قم بتضمين GPS OEM في أي شيء: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

سأوضح لك كيفية توصيل وحدة GPS OEM قابلة للتخصيص بدرجة كبيرة. هذه قطع رائعة من المعدات يمكن دمجها في أي شيء تقريبًا ، وبناء نظام مخصص كامل يتطلب الكثير من العمل. يتطلب عادة معرفة محددة حول عدة مكونات. حتى بعد تعلم كل مكون ، لا يزال الأمر يستغرق وقتًا طويلاً لتجميع كل شيء معًا. فكرت في البداية في محاولة بناء جهاز استقبال GPS خاص بي ، ولكن بعد إلقاء نظرة على ورقة حول نظرية GPS و GLONASS ، قررت عدم المسعى لأنه قد يستغرق نصف عام. في مشاريعنا المخصصة (أستخدمها في الروبوتات) ، أو فقط تعرف على المزيد ، هناك مجموعة كبيرة من وحدات GPS الخاصة بالشركة المصنعة للمعدات الأصلية. تعني OEM أنه من المفترض أن يتم دمجها في مشاريع أخرى ولا تأتي مع شاشة أو غلاف ، أو أي إضافات. إن الشيء العظيم في غالبية هذه الأجهزة هو أنها متعددة الاستخدامات للغاية وسهلة التوصيل ، وكالعادة ، قدمت هذا البرنامج التعليمي بتنسيق الفيديو أيضًا: سأبذل قصارى جهدي لشرح كل قسم بالتفصيل أثناء المضي قدمًا.

الخطوة 1: الإمدادات المطلوبة

1. الطاقة حوالي 5 فولت (3 بطاريات AA أو AAA على التوالي هي 4.5 فولت أو 9 فولت مع منظم الجهد) 2. في حالة استخدام منظم جهد 9 فولت - 5 فولت 3. موصل سلكي للبطارية 9 فولت 4. اللوح 5. منفذ تسلسلي أنثى 6. بعض الأسلاك لتوصيلها بالمنفذ التسلسلي 7. لحام الحديد 8. إذا كنت تواجه مشكلة في العثور على منفذ تسلسلي ، فيمكنك تفكيك جهاز قديم. مزقت محول كاميرا رقمية قديم. النموذج الذي سأقوم بشرحه لكيفية التوصيل والاستخدام هو Garmin GPS15L. ومع ذلك ، يجب أن تنطبق هذه التعليمات جيدًا على الطرز المختلفة ، ومن المهم عند اختيار جهاز OEM لإيلاء اهتمام وثيق لتنسيق الإخراج للوحدة. تعتمد مخرجات GPS15L على المستوى التسلسلي RS232 حيث يتم إخراج وحدة Parallax Gps عند مستويات TTL. هذا يعني أن نموذج Parallax لن يعمل بالطريقة التي نربط بها هذه الوحدة. تُستخدم مستويات TTL بشكل عام لاتصالات الدوائر المتكاملة. لذلك ستكون وحدة Parallax مناسبة بشكل أفضل إذا كنت تريد توصيلها مباشرة بوحدة تحكم صغيرة وليس بجهاز الكمبيوتر الخاص بك.

الخطوة 2: التثبيت

في الواقع ، يعد تركيب الوحدة أمرًا بسيطًا جدًا. إذا كنت تستخدم منظم جهد ، فتأكد من توصيل الأرض بالأطراف السالبة للبطارية والمنفذ التسلسلي ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يمكنك استخدام أي نوع من مصادر الطاقة تريده طالما أنك توفره ضمن النطاق المتوفر في دليل الشركات المصنعة. (GPS15L 3.3 - 5.4VDC) يخرج منفذ USB 5.05 فولت بشكل طبيعي ، وهذا خيار أيضًا ، لقد كان لدي في الأصل ضوء ألياف بصرية مكسور أخذ 3 بطاريات AA. بطارية AA أو AAA بقوة 1.5 فولت. كان مصباح الألياف الضوئية متصلًا بالبطاريات في سلسلة ، وبالتالي كان الناتج الفعلي 3x1.5 = 4.5 فولت. لقد استخدمت في الأصل مصدر طاقة أضواء الألياف الضوئية مقطوعًا ووضعه في حاوية Tupperware مع وحدة GPS. الاختلاف الوحيد هو أنه لم يكن هناك منظم جهد. لقد قمت للتو بتوصيل الأرضية معًا ولحام الأسلاك مباشرة.

