0x1D,
	0xC0, 0x0F, 0xE0, 0x03, 0xF0, 0x01, 0xF8, 0x00, 0xFC, 0x00, 0xF7, 0x00,
	0x73, 0xE0, 0xF8, 0xFF, 0xF8, 0x3F, 0xF8, 0x07, 0xF0, 0x00, 0x07, 0xE0,
	0x1F, 0xF8, 0x3F, 0xFC, 0x7C, 0x3C, 0x70, 0x0E, 0xF0, 0x0E, 0xE0, 0x06,
	0xE0, 0x07, 0xE0, 0x07, 0xE0, 0x07, 0xE0, 0x0F, 0x70, 0x0F, 0x78, 0x3F,
	0x3F, 0xFF, 0x1F, 0xF7, 0x07, 0xC7, 0x00, 0x07, 0x00, 0x06, 0x00, 0x0E,
	0x70, 0x0E, 0x70, 0x1C, 0x78, 0x3C, 0x3F, 0xF8, 0x1F, 0xF0, 0x07, 0xC0,
	0xFF, 0xF0, 0x00, 0x00, 0x00, 0x07, 0xFF, 0x80 /*, 0xFF, 0xF0, 0x00, 0x00,
	0x00, 0x07, 0xFF, 0xB6, 0xD6, 0x00, 0x00, 0x80, 0x03, 0xC0, 0x07, 0xE0,
	0x0F, 0xC0, 0x3F, 0x80, 0x7E, 0x00, 0xFC, 0x01, 0xF0, 0x00, 0xE0, 0x00,
...
	0x38, 0x38, 0xF8, 0xF0, 0xE0, 0x38, 0x00, 0xFC, 0x03, 0xFC, 0x1F, 0x3E,
	0x3C, 0x1F, 0xE0, 0x1F, 0x80, 0x1E, 0x00
	*/
};

//TODO Recalc offset numbers
const GFXglyph TimeFontGlyphs[] PROGMEM =
{
	{   449-449,  16,  25,  19,    2,  -24 },   // 0x30 '0'
	{   499-449,   8,  25,  19,    4,  -24 },   // 0x31 '1'
	{   524-449,  16,  25,  19,    2,  -24 },   // 0x32 '2'
	{   574-449,  17,  25,  19,    1,  -24 },   // 0x33 '3'
	{   628-449,  16,  25,  19,    1,  -24 },   // 0x34 '4'
	{   678-449,  17,  25,  19,    1,  -24 },   // 0x35 '5'
	{   732-449,  16,  25,  19,    2,  -24 },   // 0x36 '6'
	{   782-449,  16,  25,  19,    2,  -24 },   // 0x37 '7'
	{   832-449,  17,  25,  19,    1,  -24 },   // 0x38 '8'
	{   886-449,  16,  25,  19,    1,  -24 },   // 0x39 '9'
	{   936-449,   3,  19,   7,    2,  -20 },   // 0x3A ':'
};

const GFXfont TimeFont PROGMEM = {
	(uint8_t  *)TimeFontBitmaps,
	(GFXglyph *)TimeFontGlyphs,
0x30, 0x3A, 20 };

Gps антенна своими руками для магнитолы

Чтобы обеспечить работу радио, телевизора и GPS в машине, можно изготовить антенну для автомагнитолы своими руками. Такое приемное устройство по качеству не будет уступать промышленным образцам.

Виды и принципы действия антенн

Антенны улавливают распространяющиеся повсюду электромагнитные волны. В проводнике антенны наводится слабая электродвижущая сила переменного радиочастотного тока. Она подается на приемное устройство. После этого происходит усиление, детектирование и выделение требуемой информации.

Антенны делятся на активные и пассивные. Первые отличаются наличием усилителя, который увеличивает сигнал автомобильной антенны. Активные приемные устройства обеспечивают стабильный прием радиостанций на расстоянии более 60 км от передатчика.

Пассивные антенны не имеют усилителя. Они отличаются большей простотой сборки своими руками. Пассивная автоантенна чаще всего устанавливается на крыше транспортного средства и обеспечивает уверенный прием сигнала на расстоянии до 15 км, например, в городской черте.

Ты водитель автомобиля?! Тогда ты сможешь пройти этот простейший тест и узнать . Перейти к тесту »

Инструкция по сборке

Сделать антенну для автомагнитолы своими руками в домашних условиях можно из материалов и инструментов, которые имеются в гараже или мастерской. Для штыря подойдет жесткая стальная или алюминиевая проволока. Корпус можно изготовить из дерева или пластика, не мешающего приему радиоволн.

Чтобы закрепить самодельную антенну для магнитолы своими руками на крыше автомобиля, потребуется магнит от неисправной колонки. На ту его сторону, которая будет соприкасаться с кузовом авто, приклеивается вырезанный по форме кусок пластиковой пленки или безворсовой ткани, чтобы защитить лакокрасочное покрытие от повреждений.

