Thuật ngữ GPS là viết tắt của “ Hệ thống định vị toàn cầu ”, Và việc mở rộng hệ thống này được bắt đầu vào năm 1970. Trên toàn cầu, mỗi quốc gia có hệ thống riêng của mình, trong khi Mỹ có hầu hết các đơn vị GPS. Mỗi hệ thống trong vệ tinh đều có một đồng hồ nguyên tử, được Bộ Tư lệnh Phòng thủ Hàng không Vũ trụ Bắc Mỹ (NORAD) thường xuyên kiểm tra và thiết lập mỗi ngày.Đối với hầu hết các nơi trên hành tinh, hệ thống thu GPS tiết kiệm có độ chính xác khoảng 20 mét. Bài viết này thảo luận về cách tạo một dự án đồng hồ GPS bằng cách sử dụngmột Arduinobảng với màn hình LCD. Đây là một dự án dành cho sinh viên kỹ thuật hoặc những người đam mê có thể học cách chế tạo đồng hồ bằng bảng Arduino tự cập nhật bằng cách sử dụng phát sóng thời gian từ vệ tinh GPS. Dự án này sẽ chứng minh rằng bất kỳ người đam mê nào cũng có thể thiết kế đồng hồ của riêng họ với các thành phần cơ bản và một chút thời gian.
Về mặt lý thuyết, máy thu tính toán thời gian đến (TOA) của bốn tín hiệu vệ tinh. Từ thời điểm đến và thời gian truyền, bộ thu tạo ra bốn lần giá trị chuyến bay, gần giống với sự khác biệt về phạm vi của bộ thu vệ tinh. Sau đó, máy thu tính toán vị trí ba chiều và đồng hồ khởi hành từ bốn thời điểm của chuyến bay.
Sơ đồ khối của Đồng hồ GPS sử dụng Arduino, Màn hình LCD và Bộ thu GPS
Như chúng ta đã biết, GPS khá nổi tiếng do các ứng dụng đa dạng của nó trong một số dự án điện tử bao gồm bảng Arduino . Đây là sơ đồ khối của đồng hồ GPS Arduino được mô tả bên dưới. Dự án này thu thập dữ liệu từ vệ tinh dưới dạng một chuỗi dài 70 ký tự và chỉ hiển thị ngày và giờ. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn một cái nhìn tổng quan về cách trích xuất thời gian và ngày từ chuỗi mà GPS nhận được.
Sơ đồ khối của Đồng hồ GPS sử dụng Bảng mạch Arduino, Màn hình LCD và Bộ thu GPS
Hai phương pháp của dự án
Đồng hồ GPS sử dụng dự án Arduino có thể được thiết kế theo hai phương pháp. Một phương pháp là sử dụng bộ thu GPS cho phép đồng hồ đặt thời gian theo thiết kế. Có một số vệ tinh GPS trên quỹ đạo trên toàn thế giới. Tất cả chúng đều có đồng hồ cực kỳ chính xác giúp xác định vị trí của bạn trên trái đất. Mọi người đều có thể tạo ra chiếc đồng hồ chính xác này bằng cách sử dụng thời gian phát sóng từ vệ tinh.
Phương pháp thứ hai là sử dụng mô-đun RTC (đồng hồ thời gian thực) được hỗ trợ bởi pin. Điều này sẽ không giống với đồng hồ GPS, nhưng nó sẽ duy trì thời gian tốt trong vài năm. Cả hai phương pháp sẽ hoạt động trên việc tạo đồng hồ!
Các thành phần được sử dụng để xây dựng đồng hồ GPS:
1.) Bảng Arduino UNO
Bo mạch Arduino là một thiết bị cần thiết trong dự án này. Như chúng ta biết rằng bảng Arduino là một thiết bị mã nguồn mở, và việc sử dụng nó linh hoạt và dễ dàng hơn. Bảng này thuộc về Bộ vi điều khiển họ AVR . Một số tính năng của bảng này bao gồm những điều sau đây.
Bảng Arduino UNO
- Đầu vào / đầu ra kỹ thuật số chân-14
- Bộ nhớ flash sẵn có-32K
- Bộ dao động tinh thể-16MHz
- Chân đầu vào tương tự-6, cũng có thể được sử dụng như kỹ thuật số
- Kết nối USB
- Nút RST & bộ chuyển đổi nguồn điện 9V
- Tiêu đề ISCP
Bo mạch Arduino này bao gồm một bộ vi điều khiển có thể được lập trình bằng phần mềm Arduino IDE. Vui lòng tham khảo liên kết để biết thêm về Kiến thức cơ bản và thiết kế về bảng Arduino.
