موقعیت یاب GPS

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

gps-tutorial-step-eleven-running-neo8mn-ublox-digispark
نوشته شده توسط معین صابری

در مجموعه آموزش های راه اندازی و کار با ماژول GPS مدل NEO8MN از شرکت سوییسی U-BLOX، قسمت دوم را به راه اندازی اولیه و کار با این ماژول اختصاص می دهیم. در قسمت پیشین در رابطه با کلیات، ویژگی ها، امکانات و…. این ماژول کلیدی صحبت کردیم. همانطور که اطلاع دارید، این ماژول قابلیت اتصال به ماهواره های آمریکایی، روسی، چینی و اروپایی را در خود جای داده است. به همین علت، این ماژول در دسته گیرنده های GNSS قرار می گیرد. به کمک این قابلیت، دقت گیرندگی و حساسیت آن افزایش می یابد. در این قسمت قصد به راه اندازی و دریافت داده از این ماژول کلیدی را داریم. این ماژول GPS پس از اتصال به تغذیه، داده های خود را در قالب پکت NMEA، در پورت سریال خود قرار می دهد. حال با انتخاب ترمینال، می توانیم داده ها را مشاهده نماییم. از طرف دیگر، به لطف توسعه نرم افزار UCENTER توسط شرکت U-BLOX، می توانیم داده های خروجی را به صورت نموداری/گرافیکی مشاهده نماییم. در این آموزش، ابتدا به صورت مختصر به پکت های NMEA می پردازیم. سپس در ادامه، نحوه نصب درایور ماژول در سیستم عامل ویندوز را مشاهده خواهیم نمود. در نهایت با اتصال تغذیه، خروجی داده ها را در نرم افزار آردوینو و نرم افزار مخصوص GPS، مشاهده خواهیم کرد. بنابراین، در ادامه این آموزش، با مرجع تخصصی ماژول GPS به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

 


پکت های NMEA تعریف و تشریح


ماژول های GPS، برای تبادل داده با کاربر، از یک استاندارد مشخص و از پیش تعریف شده پیروی می کنند. تحت این استاندارد، داده ها به کاربر ارسال می شود. با آگاهی از دستور العمل این استاندارد، می توانیم داده های دریافتی از ماژول را تجزیه و تحلیل کنیم. این استاندارد که NMEA نام دارد، توسط نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا پایه گذاری شده است. به همین منطور عبارت NMEA کوتاه سازی شده عبارت National Marine Electronic Association تعریف می گردد. طبق این استاندارد، داده ها درون فیلدهایی از یک پکت قرار می گیرند. هر پکت هم بیانگر یک بخش از اطلاعات است. به عنوان مثال، جدول زیر برخی از این پکت ها را تشریح می کند.

شرح پکت
تمام اطلاعات مفید نظیر طول و عرض در یک پکت GPRMC
اطلاعاتی نظیر زمان، طول، عرض، ارتفاع GPGGA
اطلاعات مربوط به ماهواره GPGSV
تعیین جهت و سرعت متحرک GPVTG

 

زمانیکه ماژول GPS مدل NEO8M را به رایانه متصل می کنید، این داده ها به صورت پشت سر هم در سریال مانتیور می توانید مشاهده کنید. بدین ترتیب با دریافت داده ها، می توانید به تحلیل و بررسی آن ها بپردازید. به عنوان مثال، در تصویر زیر می توانید ارسال پکت ها از سمت ماژول را مشاهده کنید. برای مشاهده در تصویر زیر از سریال مانیتور آردوینو استفاده شده است.

پکت های NMEA تعریف و تشریح ماژول neo8mn - دیجی اسپارک

 

پکت های NMEA ساختار داده های GPS را ایجاد می کنند. در این پکت ها، همانطور که گفته شد داده های مربوط به طول، عرض، سرعت، ارتفاع و… قرار می گیرند. جهت مطالعه بیشتر داده های NMEA، می توانید مجموعه آموزش های آن را که پیشتر در دیجی اسپارک منتشر شده، با کلیک بر روی این لینک مطالعه کنید. اما مهم ترین بحثی که شاید اینجا به پیش آید، این است که آیا پکت های NMEA برای ماژول های مختلف، متفاوت است؟ به عبارت دیگر آیا پکت های NMEA ماژول GPS مدل NEO6M با NEO8MN متفاوت است؟ در پاسخ به این سوال باید گفت که خیر! استاندارد NMEA، یک استاندارد مشترک برای کلیه ماژول های GPS است. بنابراین کلیه ماژول های گیرنده GPS با این استاندارد عمل می کنند. البته این امکان وجود دارد که بعضی از پکت های NMEA در برخی از ماژول ها، به دلیل عدم پشتیبانی سخت افزار، وجود نداشته باشد. ولی این استاندارد برای تمام ماژول های مخابراتی از شرکت های مختلف اعم از سیم کام، کویکتل و… لازم الاجراست.

