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

در قسمت چهارم از سلسله آموزش های ماژول GPS، به دیگر پکت مهم و کاربردی ماژول GPS، GPGSV می پردازیم. به کمک این پکت می توانیم اطلاعات جغرافیایی بسیار مهم و اطلاعات ارزشمندی در رابطه با ماهواره ها به دست آوریم. این پکت اطلاعاتی مثل ارتفاع(به صورت زاویه)، آزیموت، تعداد ماهواره های در دسترس، نام ID ماهواره متصل به آن و… را در اختیار قرار می دهد. در این آموزش به شرح پکت دریافتی و نحوه استخراج این پکت در برنامه های عملی می پردازیم. در ادامه با مرجع تخصصی ماژول GPS به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

GPGSV و فیلدهای اطلاعاتی

همانطور که در قسمت های پیشین مشاهده کردید، ماژول GPS مدل NEO6M داده های خود را در استاندارد آمریکایی NMEA روی پورت سریال قرار می دهد. در قسمت پیشین به پکت GPRMC پرداختیم. همانطور که مشاهده شد، پکت GPRMC اطلاعات جغرافیایی نظیر طول، عرض و سرعت متغیر را در اختیار کاربر قرار می دهد. پکت GPGSV ارتفاع و اطلاعات مربوط به ماهواره را در خروجی قرار می دهد. به عنوان یک نمونه، این پکت به صورت زیر در خروجی دریافت می گردد.

$GPGSV,3,1,10,23,38,230,44,29,71,156,47,07,29,116,41,08,09,081,36*7F

در نظر داشته باشید که ماژول GPS به چهار ماهواره جهت تبادل داده متصل می گردد. داده ها از دید ماهواره ها در جدول فوق لیست می شوند. پس از اینکه در این قسمت به معرفی پکت NMEA پرداختیم، در قسمت بعدی به اجرای یک نمونه برنامه می پردازیم. در اینجا مانند قسمت قبلی، کلیه پکت ها به غیر از GSV را فیلتر میکنیم تا بافر سبک گردد.

فیلتر کردن پکت های NMEA

همانطور که پیشتر مشاهده نمودید، ماژول GPS پکت ها را به صورت دائم در سریال قرار می دهد. زمانیکه بخواهید با میکروکنترلرها داده ها را بخوانید، از آنجاییکه ماژول GPS تمام پکت ها را با هم فرستاده و این مورد می تواند سبب پر شدن بافر سریال شود، بنابراین باید داده هایی که به آن ها احتیاج نیست فیلتر شوند. دستورات زیر سبب فیلتر شدن بافر از سایر داده ها شده و تنها داده های مربوط به GPGSV ارسال می شوند.

$PUBX,40,GLL,0,0,0,0*5C
$PUBX,40,GSA,0,0,0,0*4E
$PUBX,40,RMC,0,0,0,0*47
$PUBX,40,VTG,0,0,0,0*5E
$PUBX,40,GGA,0,0,0,0*5A

با ارسال دستورات فوق به ماژول GPS، داده ها فیلتر شده و تنها داده های مربوط به GPGSV در بافر قرار می گیرند. بدین ترتیب روال برنامه نویسی ساده تر شده و بافر سریال سبک خواهد شد. در قسمت بعدی به یک نمونه کد جهت دریافت GPGSV و جداسازی داده های مربوط به طول و عرض جغرافیایی، می پردازیم.

نمونه برنامه جهت خواندن داده های GPGSV

در این قسمت به بررسی یک نمونه برنامه می پردازیم. در این برنامه داده های NMEA به جز GPGSV را فیلتر می کنیم. سپس با خواندن سریال مانیتور، GPGSV را دریافت کرده و نمایش می دهیم.

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial gps(8, 9);
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  gps.begin(9600);
  Serial.println("PLEASE WAIT.....");
  delay(1000);
  //ارسال دستورات مربوط به غیر فعال سازی داده های GPS
  gps.print("$PUBX,40,GLL,0,0,0,0*5C\r\n");
  delay(1000);
  gps.print("$PUBX,40,GSA,0,0,0,0*4E\r\n");
  delay(1000);
  gps.print("$PUBX,40,RMC,0,0,0,0*47\r\n");
  delay(1000);
  gps.print("$PUBX,40,VTG,0,0,0,0*5E\r\n");
  delay(1000);
  gps.print("$PUBX,40,GGA,0,0,0,0*5A\r\n");
  delay(1000);
  gps.print("$PUBX,40,GSV,1,1,1,1*59\r\n");  //فعال سازی GSV، چراکه در مرحله قبل این پکت به خاطر RMC غیر فعال شده بود. تنظیمات در حافظه EEPROM ماژول قرار می گیرند.
  delay(1000);
  Serial.print("READY TO WORK");
  Serial.flush();

}

void loop() {
  String data = "";
  while (gps.available() > 0)   //تا زمیانیکه داده در بافر است، آن ها را به رشته اضافه کنیم.
    data.concat(char(gps.read()));
  Serial.print("DATA: ");
  Serial.flush();
  Serial.println(data);
  Serial.flush();
  delay(1000);
}

در کد فوق به کمک کتابخانه سریال نرم افزاری، از طریق پایه های ۸ و ۹ با ماژول GPS ارتباط برقرار می سازیم. سپس دستورات مربوط به غیر فعال سازی داده هایی غیر از GPGSV را ارسال می کنیم. در نهایت با دریافت GPGSV، آن را در سریال مانیتور نمایش می دهیم.

لوازم مورد نیاز

ماژول GPS مدل NEO6M

انواع برد آردوینو

انواع برد ESP

میکروکنترلر ARM

میکروکنترلر AVR

جمع بندی

در سلسله آموزش های ماژول GPS قسمت چهارم به معرفی پکت GPGSV پرداختیم. پکت GPGSV یکی از پکت های بسیار مهم و کاربردی در استاندارد NMEA به شمار می رود. در این قسمت از سلسله آموزش، ضمن توضیح، تشریح و معرفی کاربردهای این پکت کلیدی، فیلدهای اطلاعاتی آن را که حاوی اطلاعات مهم و ارزشمند از ارتفاع، آزیموت و سایر اطلاعات در رابطه با ماهواره هاست، بررسی نمودیم. همچنین در ادامه، به طراحی یک برنامه تحت آردوینو جهت دریافت و مشاهده این پکت بر روی سریال مانیتور پرداختیم. با مطالعه این کدها و الگو برداری از آن، شما می تواند در پلتفرم های مختلف نظیر ARM و AVR نیز ارتباط با GPS را فراهم کرده و داده های آن را بخوانید.

دیگر آموزش‌های راه اندازی ماژول GPS

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

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: 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 و یا کدها وجود دارد می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.