Неактивная

Чтобы сделать автомобильную антенну своими руками, потребуются:

жесткая медная или стальная проволока;
винт М5 с гайкой и контргайкой;
термоклей или термоусадочная трубка;
радиочастотный кабель со штекером для автомагнитолы;
грунтовка, эпоксидная смола или термопластик;
отвертка, кусачки и напильник.

Для изготовления штыря следует размотать проволоку и отрезать кусок длиной от 20 до 50 см. Затем его следует выпрямить, а нижний конец — загнуть под прямым углом и свернуть колечком, чтобы надеть на штырь болт, с помощью которого будет подключаться радиокабель. Нижнюю часть вибратора можно скрутить в виде спирали.

После этого подготавливается корпус. На его дне проделывается отверстие под крепежный магнит, который прикрепляется на клей. Центральная жила радиокабеля подключается к штырю через болт. Экранная оплетка отодвигается и изолируется таким образом, чтобы она не перемыкала на вибратор. Иначе радиоприемник в авто не будет работать.

Следующий этап — это установка антенны FM для автомобиля в корпус. Для этого следует проделать в нем отверстие по форме болта, который затем вставляется и фиксируется путем заливки холодной сваркой, другой застывающей смолой или пластиком. Этой части следует придать форму конуса и отшлифовать после застывания для более опрятного вида.

Можно также сделать автомобильную радиоантенну своими руками в домашних условиях в виде акульего плавника. Для этого потребуется анкерный болт длиной от 10 до 25 см, в обоих концах которого надо просверлить отверстия. На него следует намотать гибкую медную проволоку в 2 слоя как можно плотнее. Ее концы надо просунуть в ранее просверленные отверстия. Верхний конец следует надежно запаять, а на нижний — накрутить гайку с контргайкой.

Затем следует сделать внешний слой изоляции из эпоксидной смолы или термопластика и придать ему нужную форму.

Не следует использовать винил или карбон, так как они затрудняют прием радиосигнала.

Когда корпус застынет, следует обработать поверхность на токарном станке или путем ручного шлифования, чтобы придать изделию опрятный вид.

В завершение работ по изготовлению радиоантенны в виде акульего плавника для авто самому следует ее покрасить в цвет кузова, если расцветка использованного для корпуса материала отличается от черного. Установка приемного устройства на крышу осуществляется через специальный кронштейн, который не позволит штырю соприкасаться с кузовом. Эта конструкция будет хорошо принимать полезный ФМ-сигнал в крупных городах с мощными передатчиками, выделяя его на фоне помех.

Активная

Чтобы сделать активную антенну авто своими руками, потребуется усилитель от телевизионной антенны, рассчитанный на 12 В, вместе с прилагаемым инжектором питания и кожухом и 2 телескопические антенны от бытовых радиоприемников. В их нижних частях следует просверлить отверстия, подходящие по диаметру ко входам усилителя. Для более надежного крепления между этими деталями и платой усилителя нужно проложить по шайбе. Вся конструкция помещается в герметичный кожух, к нижней части которого прикрепляется фиксационный магнит.

Подавать питание на усилитель можно не только через инжектор, но и таким способом. В разрыв центральной жилы радиочастотного кабеля включается конденсатор емкостью 20-50 пФ. Голубой с белой полосой провод автомагнитолы удлиняется и подключается к выводу конденсатора, обращенному к усилителю. В разрыв этого провода нужно включить дроссель, состоящий из 100 витков тонкого провода и намотанный на ферритовом сердечнике.

Эта антенна будет обеспечивать уверенный прием не только радиостанций, но еще и аналоговых и цифровых телеканалов в машине. Сделать автомобильную антенну можно также с усилителем на основе транзистора КТ 368 А или аналогичного ему.

Для изготовления GPS-антенны на авто потребуется кусок проволоки толщиной 2,5 мм, корпус, сделанный из пластика, и кабель. Также в качестве приемного устройства для навигатора можно задействовать радиоантенну Bosch, клеящуюся на ветровое стекло, если демонтировать модуль усилителя сигнала радиостанций для автоприемника.

Чтобы сделать автомобильную антенну своими руками для GPS, следует загнуть кусок проволоки под прямым углом с трех сторон. Получится П-образная конструкция. Левый край следует загнуть под острым углом, а правый — под прямым. Длина последнего лепестка должна быть около 18 мм. Длина сторон такой антенны — 46 мм.

Соблюдение размеров необходимо для обеспечения работоспособности приемного устройства. Кабель со штекером для антенны GPS припаивается к лепестку, изогнутому под прямым углом. В заключение конструкция помещается в корпус и приклеивается на лобовое стекло или ставится поближе к нему под приборную панель.

Преимущества и недостатки самодельных устройств

Одно из достоинств самодельной автомобильной антенны — это возможность более точной подстройки под условия приема посредством выбора длины приемного штыря и места установки на кузове транспортного средства или внутри него. При тщательной и правильной сборке чувствительность и полоса пропускания самодельного приемного устройства будет не хуже, чем у фабричного.

