السبت، 8 أغسطس، 2015

Adafruit GPS shied

Adafruit GPS shield 
                     



نظام التموضع العالمي ,هو نظام يمكنك من تحديد موقعك من خلال ثلاثة اقمار صناعية موزعة بشكل دائري حول الكرة الارضية ,يقوم ال gps  باستقبال هذه البيانات و عرضها ثم نقوم بإدخال هذه البيانات الى نظام خرائط عالمي " , Here Nokia Google map "  حتى نحصل على الموقع بالتحديد.





GPS shield من أنتاج شركة أدافروت الأمريكية ,  يمكن توصيله مع اردوينو (Uno, mega, Leonardo) فقط كل ما يلزم هو تركيبه على الاردوينو ليصبح جاهز .يفضل استخدامه في التطبيقات الخارجية اذ انه يحتاج الى هوائي Antenna لاستعماله داخل الغرفة .و يفضل الانتظار مدة ما بين 60 ثانية حتى دقيقتين حتى يبدأ باستقبال البيانات و تستدل على ذلك من ترميش ضوء  LED fix حيث انه يبدأ بالترميش بشكل بطيء عند استقبال البيانات.



سوف نقوم بعمل تجارب متعددة ل :

1) اختبار ال GPS Shield و التحقق من عمله 
2) لعرض احداثيات موقع معين على serial monitor  و على شاشة عرض كرستالية LCD.
3)عمل نظام تتبع و حفظ للبيانات على SD Card

نحتاج في هذه التجربة الى :
1-اسلاك توصيل
2-بطاقة اردوينو Uno
3-GPS shield
4-شاشة عرض كرستالية LCD
5-SD  card
6-مقاومة متغيرة
7-BreadBoard

 

يجب عليك تحميل المكتبة من هنا 


التجربة الأولى : اختبار ال GPS Shield و التحقق من عمله 

اولا طريقة توصيله مع الاردوينو باستخدام برنامج fritzing
يجب علينا دائماً وضع ال Shield فوق الأردوينو في كل التجارب التي سنقوم بها .

التوصيل توضيحي بحيث يتم وضع GPS Shield فوق لوحة الأردوينو 


قبل تحميل الكود , حوّل الكبسة باتجاه Soft serial و بعد الأنتهاء من التحميل أرجعه لوضع Direct



البرنامج : 

//Connect VIN to +5V
//Connect GND to Ground
//Connect GPS RX (data into GPS) to Digit                           
//Connect GPS TX (data out from GPS) to Digital 1
Void setup () {} 
Void loop () {}


تحليل البيانات  :
نقوم بفتح شاشة ال Serial Monitor في الأردوينو , وسنرى تلقائياً تحديث للبيانات التي ستأتي من ال GPS على شاشة السيريال .



الان ما يهمنا هو السطر الذي ببدايته $GPRMC  سنقوم بشرحه بالتفصيل:

1)194509.0000 تعبر عن الوقت بالساعة ثم الدقائق ثم الثواني واخيرا جزء من الميللي من الثانية بتوقيت غرينيتش, فعليا الساعة هنا هي 19(7 مساء) و 45 دقيقة و 9 ثواني 

2)ثانيا الحرف A ويعني  (active) يعبر عن ان ال gps  قد بدأ فعلا باستقبال البيانات ,اذا كان بدلا منه حرف V(void or invalid) هذا يعني انه لم يتم الارتباط مع القمر الصناعي بعد .
بعد ذلك 07400.4168,W/4042.6142,N تعبر عن احاثيات الموقع بالنسبة لاتجاهي الشمال و الغرب 
نسمي 4042.6142  latitude  و 07400.4168  longitude حيث 40 , 74  تعبر عن الزوايا و نقوم بكتابتها على Google map  على النحو الاتي :اذا اعطانا احداثيات الشمال و الشرق نكتب قبل الرقم + و  اذا اعطانا الجنوب و الغرب نكتب – ثم ندخل الرقم كالاتي 
+40 42.6142    -74  00.4168 

3)زاوية تتبع، وهذا هو المقصود لتقريب أي اتجاه "بوصلة" نحن نسير في مقرها في سفرنا الماضي.

و الرقم 160412  يعبر عن التاريخ 16/4/2012

و هذا الكود هو blank code و يدعى,و يعطينا بيانات  NEMA خاصة باحداثيات الأقمار الصناعيه 

التجربة الثانية :توصيل ال GPS Shield مع شاشة كريستاليه LCD

الان يمكننا عرض بيانات (long,lat,alt,speed,date,time) التي يعطينا اياها القمر الصناعي على شاشة عرض كرستالية .LCD
alt: تعبر عن الارتفاع عن سطح البحر, اولا علينا التعرف على كيفية توصيل الشاشة مع الاردوينو :



طبعاً يجب وضع GPS Shield فوق الأردوينو و القيام بعملية لحام على ال shield ليسهل توصيل ال lcd معها .


