Modules GPS Révélés : Guide Complet pour Débutants

Module GPS

Votre projet nécessite des données de localisation précises et vous ne savez pas par où commencer ? Il vous faut un module GPS.

Avec un module GPS basique, vous obtenez toutes les données de localisation nécessaires.

Bien que travailler avec le GPS puisse sembler complexe, c'est plus simple que compliqué grâce aux efforts de nombreux individus et industries.

Vous pouvez aussi être confus sur quel module GPS convient le mieux à votre application ou sur l'approvisionnement des bonnes pièces.

Dans cet article, vous verrez les solutions à vos problèmes GPS et apprendrez tout sur le circuit GPS.

Qu'est-ce qu'un Module GPS ?

GPS

Pour les données de localisation, on pense GPS. Mais qu'est-ce exactement ?

Le GPS (Global Positioning System) est un système de radionavigation déterminant la position précise, la vitesse et l'heure quelles que soient les conditions météo. Il fonctionne sur terre, dans les airs et en mer.

Les modules GPS sont des dispositifs permettant à vos circuits de recevoir des données GPS. Sans module, on peut utiliser des microcontrôleurs comme alternatives avec un code simple.

Aujourd'hui, les paramètres GPS sont standards sur téléphones, ordinateurs et objets connectés pour partager ou suivre une position. Le GPS donne aussi accès à des cartes en temps réel et à des systèmes de navigation.

Comment Fonctionne le GPS ?

Satellite GPS

Les satellites GPS et les récepteurs GPS sont les deux composants majeurs. L'appareil a toujours au moins quatre satellites actifs dans la portée de transmission du récepteur.

Chaque satellite envoie au récepteur son heure et sa position actuelles. Ces données sont transmises en signaux radio interceptés par le récepteur.

Ces signaux radio voyagent à la vitesse de la lumière, rendant la transmission assez rapide pour des applications temps réel. On calcule la distance satellite-récepteur en notant la différence entre l'envoi du signal et son interception.

Quand le récepteur collecte les signaux de plus de trois satellites, il détermine sa position par trilatération. Un minimum de trois satellites est nécessaire pour fournir des données de localisation.

Récepteur GPS

La plupart des modules GPS fonctionnent de la même façon. Ils utilisent une interface série standard pour communiquer, avec options SPI et I2C.

Le format de messagerie est aussi standardisé. Les modules GPS sortent généralement les données au format NMEA-0183.

Module GPS 2

Alternativement, des codes pour plateformes microcontrôleurs transforment votre carte en module GPS fonctionnel. Projets comme Adafruit GPS, Minima, NeoGPS utilisent un flux de données série pour fournir les données de localisation.

Modules GPS avec Arduino et Raspberry Pi

Pour ce projet, nous utilisons le module GPS NEO-6M. Il a une antenne externe mais pas de broches d'en-tête. Vous devrez souder des broches si nécessaire.

Le NEO-6M fonctionne avec Arduino et Raspberry Pi. Composants nécessaires :

• Kit Arduino
• Fils de liaison (jumper wires)
• Module GPS NEO-6M

Câblage Module GPS avec Arduino

Le NEO-6M a 4 broches : RX, GND, VCC, TX. La communication série est la méthode principale avec Arduino. TX et RX servent de broches série.

Voici comment câbler :

• GND du module GPS → GND Arduino
• RX du module → Broche 3 Arduino
• TX du module → Broche 4 Arduino
• VCC du module → Broche 5V Arduino

Code

Après connexion, téléversez ce code sur votre Arduino UNO :

Code Arduino

Adaptez le code selon les caractéristiques de votre module GPS.

Module GPS avec Raspberry Pi

Utilisez le module GPS U-Blox NEO-M8N avec Raspberry Pi pour obtenir des données de localisation. Expérience Python requise avant d'installer Raspbian. Un code Python connecte la carte Pi au module GPS.

Matériel nécessaire :

• Carte Raspberry Pi
• Alimentation (pour Raspberry Pi)
• Plaque d'essai (breadboard)
• Carte microSD 8 Go minimum
• Fils de liaison
• Module GPS (U-Blox NEO-M8N)

Comment Construire

Activez d'abord la communication UART sur votre Raspberry Pi. Utilisez le code suivant :

• Ajoutez ces lignes à la fin du fichier :

• Pour quitter : « Ctrl+X », sauvegarder : « Y » puis « Entrée ».

Note : UART est une console série pour Raspbian. Vous pouvez désactiver cette fonction. Vous pouvez aussi modifier « /boot/cmdline.txt ». Mais avant, créez une sauvegarde :

• Rétablissez le fichier texte avec ces lignes :

• Fermez : « Ctrl+X », sauvegardez : « Y » et « Entrée ».

• Redémarrez le Pi pour voir les modifications :

Utilisez la LED du module GPS pour vérifier son fonctionnement. Si LED (jaune) clignote, le module fonctionne. Lancez alors la commande :

Désactiver le Service Serial Getty du Raspberry Pi

Si ttyAMA0 fonctionne avec Serial0 pour votre sortie, désactivez-le :

Si vous liez « Serial0 » et « ttyS0 », désactivez ainsi :

Redémarrez avec la commande reboot.

Activer ttyS0

Après désactivation de ttyAMA0, activez ttyS0 :

Installation de « Pynmea2 » et « Minicom »

Installez le paquet Python « minicom » pour lier le module GPS. Ensuite, comprenez les données :

Installez le module Python pynmea2 pour traiter les données NMEA :

Tester la Sortie du Circuit

Testez la sortie GPS avec :

Les résultats devraient ressembler à ceci :

Résultats GPS

Enregistrez le code Python pour interfacer le Raspberry Pi avec le module GPS :

Vos résultats finaux devraient ressembler à :

Résultats Finaux GPS

Comment Choisir le Bon Module GPS pour votre Projet

Comme mentionné, presque tous les modules GPS fonctionnent pareil. Mais le type dépend de votre application.

Vous pourriez avoir besoin de choses différentes. Par exemple, pour plateformes rapides utilisant GPS pour pilotage automatique, il faut un module avec taux de mise à jour rapide.

Un module GPS basique suffit pour une précision de quelques mètres à faible taux de mise à jour.

Pour signaux constants, un module avec antenne GPS externe est idéal. Si la précision est primordiale, les modules avec technologie RTK (Real-Time Kinetics) sont parfaits.

Conclusion

Satellite et Récepteur GPS

Avec les modules GPS, vous obtenez des données de localisation avec précision de vitesse. Bien que les satellites soient invisibles, ils orbitent pour fournir une précision constante.

La transmission de données entre satellite et récepteur se fait à la vitesse de la lumière. C'est rapide et fiable pour vos projets.

Des questions ? Contactez-nous, nous serons heureux de vous aider.