Module GPS :le guide ultime du débutant

Module GPS

Votre projet implique-t-il des données de localisation précises et exactes, et vous ne savez pas par où commencer ? Cela aiderait si vous aviez un module GPS.

Avec un module GPS de base, vous pouvez obtenir toutes les données de localisation dont vous avez besoin pour votre projet.

Bien que travailler avec le GPS puisse être délicat, c'est plus simple que compliqué, grâce aux efforts de plusieurs personnes et industries.

Vous pouvez également ne pas savoir quels modules GPS fonctionneraient le mieux pour votre application ou trouver les bonnes pièces.

Dans cet article, vous découvrirez des solutions à vos problèmes liés au GPS et apprendrez tout ce que vous devez savoir sur le circuit GPS.

Qu'est-ce qu'un module GPS ?

GPS

En ce qui concerne les données de localisation, la première chose qui vient à l'esprit est le GPS. Mais qu'est-ce qu'un GPS exactement ?

Le système de positionnement global (GPS) est un système de radionavigation qui détermine l'emplacement, la vitesse et l'heure avec précision et précision, quelles que soient les conditions météorologiques. De plus, le GPS fonctionne sur terre, dans les airs et sur mer.

Les modules GPS sont des appareils qui permettent à vos appareils ou circuits de recevoir des données GPS. Mais si les modules GPS ne sont pas disponibles, vous pouvez utiliser des microcontrôleurs comme alternatives avec un simple code.

De nos jours, les paramètres GPS sont standard sur les téléphones, les ordinateurs et autres appareils intelligents qui vous permettent de partager votre position ou de suivre l'emplacement d'un autre objet ou d'une personne. De plus, le GPS vous donne accès à des cartes en temps réel et propose des systèmes de navigation.

Comment fonctionne le GPS ?

Satellite GPS

Les satellites GPS et les récepteurs GPS sont les deux principaux composants qui rendent possible la fonction GPS. De plus, l'appareil dispose toujours de quatre satellites actifs dans la portée de transmission du récepteur.

Chaque satellite GPS envoie des données au récepteur sur son heure et sa position actuelles. Ensuite, le satellite transmet ces données en signaux radio que le récepteur GPS intercepte.

Fait intéressant, ces signaux radio se déplacent à des vitesses légères, ce qui rend la transmission suffisamment rapide pour les applications de données en temps réel. De plus, vous pouvez calculer la distance entre un satellite et un récepteur GPS en notant la différence entre le moment où le satellite a envoyé le signal et le moment où le récepteur l'a intercepté.

Lorsque le récepteur collecte ces signaux de plus de trois satellites, il détermine sa position via le processus de trilatération. Cependant, un récepteur GPS a besoin d'au moins trois satellites GPS pour fournir des données de localisation.

Récepteur GPS

Fait intéressant, la plupart des modules GPS fonctionnent de la même manière. Ils utilisent une interface série standard pour les communications avec les options des interfaces de communication SPI et I2C.

De plus, le format de messagerie a également ses normes. Les modules GPS génèrent généralement des données à l'aide du formulaire NMEA-0183.

Module GPS 2

Alternativement, vous pouvez utiliser des codes pour les plates-formes de microcontrôleur qui transformeront votre carte en un module GPS fonctionnel. Certains de ces projets incluent Adafruit GPS, minima et NeoGPS. Des projets comme ceux-ci utiliseront un flux de données en série pour fournir toutes les données de localisation souhaitées.

Modules GPS avec Arduino et Raspberry Pi

Pour ce projet, nous utiliserons le module GPS NEP-6M. Ce module est livré avec une antenne externe mais ne comporte pas de broches d'en-tête. Par conséquent, vous devrez souder des broches d'en-tête à votre module si vous avez besoin de les utiliser.

Le module NEP-6M fonctionne avec les cartes microcontrôleurs Arduino et Raspberry Pi. Pour ce faire, vous aurez besoin des composants suivants :

• Kit Arduino
• Câbles volants
• Module GPS NEO-6M

Câblage du module GPS avec Arduino

Le module GPS NEO-6M a quatre broches :RX, GND, VCC et T.

La communication série est la principale méthode de communication avec l'Arduino. En outre, le TX et le RX servent de broches série.

Voici comment câbler l'Arduino à votre module GPS :

• Connectez la broche GND du module GPS à la broche GND de l'Arduino
• Ensuite, reliez la broche RX du module à la broche 3 de l'Arduino
• Connectez ensuite la broche TX à la broche 4 de l'Arduino.
• Enfin, connectez la broche VCC à la broche 5v de l'Arduino.