پس از آشنایی نسبی با عملکرد ماژول NEO8MN، به راه اندازی و کار با این ماژول می پردازیم. در قدم نخست نصب درایور، قدم بعدی نمایش داده ها و پس از آن به الزامات فنی خواهیم پرداخت. به همین منظور، قسمت بعد را به نصب درایور اختصاص می دهیم.

 


نصب درایور USB ماژول NEO8MN


 

محدودیت در دسترسی کامل به این مجموعه آموزش

 

دسترسی کامل به آموزش برای اعضای دیجی اسپارک امکان پذیر است. بخش اصلی آموزش شامل سورس کدهای توسعه داده شده توسط مهندس‌های دیجی اسپارک است. به همین دلیل این آموزش خاص و یکتاست. برای استفاده از آن بایستی عضویت تهیه کنید. تبادل نظر با کاربران و پرسش سوال رایگان است و میتوانید از بخش نظرات همین آموزش اقدام کنید.

 

مطابق تصویر فوق، بر روی کادر قرمز رنگ کلید کنید. با کلیک بر روی این کادر که شامل عبارت browse my computer… است، صفحه ای به شکل زیر باز می گردد. در این قسمت، با کلیک بر روی گزینه browse، فایل دانلود شده را انتخاب کنید. پس از چند لحظه، فایل درایور نصب خواهد شد. پس از نصب درایور، نوبت به راه اندازی و دریافت خروجی می رسد. قسمت بعدی را به این موضوع اختصاص می دهیم.

روند نصب درایور USB ماژول جی پی اس NEO8MN - دیجی اسپارک

 


نمایش داده های دریافتی در نرم افزار UCENTER


همانطور که در سلسله آموزش های ماژول NEO6M، بیان کردیم، شرکت U-BLOX یک نرم افزار اختصاصی جهت نمایش داده های GPS  به صورت گرافیکی توسعه داده است. این نرم افزار که U-CENTER نام دارد، با کلیه ماژول های GPS سازگاری دارد. این نرم افزار قادر به نمایش داده های GPS در سطح نقشه و به صورت مدل های گرافیکی است. جهت دانلود و نصب این نرم افزار، می بایست روی این لینک کلیک کنید. همچنین آموزش نصب و راه اندازی این نرم افزار به طور کامل در این لینک، آمده است.

نمایش داده های دریافتی در نرم افزار UCENTER - دیجی اسپارک

 

پس از راه اندازی نرم افزار، باید ماژول را به نرم افزار متصل کنید. توجه داشته باشید که چنانچه پیشتر ترمینال آردوینو و یا هر نرم افزار دیگری با ماژول در حال ارتباط است، این ارتباط را قطع کنید. سپس در نرم افزار U-CENTER در قسمت Receiver پورت را انتخاب و اتصال را برقرار کنید. پس از چند لحظه، داده ها دریافت و در نرم افزار نمایش داده می شوند.

ماژول جی پی اس Neo8MN در نرم افزار UCENTER - دیجی اسپارک

 


لوازم مورد نیاز


ماژول GPS مدل NEO8M

 


جمع بندی


در مجموعه آموزش های راه اندازی و کار با ماژول GPS مدل NEO8MN، قسمت دوم را به راه اندازی اولیه و کار با این ماژول کلیدی اختصاص دادیم. همانطور که پیشتر بیان شد، ماژول NEO8MN یک ماژول کلیدی و کاربردی جهت موقعیت یابی است. این ماژول که در دسته گیرنده های GNSS قرار می گیرد، می تواند به ماهواره های آمریکایی، روسی، چینی و اروپایی متصل گردد. بدین ترتیب با دقتی بیشتر و پایداری بالاتر نسبت به گیرنده های تک ماهواره ای، موقعیت یابی را انجام می دهد. در این آموزش، ابتدا به بررسی پکت های NMEA به طور مختصر پرداختیم. سپس در ادامه، درایور ماژول را نصب نمودیم. در نهایت با اتصال ماژول به نرم افزار مخصوص، داده های دریافتی از ماهواره ها را در خروجی نرم افزار به صورت گرافیکی، مشاهده نمودیم.

 

چنانچه هرگونه ابهامی در مطالب درج شده وجود دارد، می توانید با ثبت نظر در انتهای همین پست سوال خود را بپرسید. تاکنون در دیجی اسپارک ده ها هزار سوال و پاسخ ثبت شده است؛ پس نظرات بی جواب نمی مانند! همچنین اگر ایراد و یا اشکالی در مطالب درج شده وجود دارد، لطفا آن را با ثبت نظر، مطرح کنید. نظرات شما برای ما بسیار ارزشمند هسنند!!

 

درباره نویسنده

معین صابری

کارشناسی ارشد رشته معماری سیستم های کامپیوتری

مالي که ز تو کس نستاند، علم است
حرزي که تو را به حق رساند، علم است
جز علم طلب مکن تو اندر عالم
چيزي که تو را ز غم رهاند، علم است
(شیخ بهایی)

تبادل نظر و رفع عیب با ثبت دیدگاه