راه اندازی و کار با ماژول GPS مدل NEO6M: بخش اول معرفی

ماژول های GPS یکی از پرکاربردترین ابزارها در سیستم های ناوبری به شمار می روند.  به کمک گیرنده های GPS می توان موقیت مکانی، سرت، ارتفاع، زمان، تاریخ و…. را محاسبه نمود. یکی از ماژول های پرکاربرد در زمینه گیرنده های GPS، ماژول NEO6M است. به کمک این ماژول می توانیم اطلاعات جغرافیایی را بدست آورده و در پروژه های مختلف استفاده نماییم.  در این سلسله آموزش، به نحوه راه اندازی و کار با ماژول GPS از نوع NEO6M می پردازیم. قسمت نخست به معرفی کلی و امکانات این ماژول کاربردی پرداخته می شود. در قسمت های بعدی راه اندازی، کار و استفاده از امکانات آن را مرحله به مرحله بررسی خواهیم نمود. در ادامه با مرجع تخصصی ماژول GPS به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه شوید.

فناوری GPS تعریف و کاربرد

به کارگیری فناوری GPS اولین بار توسط دولت ایالات متحده در دهه ۷۰ میلادی آغاز گردید. کاربری GPS در ابتدا محدود به استفاده های نظامی بود. اما رفته رفته این استفاده به کاربری های عادی، مسیر یابی خودروها، تحقیقات علمی و… وارد شد. امروزه تقریبا تمام تلفن های هوشمند از این فناوری استفاده می کنند. بسیاری از شرکت های حمل و نقل از این فناوری جهت کنترل تردد خودروهای خود استفاده می کنند.

ایالات متحده  از ۲۴ ماهواره GPS در فضا جهت موقعیت یابی گیرنده ها استفاده می نماید. در کنار این، سامانه روسی گلوناس نیز متعلق به دولت اتحاد جماهیر شوروی سابق(فدراسیون روسیه فعلی) در فضا دارای ماهواره است. ماژول GPS مدل NEO6M از ماهواره های آمریکایی جهت دریافت و تبادل داده استفاده می کند. به کمک این ماژول می توانیم داده های مختلف نظیر موقعیت، سرعت و … را بدست آوریم. در قسمت بعدی به این موضوع و امکانات این ماژول می پردازیم.

مشخصات فنی ماژول GPS مدل NEO6M

ماژول GPS مدل NEO6M یک ماژول گیرنده داده های جغرافیایی از ماهواره هاست. به کمک این ماژول شما می توانید داده های مختلفی را از ماهواره های GPS دریافت نمایید. این داده ها عبارتند از

• طول و عرض جغرافیایی
• سرعت متحرک
• ارتفاع از سطح دریا
• ساعت و تاریخ
• تعداد ماهواره های در دسترس

این ماژول دارای ولتاژ کاری ۳٫۷ الی ۵ ولت DC با جریان مصرفی ۴۵ میلی آمپر است. بر روی برد این ماژول یک سوکت آنتن قرار داشته که شما می توانید از آنتن پسیو استفاده کنید. البته با استفاده از تبدیل، شما قادر به اتصال آنتن های اکتیو سیم دار به این ماژول جهت افزایش دقت خواهید بود. این ماژول دارای پروتکل ارتباطی سریال UART است. پس از اتصال تغذیه به GPS، ماژول شروع به ارسال داده ها در پورت سریال می کند. این داده ها در قالب فرمتی خاص، تحت عنوان NMEA از ماژول دریافت می گردد.  در قسمت بعدی به این موضوع می پردازیم. این ماژول داری حساسیت گیرندگی -۱۶۵ میلی دسیبل  بوده و قادر به برقراری ارتباط با ماهواره های آمریکایی جهت تبادل داده است. در کنار این، این ماژول دارای باتری و حافظه EEPROM جهت ذخیره سازی تنظیمات است.