Code

Après avoir connecté votre module à Arduino, téléchargez le code suivant sur votre Arduino UNO :

Code Arduino

Pendant que vous y êtes, assurez-vous de modifier le code en fonction des fonctionnalités de votre module GPS.

Module GPS avec Raspberry Pi

Vous pouvez utiliser le module GPS U-Blox NEO-M8N avec un Raspberry Pi pour obtenir des données de localisation. Mais vous avez besoin d'une certaine expérience avec python avant d'installer Raspbian OS. De plus, vous aurez besoin d'un code python pour connecter la carte Pi au module GPS.

Cela dit, voici ce dont vous avez besoin pour ce projet :

• Planche Raspberry Pi
• Alimentation (pour Raspberry Pi)
• Breadboard
• Carte MicroSD de préférence 8 Go
• Câbles volants
• Module GPS (Module GPS U-Blox NEO-M8N)

Comment construire

Tout d'abord, vous devez activer la communication UART sur votre Raspberry Pi. Ensuite, utilisez le code suivant pour commencer le processus : 

• Ensuite, ajoutez les lignes suivantes à la fin du fichier :

• Ensuite, pour quitter le fichier, cliquez sur "ctrl+x", ou vous pouvez enregistrer en cliquant sur "y et entrer".

Remarque :UART est une console série pour le système d'exploitation Raspian. Par conséquent, vous pouvez désactiver cette fonction. Aussi,

vous pouvez apporter des modifications au "fichier /boot/cmdline.txt". Mais avant de modifier quoi que ce soit, créez une sauvegarde avec le code suivant :

• Ensuite, rétablissez le fichier texte avec les lignes suivantes :

• Ensuite, pour fermer le fichier, cliquez sur "Ctrl+X". Pendant que vous y êtes, vous pouvez enregistrer vos modifications en cliquant sur "Y" et "Entrée".

• Enfin, utilisez le code suivant pour redémarrer le Pi et voir vos modifications :

Utilisez la LED du module GPS pour vérifier s'il fonctionne. Si la LED (jaune) clignote, le module GPS fonctionne. Vous pouvez donc exécuter la commande suivante : 

Désactiver le service Serial Getty de Raspberry Pi

Si ttyAMA0 fonctionne avec Serial0 pour votre sortie, utilisez les commandes suivantes pour le désactiver :

Sinon, si vous liez votre création "Serial0" et "ttys0", utilisez les commandes suivantes pour la désactiver :

Ensuite, redémarrez votre système avec la commande reboot.

Activer ttys0

Après avoir désactivé le ttyAMA0, utilisez la commande suivante pour activer votre ttys0 :

L'installation "Pynmea2" et "Minicom"

Installez le package python "minicom" pour lier le module GPS. Ensuite, vous pouvez comprendre les données ci-dessous :

Installez également le mode Python pynmea2 pour exécuter les données NMEA que vous recevez :

Testez la sortie de votre circuit

Enfin, testez la sortie de votre GPS avec la commande suivante :

Les résultats devraient ressembler à ceci :

Résultats GPS

Ensuite, enregistrez le code python pour pouvoir interfacer le Raspberry Pi avec le module GPS :

Vos résultats finaux devraient ressembler à ceci :

Résultats GPS finaux

Comment choisir le bon module GPS pour votre projet

Comme mentionné précédemment, presque tous les modules GPS fonctionnent de la même manière. Mais le type de module GPS que vous utilisez doit dépendre de votre application.

Vous pourriez avoir besoin de différentes choses de votre module de navigation GPS. Par exemple, si vous travaillez avec des plates-formes rapides qui utilisent le GPS pour le pilotage automatique, vous aurez besoin d'un module GPS avec un taux de mise à jour rapide.

Un module GPS de base suffira si vous avez besoin d'une précision de quelques mètres à un faible taux de mise à jour.

De plus, si vous avez besoin de signaux constants, un module avec une antenne GPS externe est idéal. Mais si la précision est tout ce dont vous avez besoin, l'utilisation de modules dotés de la technologie Real-Time Kinetics est la solution idéale.

Derniers mots

Satellite et récepteur GPS

Avec les modules GPS, vous pouvez obtenir des données de localisation avec une précision de vitesse. Bien qu'il n'y ait pas de satellites visibles, les satellites GPS orbitent autour de la Terre pour fournir une précision constante.

De plus, la transmission de données entre un satellite GPS et un récepteur se fait également à la vitesse de la lumière. Il est donc rapide et fiable pour vos projets et applications.

Si vous avez des questions, n'hésitez pas à nous contacter, et nous serons heureux de vous aider.