Один из недостатков самодельных антенн — необходимость сверления кузова авто. Со временем отверстие может проржаветь. Некоторые самодельные антенны могут не соответствовать по своим габаритам Правилам дорожного движения.

Подключение и настройка

Перед подключением самодельной антенны для автомагнитолы необходимо убедиться в том, что кабель не имеет повреждений. Затем он прокладывается под приборной панелью автомобиля до магнитолы. Если кабель заводится в салон через отверстие в крыше, то все отверстия тщательно герметизируются. Штекер кабеля вставляется в автомобильный ресивер.

Если приемное устройство собрано правильно, то все доступные станции должны приниматься четко и уверенно без эфирного мусора. Провод питания активной антенны подсоединяется к голубому с белой полосой проводу автомагнитолы или напрямую к аккумулятору через выключатель.

Антенна GPS используется для определения специальными приборами координат местности, в которой находится человек в данный конкретный момент. С недавнего времени наша страна располагает собственной разработкой в данной области – системой ГЛОНАСС. Современные GPS-приёмники без дополнительных систем уточнения обладают достаточной для определения местоположения точностью – в районе 3-х метров.

Принцип работы

С появлением GPS-устройств для определения местоположения всё меньшее количество человек умеет пользоваться компасом. Первой составляющей GPS-навигатора является его антенна. Именно с помощью неё происходит приём сигнала от ближайшего навигационного спутника связи. От верного подбора характеристик принимающего устройства (антенны) зависит точность и способность принятия нужного сигнала.

Неверно подобранные характеристики принимающего элемента могут сильно усложнить жизнь во время таких природных явлений, как снег или дождь, что сделает определение местоположения невозможным как раз в тот момент, когда это наиболее необходимо. Поэтому проектированием GPS-антенн занимаются специальные проектные организации, и без обязательных полевых испытаний в промышленное производство изделие не запускается.

Дополнительная информация. GPS – Global Positioning System. В переводе означает система глобального позиционирования. Изначально была разработана военными для своих нужд на территории Северной Америки. Она настолько хорошо себя зарекомендовала, что военные ведомства в конце прошлого века вынуждены были поделиться технологией с гражданским населением.

На сегодняшний день в любом новом гаджете присутствует встроенная GPS-антенна. Однако точность определения местоположения зачастую оставляет желать лучшего. Выделяются три основные причины ошибочной работы устройства:

Отсутствие спутника в данный конкретный момент в данной конкретной местности;
Плохое качество антенного устройства;
Нерасторопное программное обеспечение.

Типы антенн

Существуют различные типы антенн:

Встроенные или внешние;
Активные или пассивные.

Для правильного выбора GPS-антенны необходимо охарактеризовать перечисленные выше разновидности. Это важно, т.к. неверное применение типа детали может привести к снижению характеристик GPS-приёмника.

Активные GPS-антенны

Это часто применяемое устройство со встроенным усилителем сигнала. Основная область применения – приёмники без встроенного аппарата приёма сигнала, но с возможностью его подключения через соответствующий разъём. Данные аппараты чувствительны. Ими же происходит понижение уровня помех.

Пассивные GPS-антенны

Обычно встроенные. Есть очень сильная зависимость от внешнего электромагнитного поля. Чем больше его влияние, тем менее сильный сигнал дойдёт до конечного устройства.

Производители выпускают огромное количество различных моделей данных GPS-устройств, в которых можно легко запутаться. Различаются и характеристики, вплоть до питающего напряжения. На рынке присутствует даже GPS антенна для планшета с фильтрацией паразитных сигналов.

На сегодняшний момент присутствуют различная комплектация моделей, виды разъёмов и марки кабелей, что позволяет применять их со всеми существующими видами приёмников. При выборе необходимо обращать внимание на длину кабеля: чем он больше, тем лучше.

При всём многообразии моделей устройства всё время модернизируются, улучшаются следующие показатели:

Коэффициент усиления;
Снижение потребления энергии;
Уменьшение себестоимости;
Уменьшение габаритов.

Подключение гаджетов

У современных гаджетов присутствует встроенная GPS-антенна. Однако в качестве навигаторов их использовать можно далеко не всегда. Не во всех неблагоприятных условиях они могут уловить сигнал от ближайшего спутника связи. К таким неблагоприятным условиям можно отнести:

Стёкла автомобиля с напылением, мешающим свободному прохождению сигналов;
Размеры экрана гаджета не всегда позволяют чётко увидеть все детали маршрута;
Габаритные размеры планшетов не позволяют разместить его под лобовым стеклом автомобиля.

При походе в магазин для приобретения необходимого устройства необходимо очень подробно объяснить продавцу-консультанту тип гаджета, для которого приобретается антенна, для каких целей планируется использование устройства, а также, какой результат применения требуется, где его необходимо будет устанавливать.