وهذه الصور توضع النتيجة على شاشة ال LCD






عمل نظام تتبع للاحداثيات و تخزينها على ال SD Card




ننتقل الان للحديث عن تطبيق اخر , تطبيق مهم جدا حيث تستعمل بطاقة الذاكرة في تخزين الاحداثيات التي يستقبلهاgps من الاقمار الصناعية مهما تغير مكاننا سوف تخزن هذه الاحداثيات و يصبح الرجوع اليها و ادخالها الى Google map سهل جدا.
يمكننا الحصول على الكود الخاص بها من خلال الرجوع الى المكتبة ثم اختيار (examples) ثم اختيار الكود المسمى (shield_sdlog) و يوجد مكان مخصص لوضعها في ال gps shield و يجب الانتباه الى تغيير المفتاح من direct الى soft serial , هذا التطبيق يمككنا من تتبع حركتنا بواسطة خرائط جوجل مثلاً

عند فتح ال sd card  سوف نرى الاحداثيات المخزنة ما علينا سوى ادخالها الى Google map  حسب الطريقة المذكورة سابقا.



ملف TXT من داخل ال SD Card



كما ذكرنا سابقا عند اخذ البيانات من sd card فقط نهتم بالبيانات المعطاة بعد كلمة $GPRMC 

($GPRMC20xxx5.000,A,31xx.xx80,N,035xx.xx32,E,1.02,187.10,010815D)

 نقوم بادخالها الى Google map  على النحو الاتي:

(+31  xx.xx80, +35  xx.xx32)

 و سنحصل على الموقع المطلوب.

يتم اخفاء الموقع حفاظاً ع الخصوصية .
الكاتب : شهد العلي - الأردن .




الخميس، 16 يوليو، 2015

SKYLAB SKM53 GPS


نظام التموضوع العالمي SKYLAB SKM53


SKYLAB SKM53 هو موديول ينتمي لعائلة الدارات المستقبلة لبيانات الأقمار الصناعية الخاصة بنظام التموضع العالمي GPS تتميز بسهولة استخدامها و برمجته .



سنقوم بهذه التجربة بتوصيله للاردوينو و أخذ البيانات الرئيسية القادمة من الأقمار الصناعية و عرضها على شاشة الحاسوب .

سنحتاج في هذه التجربة إلى :
1)بطاقة أردوينو
2) 
SKYLAB SKM53 GPS
3)لوحة توصيل BreadBoard
4)اسلاك توصيل jumper






بالغالب لا يعمل ال GPS داخل الأماكن المغلقه لذلك يفضل تجربته في مكان مفتوح حتى تحصل على نتائج صحيحة .

لا يوجد على هذا الموديول ضوء LED لاظهار ما اذا تم التزامن مع الاقمار الصناعية ام لا .



سأقسم هذه التجربة إلى قسمين : 

1) سيتم برمجته بواسطة الحاسوب مع برمجية مخصصة من الشركة المصنعه لهذه القطعه 

2) برمجته بواسطة الأردوينو .

القسم الأول : 

1) نفتح برنامج الأردوينو و نحمل فيه برنامج فارغ Blank code كما يلي  : 
// Blank Code
//Mohannad Rawashdeh
void setup() 
{
}

void loop() 
{
}


2) نقوم بتوصيل ال GPS بالأردوينو كما يلي  :





3) نذهب لبرنامج U Center و نختار رقم المنفذ التسلسلي الخاص بالأردوينو .






4) تأكد من ضبط سرعه الاتصال عند 9600 و من اختيار NEO 6 كما في الصورة . 





5) بعدها نضغط Connect و نرى تحديث البيانات من الGPS على الشاشة  .



الجزء الثاني : البرمجة بواسطة الأردوينو :
1)سنقوم باغلاق البرنامج السابق " مهم جداً " .
2)نقوم بتغيير التوصيل كما يلي : 




3) يجب عليك امتلاك مكتبة TinyGPS لاستخدام هذا الموديول , لتحميله من هنا .




4) نحمل البرنامج التالي :





بعدها تستطيع فتح نافذة السيريال و قراءة البيانات الخاصة بنظام التموضع العالمي . 


