Подключите модуль GPS к компьютеру
Обновлено: 21.11.2024
- Могу ли я просто подключить Vcc к отдельному источнику питания, например, настенной розетке, скажем, 5 В, а два данных к разъему USB, и в этом случае мне нужно также подключить заземление?
- Могу ли я вместо этого использовать 5 В, доступные на USB-порте моего компьютера, для Vcc и Ground?
- Должен ли я принимать какие-либо меры предосторожности, которых я не ожидал?
\$\begingroup\$ Маловероятно, что модуль предназначен для подключения к USB-порту ПК; скорее всего, вам следует использовать его с USB-хостом, подключенным к другому чипу, так же, как чип Ethernet подключен к RPi. \$\конечная группа\$
\$\begingroup\$ @IgnacioVazquez-Abrams Хост-порт USB — это хост-соединение USB, встроенное или подключенное. Заземление должно быть подключено, питание может подаваться откуда угодно или через порт, если требования указаны в спецификации. \$\конечная группа\$
\$\begingroup\$ Я подключил модуль GPS-приемника напрямую к USB-порту на моем компьютере для подачи питания и передачи данных, и теперь, после длительного (не менее 1,5 часа) периода прогрева , он отправляет поток данных в программу языка обработки, которая их отображает. Спасибо всем за комментарии и ответы, теперь все благополучно решено. \$\конечная группа\$
1 Ответ 1
Проверьте характеристики USB-порта. Если он может справиться с текущим розыгрышем, все должно быть в порядке. В противном случае используйте концентратор с питанием от USB или внешний +5В. Заземление должно быть подключено.
Вам нужна защита на стороне модуля GPS, когда внешняя защита срабатывает при гораздо более высоком уровне тока. Снова проверьте, когда USB-порт ПК, USB-концентратор или внешний источник ограничивают потребляемый ток.
\$\begingroup\$ Спасибо, nvd, я бы принял это как ответ, если бы вы могли более подробно объяснить, что вы подразумеваете под «Вам нужна защита на стороне модуля GPS». Я собираюсь использовать ноутбук для своих первых тестов. Модуль GPS потребляет менее 45 мА, и, по крайней мере, для начала, к USB-портам ноутбука не будет подключено ничего, кроме беспроводной мыши. (Я терпеть не могу эти сенсорные панели.) \$\endgroup\$
\$\begingroup\$ На вашем месте я бы подключил его напрямую. Если вы внимательны, читайте дальше: Минимальное напряжение, которое принимает модуль, составляет 3,8 В. Примем напряжение ноутбука за 5В (может быть чуть меньше, 4,8В). Добавьте резистор последовательно = (5В - 3,8В) / 45мА = 26,6 Ом. Выберите резистор на 20 Ом, и модуль не сможет потреблять слишком много энергии, если что-то пойдет не так. Как правило, используются сбрасываемые плавкие предохранители или защитные ИС, но вам не нужно так увлекаться. Я чувствую, что внутри модуля есть некоторая защита, но не могу найти ее в таблице данных. \$\конечная группа\$
\$\begingroup\$ Кроме того, 45 мА может быть средним током. Там может быть пиковый ток больше, чем это. В таком случае напряжение упадет ниже 3,8 В и может привести к сбросу модуля. Если это произойдет, поместите конденсатор между VCC и GND после резистора со стороны модуля. \$\конечная группа\$
Большинство современных устройств GPS загружают и обновляют картографическую информацию через подключение к вашему ПК. Для подключения GPS к ПК вам потребуются соответствующие кабели и установочные файлы драйвера устройства. Хотя подключение к Интернету не является обязательным во всех ситуациях, оно может быть очень полезным во время установки, особенно если у вас больше нет оригинального установочного диска с драйверами.
Установка драйвера
Перед подключением устройства GPS к компьютеру установите драйверы устройства. Драйверы обычно находятся на компакт-диске, обычно входящем в комплект поставки устройства, который автоматически устанавливает драйверы на ваш компьютер при его запуске. Без драйверов ваш компьютер может неправильно взаимодействовать с устройством GPS, особенно в случае устройства с последовательным соединением.