Всё это нужно учитывать потому, что сегодняшние усилители применяют такие современные средства коммуникации, как USB-порт и Bluetooth. Для использования в гаджетах последний кодированный протокол передачи данных предпочтительнее, т.к. не вменяет необходимость дополнительных проводов, мешающих при его использовании, например, у смартфона. Однако при данном подключении необходимо очень точно установить антенну в требуемое место. На компьютерах обычно используют специальные разъёмы USB.

GPS в автомобиле

В современном автомобиле нужен навигатор, зашитый в бортовой компьютер. Навигацией очень удобно пользоваться любому водителю.

Проектировщики, занимающиеся проектированием систем навигации автомобилей, остановились на следующем алгоритме работы:

Устройство внешнего типа получает и усиливает сигнал, идущий от спутника. В усиленном виде он попадает в навигатор;
В приёмном устройстве навигации появляется полученный сигнал. На его основе происходит определение местоположения автомобиля. Далее происходит уточнение координат с помощью блока управления системы;
После уточнения координат местоположения автомобиля происходит вычисление оптимального маршрута движения до конечного пункта назначения. Это происходит на основе загруженных при производстве машины дорожных карт. Зачастую управление навигационной системой производится голосом. При необходимости обновления загруженных в память автомобиля карт используют специальные загрузочные DVD-диски;
Определение верного направления движения происходит с помощью параметров угловой скорости колёс, за вычисление которой отвечает бортовой компьютер.

При настройке определения местоположения автомобиля на загруженной в его память карте машина должна быть в статическом покое и в месте, обозначенном на карте. При этом gps антенна для навигационного блока устанавливается на заводе.

GPS-антенна своими руками

Бывают ситуации, в которых без определения местоположения, можно попасть в очень незавидное положение. В таком случае навигационные приборы просто жизненно необходимы. Здесь слабый сигнал от спутника связи или его полное отсутствие недопустимы. Тогда, зная, что из себя представляет GPS-антенна, есть возможность изготовить её самостоятельно.

На приведённом рисунке видно, каким образом можно изготовить необходимый элемент из подручных материалов:

Берётся проволока, желательно медная, небольшого сечения. В нашем случае 2,5 мм²;
Из проволоки сгибается квадрат соответствующего размера. Величины сторон показаны на рис.;
Полученную деталь прикрепляем с помощью пайки или изоленты (скотча) к GPS-приёмнику.

В результате произведённых манипуляций можно получить приемлемый для определения координат местоположения сигнал.

GPS-антенны незаменимы в современных GPS-приёмниках для определения местоположения на местности. Очень востребованы туристами, которые с помощью данных устройств правильно прокладывают маршруты.

Видео

Принцип работы

Отсутствие спутника в данный конкретный момент в данной конкретной местности;
Плохое качество антенного устройства;
Нерасторопное программное обеспечение.

Типы антенн

Существуют различные типы антенн:

Встроенные или внешние;
Активные или пассивные.

Активные GPS-антенны

Пассивные GPS-антенны

При всём многообразии моделей устройства всё время модернизируются, улучшаются следующие показатели:

Коэффициент усиления;
Снижение потребления энергии;
Уменьшение себестоимости;
Уменьшение габаритов.

Подключение гаджетов

Стёкла автомобиля с напылением, мешающим свободному прохождению сигналов;
Размеры экрана гаджета не всегда позволяют чётко увидеть все детали маршрута;
Габаритные размеры планшетов не позволяют разместить его под лобовым стеклом автомобиля.

GPS в автомобиле

Устройство внешнего типа получает и усиливает сигнал, идущий от спутника. В усиленном виде он попадает в навигатор;
В приёмном устройстве навигации появляется полученный сигнал. На его основе происходит определение местоположения автомобиля. Далее происходит уточнение координат с помощью блока управления системы;
После уточнения координат местоположения автомобиля происходит вычисление оптимального маршрута движения до конечного пункта назначения. Это происходит на основе загруженных при производстве машины дорожных карт. Зачастую управление навигационной системой производится голосом. При необходимости обновления загруженных в память автомобиля карт используют специальные загрузочные DVD-диски;
Определение верного направления движения происходит с помощью параметров угловой скорости колёс, за вычисление которой отвечает бортовой компьютер.

GPS-антенна своими руками

Берётся проволока, желательно медная, небольшого сечения. В нашем случае 2,5 мм²;
Из проволоки сгибается квадрат соответствующего размера. Величины сторон показаны на рис.;
Полученную деталь прикрепляем с помощью пайки или изоленты (скотча) к GPS-приёмнику.

Видео

Создание системы GPS — SparkFun Electronics

Благодаря усилиям блестящих инженеров и ученых, GPS (глобальная система позиционирования) сегодня является краеугольной технологией в нашем мире. Будь то навигационная система нашего автомобиля или портативное устройство во время прогулки по лесу, теперь мы можем определять нашу точную широту и долготу со спутников, вращающихся вокруг Земли. Довольно безумно, правда? Пойдемте с нами и узнайте, что это такое, как работает и как вы можете создать свою собственную систему GPS.