2.) Máy thu GPS
Trong mô hình này, chúng tôi đã sử dụng đơn vị SIM808 EVB-V3.2 từ SIMCOM. Mô-đun SIM808 là mô-đun GPS, GSM / GPRS và Bluetooth. Các tính năng chính của SIM808 bao gồm những điều sau đây. Vui lòng tham khảo liên kết để biết thêm về Hệ thống GPS hoạt động như thế nào?
Bộ thu GPS SIM808
- Nó có thể được sử dụng như Mô-đun Bluetooth , GSM hoặc GPS
- Giao diện mic đơn kênh và giọng nói kênh đơn
- Thay thế cho giao diện Pin cũng như giao diện nguồn.
Do các tính năng trên, bộ thu GPS này rất phổ biến với người mới bắt đầu hoặc người yêu thích điện tử.
3.) Màn hình tinh thể lỏng (LCD)
Màn hình LCD chữ và số 16X2 được sử dụng cho dự án này để hiển thị thời gian và ngày tháng.
Màn hình tinh thể lỏng (LCD)
Đồng hồ GPS sử dụng Bảng Arduino Hoạt động
Mạch của bảng Arduino GPS được hiển thị bên dưới. Hệ thống được đề xuất bao gồm một modem GPS, Arduino và Mô-đun LCD . Hệ thống này cung cấp thời gian cũng như ngày tháng chính xác nhất và nó có thể được sử dụng ở những nơi công cộng như Trung tâm thương mại, Trạm xe buýt, v.v.
Kết nối được sử dụng
Các kết nối được sử dụng trong dự án này rất đơn giản, chân truyền của GPS được kết nối với chân thu trên bảng Arduino. Chân Rx của mô-đun GPS được nối đất. Các thiết bị đầu cuối mặt đất của bảng Arduino Uno và mặt đất GPS phải được liên minh với nhau.
Màn hình LCD 16X2 thực hiện nhiệm vụ hiển thị thời gian và ngày tháng trên màn hình. Chúng ta biết rằng LCD hoạt động ở hai chế độ, đó là chế độ 4 bit và chế độ 8 bit.
Đồng hồ GPS sử dụng Bảng mạch Arduino, Màn hình LCD và Bộ thu GPS
Dự án này sử dụng chức năng thư viện chế độ 4-bit để làm cho giao diện của bảng Arduino & LCD dễ dàng hơn. Các chân kỹ thuật số của Arduino được kết nối với các chân Bật và Đặt lại của màn hình LCD. Tương tự như vậy, các chân dữ liệu của Arduino được liên kết với các chân dữ liệu chân dữ liệu của LCD tương ứng. Chân dương của LCD được kết nối với nguồn điện áp sử dụng điện trở 1K-ohm & chân âm của LCD được kết nối với đầu cuối GND.
Phần mềm dự án
Toàn bộ dự án có thể được điều khiển bởi chương trình Arduino được tải vào bộ nhớ. Chương trình của Arduino được viết bằng Arduino ngôn ngữ lập trình và việc tải lên chương trình có thể được thực hiện bởi Arduino IDE. Dự án này không cần bất kỳ tệp tiêu đề bên ngoài nào để lập trình. Kết nối Arduino với máy tính cá nhân và chọn tùy chọn đúng cổng COM trong Arduino IDE. Biên dịch chương trình Arduino và chọn đúng bảng từ Công cụ.
Phần kết luận
Từ thông tin trên, chúng tôi có thể kết luận rằng bằng cách sử dụng dự án này, chúng tôi có thể lấy ngày, giờ và vị trí từ máy thu GPS, sau đó hiển thị tất cả trên màn hình LCD. Yếu tố tốt nhất của dự án này là bất kỳ ai cũng có thể tự mình thiết kế theo cách họ yêu cầu. Bạn có thể đặt nó trong một chiếc hộp vui nhộn, sáng tạo và vui vẻ trong việc thiết kế đồng hồ. Tự học và thiết kế các dự án là điều tuyệt vời và mang lại sự tự tin cho tất cả các học sinh lứa tuổi. Hơn nữa, bất kỳ thắc mắc nào trong việc triển khai các dự án Arduino hoặc các dự án dựa trên GPS, vui lòng đưa ra phản hồi của bạn bằng cách bình luận trong phần bình luận bên dưới. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, những thành phần bắt buộc được sử dụng trong dự án Đồng hồ GPS và Arduino này là gì?
Tín ảnh
- Đồng hồ GPS sử dụng Bảng Arduino Allaboutcircuits
- Người nhận GPS Nskelectronics
