Een OEM GPS in alles insluiten: 7 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Ik zal je laten zien hoe je een zeer aanpasbare OEM GPS-eenheid kunt aansluiten. Dit zijn geweldige apparaten die in vrijwel alles kunnen worden ingebouwd. Het bouwen van een compleet systeem op maat is veel werk. Het vereist normaal gesproken specifieke kennis over verschillende componenten. Zelfs nadat elk onderdeel is geleerd, kost het nog steeds veel tijd om alles in elkaar te zetten. Ik overwoog eerst om mijn eigen GPS-ontvanger te bouwen, maar nadat ik een paper had bekeken over GPS en GLONASS-theorie, besloot ik het niet te doen omdat het waarschijnlijk een half jaar zou duren. Gelukkig voor degenen onder ons die graag GPS willen integreren in onze aangepaste projecten (ik gebruik ze in robotica), of leer gewoon meer, er is een enorme selectie OEM GPS-eenheden. De OEM betekent dat het bedoeld is om in andere projecten te worden opgenomen en niet wordt geleverd met een scherm, behuizing, of eventuele extra's. Het mooie van de meeste van deze apparaten is dat ze extreem veelzijdig zijn en gemakkelijk aan te sluiten. Zoals gewoonlijk heb ik deze tutorial ook in videoformaat gegeven: ik zal mijn best doen om elke sectie in detail uit te leggen terwijl we verder gaan.

Stap 1: Benodigde benodigdheden

1. Vermogen rond 5v (3 AA- of AAA-batterijen in serie is 4,5V of een 9V met een spanningsregelaar)2. Bij gebruik van een 9V - 5v spanningsregelaar3. Draadconnector naar de 9v-batterij4. broodplank5. vrouwelijke seriële poort6. enkele draden om aan de seriële poort te bevestigen7. soldeerbout8. soldeerAls je problemen hebt met het vinden van een seriële poort, kun je een oud apparaat uit elkaar halen. Ik heb een oude digitale camera-adapter uit elkaar gehaald. Het model dat ik zal demonstreren hoe aan te sluiten en te gebruiken is een Garmin GPS15L. Deze instructies zouden echter vrij goed van toepassing moeten zijn op verschillende modellen. Het is belangrijk om bij het selecteren van een OEM-apparaat goed te letten op het uitvoerformaat van het apparaat. De GPS15L-uitgangen zijn gebaseerd op seriële RS232-niveaus, terwijl de Parallax Gps-eenheid op TTL-niveaus uitvoert. Dit betekent dat het Parallax-model niet werkt zoals we dit apparaat aansluiten. TTL-niveaus worden over het algemeen gebruikt voor communicatie met geïntegreerde schakelingen. Dus de Parallax-eenheid zou beter geschikt zijn als u hem rechtstreeks op een microcontroller wilt laten aansluiten en niet op uw pc.

Stap 2: Aansluiten

Het aansluiten van het apparaat is eigenlijk vrij eenvoudig. Als u een spanningsregelaar gebruikt, zorg er dan voor dat u de aarde verbindt met de negatieve polen van de batterij, seriële poort en GPS. U kunt elk type stroombron gebruiken die u wilt, zolang u deze levert binnen het bereik in de handleiding van de fabrikant. (GPS15L 3.3 - 5.4VDC) De USB-poort voert normaal 5.05V uit, dus dat is ook een optie. Ik had oorspronkelijk een kapotte glasvezellamp waarvoor 3 AA-batterijen nodig waren. Een AA- of AAA-batterij is 1,5 volt. De glasvezellamp had de batterijen in serie geschakeld, dus de werkelijke output was 3x1,5 = 4,5 volt. Ik heb oorspronkelijk de stroombron van glasvezelverlichting gebruikt en in de Tupperware-container met de GPS-eenheid geplaatst. Het enige verschil is dat er geen spanningsregelaar was. Ik heb gewoon de gronden aan elkaar gehangen en de draden direct gesoldeerd.

Stap 3: Testen op Linux

Toegang tot communicatiepoorten Voordat u iets met uw GPS-apparaat onder Linux kunt doen, moet u er waarschijnlijk voor zorgen dat u lees- en schrijftoegang geeft tot de poort waarmee u gaat testen. Gewoonlijk bevinden de seriële poorten zich in /dev/ttys0, /dev/ttys1, …etcAls je een serieel-naar-usb-adapter gebruikt, kun je deze misschien vinden op /dev/ttyUSB Minicom Van alle toepassingen die ik in eerste instantie heb geprobeerd om te gebruiken voor seriële / parallelle poortonderzoek op Linux, was het gemakkelijkste dat ik vond om te gebruiken "minicom". Deze applicatie is wisselvallig als deze vooraf is geïnstalleerd of niet, afhankelijk van de distributie die u gebruikt. Ubuntu 8 was niet vooraf geïnstalleerd, maar zoals je kunt zien aan de schermafbeeldingen, duurt het maar een paar minuten om het te installeren en te laten werken. Het eerste dat je met minicom moet doen, is het configureren om de juiste parameters. U kunt de toepassing configureren met behulp van de opdrachtregelschakelaar -sOok wanneer u minicom gebruikt, kunt u het menu openen door op "ctrl" en "a" te drukken en vervolgens op "z" te drukken Serieel naar USB-adapter De adapter die ik momenteel gebruik, Ik heb mezelf gebouwd. Ik zou echter aanraden om een adapter aan te schaffen op basis van de FTDI-chipserie. FTDI biedt uitstekende driverondersteuning op alle platforms! Sparkfun biedt een aantal voorgemonteerde oplossingen. Ze hebben ook een geweldige tutorial over het gebruik van de RS232RL-chip met Eagle om er zelf een te maken.