Узнайте об истории GPS, о том, как он работает и как стал неотъемлемой технологией в современном мире.

Как работает GPS?

На средней околоземной орбите (12 550 миль) в любой момент времени работает примерно 31 спутник. Это относительно большая система, работа с которой требует тщательного планирования и калибровки. Основная идея — математика. Подождите! Позвольте мне закончить. Ваш приемник определяет местоположение, вычисляя расстояние между вами и этим спутником.Это делается путем умножения скорости сигнала (скорости света) на время атомных часов на спутнике. Вы можете получить свое местоположение по трем спутникам, но это будет не так точно — для определения вашего местоположения в трех измерениях необходимы четыре спутника. Три спутника необходимы для координат x, y и z, и один спутник необходим для определения времени, за которое сигнал прошел от спутников до приемника (см. Изображения ниже).

Для определения точного местоположения необходимы четыре спутника: оси X, Y и Z, а также показания часов.

Спутниковые технологии

Хорошо, круто. Итак, спутники носятся вокруг, выдавая данные о местоположении, и если я нахожусь в зоне прямой видимости, мой приемник сообщит мне мое местоположение. Это оно? Нет, не совсем так. Мы только что сделали небольшой шаг в развитии технологии GPS в целом. Мы установили, что есть две ключевые части, спутники и приемники, так что теперь давайте присмотримся поближе. Приемник обычно представляет собой микросхему, которая может принимать электромагнитную волну и преобразовывать ее в читаемые данные.Эти системы могут варьироваться от автономных микросхем до коммутационной платы и завершенных пользовательских систем, как в автомобиле. Если вы создаете проект на основе этих типов технологий, вы должны понимать три основных функции, которые необходимы всем для работы. Для модуля GPS вам понадобится антенна, интегрированная система для выполнения математических вычислений и обмена данными, а также выходной протокол связи, который будет передаваться пользователю или конечной системе.

Антенна

Любая система беспроводной связи будет иметь всемогущую антенну.Короче говоря, мы ищем проводящий металл, по которому при воздействии электромагнитных волн внутри проводника будет течь электрический ток. Подумайте о том, чтобы хлопнуть по бассейну и наблюдать, как волны колышутся на воде. Этот ток течет особым образом, управляемым электромагнитной волной. Изготовлению антенн посвящена целая инженерная дисциплина, поэтому мы не будем углубляться. Но это важный компонент для следующей части системы.

Интегрированная система

Для этой части нет точного стандарта, но нам нужна электроника, чтобы отфильтровать нежелательные частоты волн и считывать те, которые нас интересуют.Эти системы могут быть сложными, как с GPS-RTK, или простыми для обычного GPS. Базовый рецепт — это фильтр, декодер сигнала и некоторый коммуникационный выход. Мы используем самые разные фишки, и у каждой есть свои преимущества и недостатки. Так как же нам общаться с этими чипами?

Протоколы связи

Предположим, вы слышали или имеете некоторый опыт работы с общими методами связи между электроникой, такими как последовательный, I2C, SPI и т. Д.Это методы связи компьютер-компьютер на аппаратном уровне, но у GPS есть дополнительный уровень наверху. Как мы можем объяснить, что многие спутники носятся вокруг, выплевывая свои языки? Мы представляем протоколы связи GPS, что является просто причудливым способом сказать стандартизация. Встречайте стандарт NMEA-0183: он разбивает сигналы на предложения.

Когда сигнал декодируется в соответствии с этим стандартом, некогда электромагнитная волна становится читаемой для людей. Добавьте его в линии связи, и наш компьютер покажет нам наше местоположение.

Если вы хотите узнать больше о GPS, посетите нашу страницу «Основы GPS» ниже.

Основы GPS

14 декабря 2012 г.

Система глобального позиционирования (GPS) — это чудо инженерной мысли, доступ к которому у всех нас есть по относительно низкой цене и без абонентской платы. С помощью правильного оборудования и минимальных усилий вы можете определить свое местоположение и время практически в любой точке земного шара.

Как найти свое первое местоположение

Теперь, когда мы рассмотрели основы работы с GPS, пора приступить к делу. Мы составили простое и эффективное руководство, чтобы познакомить вас с оборудованием и кодированием, необходимым для создания вашей первой глобальной системы позиционирования.

Обязательно ознакомьтесь с нашими руководствами по подключению!

Один из лучших способов научиться пользоваться оборудованием GPS — это просмотреть руководства по подключению.Для каждого продукта SparkFun у нас есть соответствующее руководство по подключению на страницах продукта, расположенных под описанием. Мы делаем все возможное, чтобы изучить все необходимые подключения, связанные библиотеки и пару рабочих демонстраций, чтобы ваш проект сдвинулся с мертвой точки.

Повышение точности и точности

Благодаря технологическим достижениям в области приемников GPS, мы можем достичь точности позиционирования до одного сантиметра и даже сохранять азимут даже при слабом сигнале или его отсутствии.