ِشرح البرنامج : 

طريقة كتابة البرنامج سهلة , بالبداية الجزء الخاص بالتحقق من وجود بيانات اتصال مع القمر الصناعي هو :


 if (SKM53.encode(c)) // Did a new valid sentence come in?
        newData = true;

في حالة وجود بيانات سيتم جعل المتغير newData صحيحياً و يتحقق الشرط الخاص بقراءة البيانات الخاصة بال gps

في هذه المتغيرات يتم حفظ القيم المطلوبة مثل الاحداثيات , الوقت , التاريخ : 


    float fLat, fLon;
    unsigned long age;
    int year;
    byte month, day, hour, minute, second, hundredths; 
   

هنا هذين الأمرين يقومان بتخزين قيم الأحداثيات بالمتغيرات المخصصة لهما fLat,fLon 
    SKM53.f_get_position(&fLat, &fLon, &age);

يتم تخزين الوقت و التاريخ كلاً حسب وحدته من خلال هذا الأمر:


 SKM53.crack_datetime(&year, &month, &day,&hour, &minute, &second, &hundredth





الجمعة، 26 يونيو، 2015

VK16E SRIF 3 Gmouse GPS


نظام التموضوع العالمي VK16E gps




VK16E  هو موديول ينتمي لعائلة الدارات المستقبلة لبيانات الأقمار الصناعية الخاصة بنظام التموضع العالمي GPS تتميز بسهولة استخدامها و برمجته .

من أهم مميزاته هو سعره المنخفض و زمن تشغيل في أقل من دقيقة واحدة .


سنقوم بهذه التجربة بتوصيله للاردوينو و أخذ البيانات الرئيسية القادمة من الأقمار الصناعية و عرضها على شاشة الحاسوب .

سنحتاج في هذه التجربة إلى :
1)بطاقة أردوينو
2) GPS 
VK16E
3)لوحة توصيل BreadBoard
4)اسلاك توصيل jumper






بالغالب لا يعمل ال GPS داخل الأماكن المغلقه لذلك يفضل تجربته في مكان مفتوح حتى تحصل على نتائج صحيحة .
يوجد على هذا الموديول ضوء LED اذا التقط البيانات من القمر الصناعي يتوهج ببطئ , غير ذلك يكون لون الضوء أخضر و ثابت دون ترميش .


سأقسم هذه التجربة إلى قسمين : 

1) سيتم برمجته دون الحاجة لبرمجة الأردوينو , عوضاً عن ذلك ستصل بيانات ال GPS للحاسوب و يتم تحليل و عرض البيانات بواسطة برمجية مخصصة من الشركة المصنعه لهذه القطعه 

2) برمجته بواسطة الأردوينو .

القسم الأول : 
يمكنك استخدام لوحة أردوينو "كما سأفعل انا ادناه " او بأمكانك استخدام Serial Adapter مثل FTDI232 , CP2102 و غيرها , في حال استعمال Serial Adapter يمكنك الأنتقال مباشرة للخطوة الثالثة مع توصيل Serial Adapter بنفس الطريقة التي سنوصل فيها الأردوينو و ال GPS في هذا القسم.

1) نفتح برنامج الأردوينو و نحمل فيه برنامج فارغ Blank code كما يلي  : 
// Blank Code
//Mohannad Rawashdeh
void setup() 
{
}

void loop() 
{
}


2) نقوم بتوصيل ال GPS بالأردوينو كما يلي  :


في حال استخدام Serial adapter مثل FTDI يجب توصيله بنفس الطريقة اعلاه .



3) نذهب لبرنامج U Center و نختار رقم المنفذ التسلسلي الخاص بالأردوينو .






4) تأكد من ضبط سرعه الاتصال عند 9600 و من اختيار NEO 6 كما في الصورة . 





5) بعدها نضغط Connect و نرى تحديث البيانات من الGPS على الشاشة  .





الجزء الثاني : البرمجة بواسطة الأردوينو :

في هذا الجزء سيقوم الأردوينو بعمل تحليل للبيانات القادمة من ال gps دون الحاجة لاستخدام الحاسوب كما في القسم الأول من التجربة 

1)سنقوم باغلاق البرنامج السابق " مهم جداً " .
2)نقوم بتغيير التوصيل كما يلي : 




3) يجب عليك امتلاك مكتبة TinyGPS لاستخدام هذا الموديول , لتحميله من هنا .




4) نحمل البرنامج التالي :







بعدها تستطيع فتح نافذة السيريال و قراءة البيانات الخاصة بنظام التموضع العالمي . 



ِشرح البرنامج : 

طريقة كتابة البرنامج سهلة , بالبداية الجزء الخاص بالتحقق من وجود بيانات اتصال مع القمر الصناعي هو :


 if (VK16E.encode(c)) // Did a new valid sentence come in?
        newData = true;

في حالة وجود بيانات سيتم جعل المتغير newData صحيحياً و يتحقق الشرط الخاص بقراءة البيانات الخاصة بال gps

في هذه المتغيرات يتم حفظ القيم المطلوبة مثل الاحداثيات , الوقت , التاريخ : 


    float fLat, fLon;
    unsigned long age;
    int year;
    byte month, day, hour, minute, second, hundredths; 
   