ماژول GPS مدل NEO6M جهت راه اندازی و کار با آردوینو و ESP، دارای کتابخانه جامع و کاملی است. این موضوع سبب می شود تا شما این ماژول را به سادگی راه اندازی کنید. البته در این سلسله آموزش، هدف شناخت عمقی و اساسی این ماژول و نحوه تعامل با آن است، به طوریکه کاربران میکروکنترلرهای مختلف نیز بتوانند از آن در پروژه های خود، استفاده نمایند. هانطور که گفته شد، ماژول GPS مدل NEO6M از پورت سریال UART جهت تبادل داده استفاده می نماید. این ماژول داده هار ا به طور پیشفرض هر یک ثانیه یکبار در پورت سریال قرار می دهد.  البته شما می توانید این زمان را تغییر دهید. ماژول GPS مدل NEO6M دارای یکسری از دستورات از پیش تعیین شده بوده که به کمک آن می توانید قابلیت های ماژول را کنترل نمایید.

خروجی ماژول NEO6M

کلیه ماژول های GPS می بایست از یک استاندارد یکتا جهت ارسال داده های خود به کاربر بهره برند. این استاندارد یکتا، NMEA نام دارد. استاندارد NMEA که مخفف  National Marine Electronics Association است، توسط نیروی دریایی ایالات متحده برای دریافت داده از گیرنده های GPS(ماژول های GPS) بناگذاری شده است. این استاندارد داده ها را با پیشوند های مختلف تقسیم بندی می کند.به عنوان مثال داده های با پیشوند GPRMC، داده هایی را شامل طول، عرض، سرعت و… می شوند. در قسمت های بعدی به این موارد به طور کامل خواهیم پرداخت. در زیر تصویری از نحوه ارسال داده ها و نمایش آن بر روی سریال مانیتور آردوینو را مشاهده می کنید.

لوازم مورد نیاز

ماژول GPS مدل NEO6M

انواع برد آردوینو

انواع برد ESP

میکروکنترلر ARM

میکروکنترلر AVR

جمع بندی

ماژول GPS مدل NEO6M یکی از ماژول های گیرنده GPS است. به کمک این ماژول می توانید داده های جغرافیایی نظیر طول، عرض، ارتفاع سرعت و… را بدست آورید. راه اندازی و کار با این ماژول کاربردی دارای چالش هایی است که در این سلسله آموزش به صورت مرحله به مرحله  نحوه راه اندازی و کار با این ماژول را بررسی کرده و ضمن پرداختن به چالش های آن، راه حل های عملی و کلیدی جهت غلبه بر چالش ها را بررسی خواهیم کرد.

دیگر آموزش‌های راه اندازی ماژول GPS

راه اندازی ماژول GPS مدل NEO6M: بخش دوم تغذیه و اتصال ماهواره

راه اندازی ماژول GPS مدل NEP6M: بخش سوم خواندن دیتای GPS GPRMC

راه اندازی و کار با ماژول GPS مدل NEO6M: بخش چهارم GPGSV

راه اندازی و کار با ماژول GPS مدل NEO6M: قسمت پنجم پکت GPGGA

راه اندازی و کار با ماژول GPS مدل NEO6M: قسمت ششم پکت GSA

راه اندازی و کار با ماژول GPS مدل NEO6M: قسمت هفتم پکت GPVTG

راه اندازی ماژول GPS مدل NEO6M: قسمت هشتم نرم افزار UCENTER

راه اندازی و کار با ماژول GPS مدل NEO6M: قسمت نهم پروژه عملی

راه اندازی و کار با ماژول GPS شرکت U-BLOX: قسمت دهم مدل Neo8MN

کار با ماژول‌های GPS شرکت U-BLOX: قسمت یازدهم: راه اندازی Neo8MN

کار با ماژول‌های GPS شرکت U-BLOX: قسمت دوزادهم پروژه ردیاب با Neo8MN

چنانچه مطالب این آموزش را گنک یافتید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در مطالب درج شده وجود دارد می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.