Кинематика в реальном времени (RTK)

Приемники

GPS, способные работать в режиме RTK, принимают обычные сигналы от глобальных навигационных спутниковых систем (GNSS) вместе с потоком поправок для достижения точности позиционирования 1 см. Помимо этих сигналов, приемник RTK принимает поток поправок RTCM и затем вычисляет ваше местоположение с точностью до 1 см в реальном времени. Скорость варьируется между приемниками, но большинство будет выводить решение не реже одного раза в секунду; некоторые приемники могут выводить это решение с более высокой точностью до 20 раз в секунду.Узнайте больше о RTK в нашем руководстве Что такое GPS RTK.

Смерть расплаты

Перемещение по плотному городу, короткому туннелю или парковке может привести к плохому качеству сигнала или полной потере сигнала. Эти проблемы можно преодолеть с помощью окончательного расчета; процесс определения текущей позиции путем объединения ранее определенных позиционных данных со скоростью и курсом. Трехмерные инерциальные единицы измерения (IMU) и данные о расстоянии транспортного средства (например, тиканье колес и одометры) могут использоваться для постоянного расчета текущего местоположения транспортного средства, когда данные GNSS на мгновение не работают.Dead Reckoning может быть достигнут с нашей коммутационной платой GPS Dead Reckoning NEO-M8U.

Лучшее из обоих миров

Объединение кинематики в реальном времени и точного расчета раньше было задачей, требующей тысячи долларов специального оборудования. К счастью, технология продвинулась до такой степени, что достижение невероятной точности без привязки стало намного более доступным. SparkFun делает две платы (GPS-RTK Dead Reckoning Breakout и GPS-RTK Dead Reckoning pHAT для Raspberry Pi) для этого.Эти платы потребуют от конечного пользователя значительного объема работы для настройки и калибровки, поскольку они предназначены для профессиональных приложений.

Продукты

Как и любая другая технология, оборудование GPS бывает разных форм и размеров, чтобы соответствовать конкретным потребностям вашего проекта. Ниже мы перечислили несколько наших любимых коммутационных плат, антенн и модулей.

Наш креативный технолог Роб расскажет нам о различных типах оборудования GPS
и предоставит информацию, которая поможет вам построить систему, подходящую именно вам.

См. Наше Руководство по покупке GPS

Коммутационные платы GPS:

Коммутационные платы

GPS оснащены приемником и могут взаимодействовать с вашими любимыми досками разработки, такими как SparkFun RedBoard Qwiic.

Посмотреть все коммутационные платы GPS

Антенны:

В некоторых проектах требуется антенна для лучшего приема сигналов со спутников.Ниже приведены некоторые из наших фаворитов.

Интерфейсный кабель SMA — U.FL

В наличии WRL-09145

Это 4-дюймовый соединительный кабель, соединяющий ВЧ разъемы U.FL с обычными разъемами SMA. Этот кабель обычно используется для подключения…

Посмотреть все Антенны GPS

Модулей:

Приемниками сигнала являются модули GPS

.Эти модули поставляются без коммутационной платы, поэтому взаимодействие с этими модулями может увеличить сложность проекта.

Посмотреть все модули GPS

Дополнительные проекты

Вот еще несколько проектов, использующих GPS. Мы всегда стараемся расширять нашу библиотеку проектов и руководств, поэтому почаще проверяйте или заполняйте форму выше, чтобы получать уведомления о новом содержании.

Буквенно-цифровые настенные часы с GPS

26 января 2015 г.

Это часы с GPS-управлением — часы, которые вам действительно не нужно устанавливать! Используя GPS и некоторые формулы, мы выясняем, какой день недели и находимся мы или нет летнее время.

Дифференциальный векторный указатель GPS

31 мая 2016 г.

Используйте GPS, чтобы два объекта, база и цель, указывали друг на друга. Это может быть использовано для наведения направленной антенны (или, в случае этого проекта, лазера) от одного объекта к другому на расстоянии, которое ограничено только вашей способностью предоставить базовой станции данные о местоположении цели по GPS.

UART TTL smart GPS-модуль Встроенная FLASH скорость передачи данных 9600 GPS-приемник ГЛОНАСС 3,3 В 5 В Кабель для самостоятельного подключения 1,5 м |

Протокол вывода UART

со светодиодной индикацией рабочего состояния

Оннектор своими руками

STOTON Высококачественный SMART GNSS приемник GN800 ( TTL )

Для позиционирования беспилотных летательных аппаратов, автомобильной навигации, сбора данных GPS, отладки микроконтроллера ST32,

Последняя версия микропрограммы платформы мульти-GNSS FW 3.01. Помимо сохранения исходных функций GPS, ГЛОНАСС, BeiDou, QZSS и SBAS, теперь добавляется поддержка Galileo, которая может отслеживать 3 спутника одновременно, а также может использовать все системы улучшения SBAS и QZSS одновременно.