هنا هذين الأمرين يقومان بتخزين قيم الأحداثيات بالمتغيرات المخصصة لهما fLat,fLon 
    VK16E.f_get_position(&fLat, &fLon, &age);

يتم تخزين الوقت و التاريخ كلاً حسب وحدته من خلال هذا الأمر:


 VK16E.crack_datetime(&year, &month, &day,&hour, &minute, &second, &hundredth





الخميس، 18 يونيو، 2015

نظام التموضع العالمي NEO-6M

NEO-6M GPS 




 NEO-6M  هو موديول ينتمي لعائلة الدارات المستقبلة لبيانات الأقمار الصناعية الخاصة بنظام التموضع العالمي GPS تتميز بسهولة استخدامها و برمجتها اضافة لزمن تشغيل سريع .

تتميز هذه الدارة بوجود بطارية احتياطية , و ذاكرة فير قابلة للمسح كهربائياً EEPROM لتخزين الأعدادات الخاصة بال GPS , وتتميز بتقنية تمنع التشويش المقصود عليها Anti jamming technology , بالأضافة لدعمها اخراج البيانات ببروتوكولات مختلفه (UART , USB , SPI ) .



ما سنقوم به بهذه التجربة هي الحصول على بيانات المتعلقة بالاحداثيات الجغرافية , الوقت و التاريخ .



سنحتاج لتنفيذ هذه التجربة إلى : 

لوحة أردوينو 
الموديول NEO-6M 
اسلاك توصيل Jumper
لوحة توصيل BreadBoard



يجب الأنتباه لموضوع التغذية لمثل هذه الدارات اذ انها تعتمد على تغذية 3.3 فولت و اي فولتية أعلى من هذه الفولتية , سواءاً فولتية التغذية vcc او الفولتية المطبقة على المداخل و المخارج I/O 



بالغالب لا يعمل ال GPS داخل الأماكن المغلقه لذلك يفضل تجربته في مكان مفتوح حتى تحصل على نتائج صحيحة .
يوجد على هذا الموديول ضوء LED اذا التقط البيانات من القمر الصناعي يتوهج ببطئ , غير ذلك يكون يتوهج بشكل سريع 



سأقسم هذه التجربة إلى قسمين : 

1) سيتم برمجته بواسطة الحاسوب مع برمجية مخصصة من الشركة المصنعه لهذه القطعه 

2) برمجته بواسطة الأردوينو .

القسم الأول : 

1) نفتح برنامج الأردوينو و نحمل فيه برنامج فارغ Blank code كما يلي  : 
// Blank Code
//Mohannad Rawashdeh
void setup() 
{
}

void loop() 
{
}


2) نقوم بتوصيل ال GPS بالأردوينو كما يلي  :





3) نذهب لبرنامج U Center و نختار رقم المنفذ التسلسلي الخاص بالأردوينو .






4) تأكد من ضبط سرعه الاتصال عند 9600 و من اختيار NEO 6 كما في الصورة . 





5) بعدها نضغط Connect و نرى تحديث البيانات من الGPS على الشاشة  .



الجزء الثاني : البرمجة بواسطة الأردوينو :
1)سنقوم باغلاق البرنامج السابق " مهم جداً " .
2)نقوم بتغيير التوصيل كما يلي : 


3) نفتح برنامج الأردوينو و نتأكد من وجود مكتبه TinyGPS و وضعها بشكل صحيح في مسار المكتبات الخاصة بالأردوينو  - يمكنك تحميلها من الرابط -

4) استخدام المثال التالي وحمله على الأردوينو 








5) بعد تحميل البرنامج , تأكد من أن الضوء LED في الGPS يتوهج ببطء و افتح نافذة السيريال سترى بيانات ال GPS كما يلي  .







طريقة كتابة البرنامج سهلة , بالبداية الجزء الخاص بالتحقق من وجود بيانات اتصال مع القمر الصناعي هو :


 if (NEO6M.encode(c)) // Did a new valid sentence come in?
        newData = true;

في حالة وجود بيانات سيتم جعل المتغير newData صحيحياً و يتحقق الشرط الخاص بقراءة البيانات الخاصة بال gps

في هذه المتغيرات يتم حفظ القيم المطلوبة مثل الاحداثيات , الوقت , التاريخ : 


    float fLat, fLon;
    unsigned long age;
    int year;
    byte month, day, hour, minute, second, hundredths; 
   

هنا هذين الأمرين يقومان بتخزين قيم الأحداثيات بالمتغيرات المخصصة لهما fLat,fLon 
    NEO6M.f_get_position(&fLat, &fLon, &age);

يتم تخزين الوقت و التاريخ كلاً حسب وحدته من خلال هذا الأمر:



 NEO6M.crack_datetime(&year, &month, &day,&hour, &minute, &second, &hundredth






 
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.