الخطوة الثالثة: الاختبار على Linux

الوصول إلى منفذ الاتصال قبل أن تتمكن من فعل أي شيء باستخدام وحدة GPS على نظام Linux ، ستحتاج على الأرجح إلى التأكد من منح حق الوصول للقراءة والكتابة إلى المنفذ الذي ستختبره به. عادةً ما تكون المنافذ التسلسلية في / dev / ttys0 ، / dev / ttys1 ، … إلخ ، إذا كنت تستخدم محولًا تسلسليًا إلى USB ، فقد تتمكن من العثور عليه في / dev / ttyUSB Minicom من بين جميع التطبيقات التي جربتها في البداية لاستخدامه في فحص المنفذ التسلسلي / المتوازي على Linux ، أسهل ما وجدته هو "minicom". يتم النقر على هذا التطبيق وفقدانه إذا كان مثبتًا مسبقًا أو لا يعتمد على التوزيع الذي تستخدمه. لم يتم تثبيت Ubuntu 8 مسبقًا ، ولكن كما ترون من لقطات الشاشة ، لا يستغرق الأمر سوى بضع دقائق لتثبيته وتشغيله. أول شيء عليك القيام به مع minicom هو تكوينه لاستخدام المعلمات الصحيحة. يمكنك تكوين التطبيق باستخدام مفتاح سطر الأوامر -s أيضًا عند تشغيل minicom ، يمكنك الوصول إلى القائمة بالضغط على "ctrl" و "a" ثم الضغط على "z" Serial to USB Adapter المحول الذي أستخدمه حاليًا ، لقد بنيت نفسي. ومع ذلك ، أود أن أوصي بشراء محول يعتمد على سلسلة رقائق FTDI. يقدم FTDI دعمًا ممتازًا للسائق عبر جميع الأنظمة الأساسية! تقدم Sparkfun بعض الحلول المجمعة مسبقًا. لديهم أيضًا برنامج تعليمي رائع حول استخدام شريحة RS232RL مع Eagle من أجل صنعها بنفسك.

الخطوة 4: الاختبار على Windows

من أجل اختبار أشياء مثل هذه على Windows ، أستخدم دائمًا Hyperterminal. يأتي مثبتًا بشكل افتراضي في معظم الأوقات. أعتقد أنه كان عليّ تثبيته من إضافة / إزالة البرامج مرة واحدة على نظام يعمل بنظام Windows Server.

عادةً ما توجد الإعدادات الأولية التي ستحتاجها لتكوين Hyperterminal معها في دليل الشركات المصنعة. بالنسبة إلى GPS15L ، معدل الباود الافتراضي هو 4800 بت في الثانية. لقد قمت بتضمين لقطة شاشة للمحول التسلسلي إلى USB الذي استخدمته مع مشروع robotics GPS الخاص بي. وتجدر الإشارة إلى أن هذا تم على جهاز يعمل بنظام Windows 2000. دعم برنامج التشغيل لهذا الكابل محدود نوعًا ما. راجع الخطوة السابقة للمحول الذي أوصي به.