Режим работы по умолчанию GNSS: двойной режим GPS + ГЛОНАСС

Можно установить для сохранения: GPS + ГЛОНАСС и GPS + BEI DOU в трех системных режимах.

Длина кабеля: 1.5 метров

По умолчанию: GPS + ГЛОНАСС

Настройки можно установить GPS + BEI DOU

Характеристики продукта:

Протокол вывода UART (TTL)

Многорежимный дизайн GNSS, поддержка переключения режимов GPS + ГЛОНАСС и GPS + Beidou Positioning

Встроенная флэш-память может быть настроена для сохранения выходных параметров

Использование дизайна микросхемы 8030

4PIN площадка

Скорость передачи: 9600 (по умолчанию)

Режим определения местоположения: GPS + ГЛОНАСС (по умолчанию)

Можно установить режим GPS + BEI DOU

• Набор микросхем M8030-KT

• Частота:

GPS: L1, 1575.4200 МГц

ГЛОНАСС: L1, 1602 (k x 0,5625) МГц

Компас BEIDOU: B1, 1561,0980 МГц

GALILEO E1, 1575,4200 МГц

QZSS L1, 1575,4200 МГц

• Принимает сигналы до 72 спутников одновременно

• Поддерживает AssistNow онлайн / офлайн,

SBAS (WAAS, EGNOS, QZSS и MSAS)

• Поддерживает протоколы NMEA 0183: GGA, GSA, GSV, RMC, VTG.

• Автоматическая скорость передачи до 115200 бит / с

• Скорость обновления:

Единая GNSS: 18 Гц (например,грамм. GPS соло)

Multi GNSS: 10 Гц (например, GPS + ГЛОНАСС)

• Чувствительность макс. -167 дБм

• Класс защиты IPX6

• Магнитная, нескользящая снизу.

• LED-индикатор GPS-статуса

• Рабочая температура: от -40 ° C до 80 ° C

• Электропитание: 5 Вольт

• Потребление тока: макс. 45 мА

• Холодный старт прибл.26 секунд

• Горячий старт ок. 1 секунда

• Точность позиционирования: 2,5 м CEP (вероятность круговой ошибки) и

2 м CEP с SBAS

Размеры (ДxШxВ): 50x 50 x 21 мм

Характеристики приема GPS + ГЛОНАСС

GPS + BEI DOU

Мы предоставляем профессиональные услуги ODM / OEM, если вам нужно купить больше количества, нужен другой размер, пожалуйста, свяжитесь с нашими сотрудниками, мы предоставим вам профессиональные услуги!

GPS + BEI DOU

BEITIAN Морской GPS-приемник, RS232 лодка GNSS GPS Разъем DIY Грибовидный корпус, 12 В, 4800 бит / с, BM 280N | |

Морской приемник GPS Антенна, RS232 лодка Судовая антенна GPS с модулем Разъем DIY Грибовидный корпус VCC 12 В, 4800 бит / с, BM-280N

Пример вывода сообщения NMEA ：

$ GNRMC, 073114,00, А, +2237,56240 N, 11401,59614, Е, 1.329,21.11,020916 ,,, А, V * 37

$ GNVTG, 21.11, Т ,, М, 1,329, N, 2,462, К, А * 1В

$ GNGGA, 073114.00,2237.56240, N, 11401,59614, Е, 1,12,0.78,112.9, М, -2,5, М ,, * 54

$ GNGSA, A, 3,19,05,02,06,17,12,09,13 ,,,,, 1.48,0.78,1.26,1 * 01

$ GNGSA, A, 3,69,83,84,70,68,82 ,,,,,,, 1.48,0.78,1.26,2 * 0E

$ GPGSV, 4,1,13,02,46,340,36,05,52,254,37,06,42,041,41,09,22,053,40,0 * 6E

$ GPGSV, 4,2,13,12,32,282,35,13,13,185,33,17,36,131,37,19,57,119,44,0 * 66

$ GPGSV, 4,3,13,20,03,237,, 23,00,038,, 25,09,311,19,42,51,128,32,0 * 60

$ GPGSV, 4,4,13,50,46,123,33,0 * 50

$ GLGSV, 2,1,08,68,25,027,39,69,78,011,36,70,40,213,43,74,00,259,, 0 * 78

$ GLGSV, 2,2,08,82,06,124,36,83,46,085,44,84,44,358,41,85,05,324,14,0 * 74

$ GNGLL, 2237.56240, N, 11401,59614, Е, 073114,00, А, А * 7C

Идентификаторы распространителя сообщений NMEA:

Настроил GNS	ID говорящего
GPS, SBAS, QZSS	врач общей практики
ГЛОНАСС	GL
ГАЛИЛЕО	Джорджия
Beidou	гигабайт
Любая комбинация GNSS	Г.Н.