Если у вас нет диска с драйверами, на веб-сайтах большинства производителей есть ссылки для бесплатной загрузки драйверов. Найдите свое устройство на веб-сайте производителя и посмотрите, доступен ли драйвер в Интернете. Убедитесь, что у вас есть номер модели устройства.
Установка программного обеспечения
Большинство устройств GPS также поставляются с настольными приложениями, которые упрощают обновление карты и прошивки устройства. Garmin предлагает приложения для Windows и Mac с подробными инструкциями по установке и обновлению на страницах поддержки Garmin для каждой ОС. TomTom также предлагает настольное приложение для обеих платформ. В большинстве случаев эти приложения также содержатся на диске, поставляемом в комплекте с устройством, и при установке драйверов вам обычно предоставляется возможность также установить приложение.
USB-подключение
Физическое подключение GPS к компьютеру — простой процесс: подключите кабель USB к порту USB на устройстве, а другой конец подключите к компьютеру. После подключения ваше устройство появится в файловом менеджере вашего компьютера как подключенное периферийное устройство. Если вы используете USB-порт с питанием, соединение также служит для зарядки аккумулятора устройства. Большинство устройств GPS не используют стандартный USB-кабель, вместо этого требуется micro-USB или mini-USB.Эти типы кабелей можно легко приобрести, но всегда предпочтительнее использовать кабель, поставляемый с устройством.
Если вы не можете найти кабель, поставляемый производителем, нетрудно найти кабели с аналогичными разъемами . При необходимости посетите веб-сайт производителя, чтобы узнать, какой тип разъема используется в вашем устройстве, а затем купите совместимый кабель в Интернете.
Последовательное подключение
Хотя практически все новые устройства GPS используют USB, некоторые старые модели используют последовательное соединение. Если на вашем компьютере нет последовательного порта, единственным вариантом является использование адаптера последовательного порта на USB. Последовательный порт предназначен только для передачи данных, поэтому устройство с разъемом такого типа имеет отдельный разъем для адаптера питания переменного тока.
Безопасное удаление
Чтобы впоследствии удалить устройство с компьютера, закройте начальный экран и перейдите на рабочий стол (для пользователей Windows 7 просто перейдите на рабочий стол), щелкните значок ^ на панели задач, щелкните правой кнопкой мыши пункт "Безопасное извлечение устройства и извлечение". Media и выберите GPS-устройство из списка.
Можно также выполнить поиск по запросу "Компьютер" на начальном экране и выбрать из результатов поиска, чтобы открыть его. (Пользователи Windows 7 нажимают «Пуск», затем выбирают «Компьютер».) Найдите свое устройство в левой части окна, щелкните его правой кнопкой мыши и выберите «Извлечь» или любой другой аналогичный пункт из списка.
Чтобы удалить устройство с компьютеров Mac, откройте приложение Finder и найдите устройство в списке устройств, затем нажмите «Извлечь». Кроме того, вы можете извлечь устройство, перетащив его значок в корзину на рабочем столе.
Предупреждения
Всегда следуйте описанным здесь процедурам извлечения при удалении устройства с компьютера, чтобы предотвратить повреждение данных.
После входа в систему вы будете перенаправлены обратно к этому руководству и сможете подписаться на него.
Модули GPS хороши тем, что в тот момент, когда вы их включаете, они начинают выдавать данные и пытаются получить «исправление» (подтверждение местоположения). Как и почти все существующие GPS, Adafruit Ultimate GPS использует последовательный выход TTL для отправки данных, поэтому лучший способ сначала протестировать GPS — подключить его напрямую к компьютеру через преобразователь последовательного TTL в USB на Arduino. Вы также можете использовать FTDI Friend или другой адаптер TTL, но для этой демонстрации мы будем использовать классический Arduino.
Этот обучающий шаг не будет работать с чипом, у которого есть НАТИВНЫЙ USB — он только для Arduino UNO, совместимого. Перейдите к следующему шагу, «Проводка Arduino», но вернитесь сюда для обсуждения данных GPS!
