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 .

البرنامج :

لتحميل البرنامج

Download the code 

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 .