Stap 4: Testen op Windows

Om dit soort dingen op Windows te testen, gebruik ik altijd Hyperterminal. Het wordt meestal standaard geïnstalleerd. Ik denk dat ik het een keer moest installeren vanuit het toevoegen/verwijderen van programma's op een systeem met Windows Server.

De initiële instellingen waarmee u Hyperterminal moet configureren, vindt u normaal gesproken in de handleiding van de fabrikant. Voor de GPS15L is de standaard baudrate 4800bps. Ik heb een schermafbeelding toegevoegd van de serieel naar USB-adapter die ik heb gebruikt met mijn robotica-gps-project. Er moet worden vermeld dat dit op een Windows 2000-machine is gedaan. De driverondersteuning voor deze kabel is vrij beperkt. Zie de vorige stap voor de adapter die ik aanbeveel.

Stap 5: De uitvoer begrijpen

De GPS15L kan zowel NMEA 0183 v2- als NMEA 0183 v3-zinnen uitvoeren. NMEA 0183 is gewoon een mooie naam om te zeggen dat het apparaat tekstzinnen in een bepaald formaat uitvoert. Dit is het formaat dat vrijwel universeel is tussen GPS-eenheden voor de uitvoer van de gegevens. Gelukkig beschrijft de handleiding van de GPS15L/H elk van deze zinnen in detail.

Wanneer u de 15L voor het eerst opstart, worden er een hele reeks verschillende zinnen weergegeven. In de robotica-applicatie waarvoor ik dit gebruikte, heb ik elke andere zin uitgeschakeld, behalve de aanbevolen minimale specifieke GPS/TRANSIT-gegevens (RMC). Het volgende is een voorbeeld van deze zin. $GPRMC, 163126, V, 4335.2521, N, 08446.0900, W, 000.0, 173.2, 051206, 006.1, W*62 De zin bevat lengtegraad, breedtegraad, snelheid over de grond, koers over de grond en nog veel meer nuttige informatie. Houd er rekening mee dat als u alle zinnen behalve RMC uitschakelt, wanneer u het apparaat gaat gebruiken met niet-aangepaste software, sommige functies afhankelijk kunnen zijn van de andere zinnen. Vervolgens laat ik je zien hoe je de instellingen op de 15L/H kunt wijzigen.

Stap 6: GPS-instellingen wijzigen

Ervan uitgaande dat u het apparaat met succes hebt kunnen testen met Minicom of Hyperterminal, zou u er ook opdrachten naar moeten kunnen sturen. Als je in de producthandleiding kijkt, is er een sectie genaamd "GPS 15H en 15L Software Interface". In dit gedeelte worden alle zinnen beschreven die u naar de GPS-eenheid kunt terugsturen om deze te configureren. Het is heel eenvoudig. Het enige dat u hoeft te doen, is een van de programmazinnen intypen.

In Hyperterminal zou u bijvoorbeeld iets kunnen typen als: $PGRMO, GPRMC, 0 zou de GPRMC-zin uitschakelen. U kunt ook alle commando's die u wilt uitvoeren in een tekstbestand schrijven, en vervolgens hyperterminal dat bestand laten "typen" naar de GPS-eenheid voor u.

Stap 7: Programmeren

De echte schoonheid van een OEM-eenheid komt naar voren wanneer u besluit er aangepaste software voor te maken. Ik moet bekennen dat ik behoorlijk wat programmeerervaring heb. Het is zeker niet triviaal om een seriële buffer te schrijven om gegevens in een aangepaste toepassing in te lezen. Als je geen aangepaste software voor het apparaat wilt schrijven, dan zou ik het programma gpsDrive voor Linux ten zeerste aanbevelen. Het werkt direct uit de doos met alles dat NMEA 0183-zinnen uitvoert. Als je aangepaste software wilt schrijven, heb je geluk. Ik heb een klasse bijgevoegd die ik in Java heb geschreven en die gegevens naar de seriële poort kan verzenden en ontvangen. Er moet worden vermeld dat Java niet standaard wordt geleverd met de klassen die nodig zijn om seriële communicatie te ondersteunen. Voor de les die ik heb bijgevoegd, maak ik gebruik van de open source-bibliotheek RXTX. Als je sceptisch bent en de eenheid en code in actie wilt zien, kun je naar mijn website gaan en de video bekijken van de autonome robotnavigatieproject. Ik heb ook de volledige broncode beschikbaar die werd gebruikt om de robot te navigeren. Het belangrijkste is dat je veel plezier hebt met je GPS!