الخطوة الخامسة: فهم المخرجات

إن GPS15L قادر على الإخراج في جمل NMEA 0183 v2 أو NMEA 0183 v3. NMEA 0183 هو مجرد اسم خيالي للقول إن الوحدة تنتج جملًا نصية بتنسيق معين. هذا هو التنسيق العالمي إلى حد كبير بين وحدات GPS لإخراج البيانات. لحسن الحظ ، يصف دليل GPS15L / H كل من هذه الجمل بالتفصيل.

عند بدء تشغيل 15L لأول مرة ، فإنه ينتج مجموعة كاملة من الجمل المختلفة. في تطبيق الروبوتات الذي استخدمته من أجله ، قمت بإيقاف تشغيل كل جملة أخرى باستثناء الحد الأدنى الموصى به من بيانات GPS / TRANSIT (RMC). التالي مثال على هذه الجملة. $ GPRMC، 163126، V، 4335.2521، N، 08446.0900، W، 000.0، 173.2، 051206، 006.1، W * 62 تحتوي الجملة على خطوط الطول والعرض والسرعة فوق الأرض والدورة فوق الأرض ومعلومات مفيدة أكثر. اعلم أنه إذا قمت بتعطيل جميع الجمل باستثناء RMC ، فعندما تذهب لاستخدام الوحدة مع برنامج غير مخصص ، فقد تعتمد بعض الميزات على الجمل الأخرى. سأوضح لك بعد ذلك كيفية تعديل الإعدادات على 15 لترًا / ساعة.

الخطوة السادسة: تعديل إعدادات GPS

بافتراض أنك تمكنت من اختبار الوحدة بنجاح باستخدام Minicom أو Hyperterminal ، يجب أن تكون قادرًا على إرسال الأوامر إليها أيضًا. عند البحث في دليل المنتج ، يوجد قسم يسمى "واجهة برنامج GPS 15H و 15L". يصف هذا القسم جميع الجمل التي يمكنك إرسالها مرة أخرى إلى وحدة GPS لتهيئتها. انها حقا بسيطة. كل ما عليك فعله هو كتابة إحدى جمل البرنامج.

على سبيل المثال ، في Hyperterminal ، يمكنك كتابة شيء مثل: $ PGRMO ، GPRMC ، 0 سيعطل جملة GPRMC. يمكنك أيضًا كتابة جميع الأوامر التي تريد تنفيذها في ملف نصي ، ثم الحصول على "نوع" فائق المدى من هذا الملف إلى وحدة GPS نيابة عنك.

الخطوة السابعة: البرمجة

يظهر الجمال الحقيقي لوحدة OEM عندما تقرر إنشاء برنامج مخصص لها. يجب أن أعترف بأن لدي قدرًا لا بأس به من الخبرة في البرمجة. بالتأكيد ليس من السهل كتابة مخزن مؤقت تسلسلي لقراءة البيانات في تطبيق مخصص ، إذا كنت لا ترغب في كتابة برنامج مخصص للوحدة ، فأنا أوصي بشدة باستخدام برنامج gpsDrive لنظام التشغيل Linux. ستعمل مباشرة خارج الصندوق مع أي شيء ينتج جمل NMEA 0183. إذا كنت تريد كتابة برنامج مخصص ، فأنت محظوظ. لقد أرفقت فصلًا كتبته بلغة Java يمكنه إرسال واستقبال البيانات إلى المنفذ التسلسلي. تجدر الإشارة إلى أن Java لا تأتي افتراضيًا مع الفئات المطلوبة لدعم الاتصال التسلسلي. بالنسبة للفصل الذي أرفقته ، أستفيد من مكتبة RXTX مفتوحة المصدر ، إذا كنت متشككًا وترغب في رؤية الوحدة والكود قيد التشغيل ، فيمكنك التوجه إلى موقع الويب الخاص بي والتحقق من مقطع الفيديو الخاص بالمستقل الذاتي مشروع ملاحة الروبوت. لديّ أيضًا الكود المصدري الكامل المتاح الذي تم استخدامه للتنقل في الروبوت. والأهم من ذلك ، استمتع باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)!