NMEA0183 GPS ГЛОНАСС Приемник GALILEO DIY Разъем 5V RS232, скорость 9600 бод, модуль с антенной Длина линии 1,5 метра | |

Длина линии: 1,5 метра

диаметр кабеля: 3,5 мм

Использование высококачественного экранированного кабеля, поддержка разъема DIY.

Применимо к морской навигации, 5 В, GNSS GPS ГЛОНАСС-приемник, RS232, RS-232 GPS-приемник, грибовидный ящик, скорость 9600 бод, интегрированная конструкция антенного модуля.Режим GPS по умолчанию Встроенная вспышка, может поддерживать изменение скорости передачи данных, протокол данных NMEA

Характеристики:

параметр	Технические характеристики
Электрические характеристики	Набор микросхем	M8030-KT
	Прием Формат	GPS, ГЛОНАСС, Galileo, БейДоу, QZSS и SBAS
	частота	GPS L1, ГЛОНАСС L1, BeiDou B1, SBAS L1, Galileo E1
	каналы	72 Поиск каналов
чувствительность	отслеживание	-167dBm
	повторное появление	-160dBm
	Холодный запуск	-148dBm
	Горячий старт	-156dBm
точность	Положение по горизонтали	2.0 м CEP 2D RMS SBAS Enable (Типичное открытое небо)
	Скорость	0,1 м / сек 95% (SA выкл.)
	тайминг	1us синхронизирован со временем GPS
Время приобретения	Холодный запуск	26s
	Теплый старт	25s
	Горячий старт	1s
Данные и частота обновления	Поддержка Оценить	По умолчанию 9600 бит / с, от 4800 до 921600 бит / с,
	Уровень данных	TTL или RS-232, уровень RS-232 по умолчанию
	Протокол передачи данных	NMEA-0183 или UBX, по умолчанию NMEA-0183
	Единая GNSS	1Гц-18Hz
	Параллельная GNSS	1Гц-10Гц, по умолчанию 1Гц
Операционные ограничения	высота над уровнем моря	50,000 м Макс.
	Скорость	515 м / с Макс.
	ускорение	Менее 4 г
Потребляемая мощность	VCC	Напряжение постоянного тока 24В, Типовое: 26V
Потребляемая мощность	Текущий	Захват 70м / 2
Механические характеристики	измерение	ΦO = 96mm * 124mm
	вес	100г
	соединитель	DB-9 Женский интерфейс
	Длина кабеля	2.0м
Окружающая среда	Рабочая температура	-40 ° С ~ + 85 ° С
Окружающая среда	Temp хранения	-40 ° С ~ + 105 ° С

Если у вас есть особые потребности, свяжитесь с нами!

Простой GPS навигатор своими руками

Схема самодельного навигатора

Печатная плата навигатора

Корпус для направлятора

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

GPS Tracker на ардуино своими руками / Хабр

GPS приемник

Подключение

GSM приемник/передатчик

Подключение

Программирование

Питание

Сервер

Полевые испытания

Выводы

Использованные устройства

Литература

Код

GPS антенна своими руками за 5 минут / Хабр

Как сделать GPS-навигатор своими руками?

Gps приемник своими руками

Схема самодельного навигатора

Печатная плата навигатора

Корпус для направлятора

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

Самодельный Ветряк — (прототип ветряной электростанции)

Xakep #248. Checkm8

Многофункциональный GPSLogger своими руками. Часть 1 / Хабр

Gps антенна своими руками для магнитолы

Виды и принципы действия антенн

Инструкция по сборке

Неактивная

Активная

Преимущества и недостатки самодельных устройств

Подключение и настройка

Принцип работы

Типы антенн

Активные GPS-антенны

Пассивные GPS-антенны

Подключение гаджетов

GPS в автомобиле

GPS-антенна своими руками

Видео

Принцип работы

Типы антенн

Активные GPS-антенны

Пассивные GPS-антенны

Подключение гаджетов

GPS в автомобиле

GPS-антенна своими руками

Видео

Рекомендуем к прочтению

Создание системы GPS — SparkFun Electronics

Как работает GPS?

Спутниковые технологии

Антенна

Интегрированная система

Протоколы связи

Основы GPS

14 декабря 2012 г.

Как найти свое первое местоположение

Обязательно ознакомьтесь с нашими руководствами по подключению!

Повышение точности и точности

Кинематика в реальном времени (RTK)

Смерть расплаты

Лучшее из обоих миров

Продукты

Коммутационные платы GPS:

Антенны:

Интерфейсный кабель SMA — U.FL

Модулей:

Дополнительные проекты

Буквенно-цифровые настенные часы с GPS

26 января 2015 г.

Дифференциальный векторный указатель GPS

31 мая 2016 г.

UART TTL smart GPS-модуль Встроенная FLASH скорость передачи данных 9600 GPS-приемник ГЛОНАСС 3,3 В 5 В Кабель для самостоятельного подключения 1,5 м |

BEITIAN Морской GPS-приемник, RS232 лодка GNSS GPS Разъем DIY Грибовидный корпус, 12 В, 4800 бит / с, BM 280N | |