Это освободит преобразователь, чтобы вы могли напрямую подключить и обойти микросхему Arduino. После того, как вы загрузили этот эскиз, подключите GPS следующим образом. Ваш модуль может выглядеть немного иначе, но если вы подключаетесь к контактам с правильными именами, все они работают одинаково для этой части
Теперь подключите USB-кабель, откройте последовательный монитор из Arduino IDE и обязательно выберите 9600 бод в раскрывающемся списке. Вы должны увидеть текст, подобный следующему:
Это необработанный вывод GPS "предложения NMEA" из модуля. Существует несколько различных типов предложений NMEA, наиболее распространенными из которых являются предложения $GPRMC (рекомендуемые минимальные координаты глобального позиционирования или что-то в этом роде) и предложения $GPGGA. Эти два обеспечивают время, дату, широту, долготу, высоту, расчетную путевую скорость и тип исправления. Тип фиксации указывает, зафиксировалась ли система GPS на спутниковых данных и получила достаточно данных, чтобы определить местоположение (фиксация 2D) или местоположение+высота (фиксация 3D).
Если вы посмотрите на данные в окне выше, вы увидите, что там много запятых, а между ними нет данных. Это потому, что этот модуль стоит у меня на столе в помещении и не имеет «исправления». Чтобы получить исправление, нам нужно поместить модуль снаружи.
Модули GPS всегда будут отправлять данные, ДАЖЕ ЕСЛИ У НИХ НЕТ ИСПРАВЛЕНИЯ! Чтобы получить «достоверные» (не пустые) данные, вы должны иметь модуль GPS прямо снаружи, с квадратной керамической антенной, направленной вверх с видом на ясное небо. В идеальных условиях модуль может исправить ошибку менее чем за 45 секунд. однако, в зависимости от вашего местоположения, конфигурации спутников, солнечных вспышек, высоких зданий поблизости, радиопомех и т. д., на исправление может уйти до получаса (или больше)! Это не означает, что ваш GPS-модуль неисправен, GPS-модуль всегда будет работать настолько быстро, насколько это возможно, чтобы исправить ошибку.
Если вы можете получить действительно длинный USB-кабель (или прикрепить GPS-антенну к модулям v3) и высунуть GPS из окна так, чтобы он указывал на небо, в конечном итоге GPS получит исправление, и данные окна будут переключиться на передачу действительных данных следующим образом:
Найдите строку с текстом $GPRMC,194509.000,A,4042.6142,N,07400.4168,W,2.03,221.11,160412.A*77
Эта строка называется предложением RMC (рекомендуемый минимум) и содержит практически все наиболее полезные данные. Каждый блок данных отделяется запятой.
Первая часть 194509.000 — это текущее время по Гринвичу (GMT). Первые две цифры 19 обозначают час (19:00, иначе известный как 19:00), следующие две — минуты, следующие две — секунды и, наконец, миллисекунды. Таким образом, время, когда был сделан этот снимок экрана, составляет 19:45 и 9 секунд. GPS не знает, в каком часовом поясе вы находитесь, или о «летнем времени», поэтому вам придется выполнить расчет, чтобы превратить GMT в ваш часовой пояс
Вторая часть — это «код состояния». Если это буква V, это означает, что данные недействительны (недействительны). Если это A, это означает, что он активен (GPS может получить блокировку/исправление)
Следующие 4 элемента данных – это данные геолокации. Согласно GPS, мое местоположение 4042,6142, северная широта (40 градусов широты, 42,6142 десятичной минуты северной широты) и 07400,4168, западная долгота. (долгота 74 градуса, 0,4168 десятичной минуты западной долготы). Чтобы найти это место на картах Google, введите +40 42,6142', -74 00,4168' в поле поиска Google Maps . К сожалению, gmaps требует, чтобы вы использовали +/- вместо нотации NSWE. N и E положительные, S и W отрицательные.
Людей часто смущает, что GPS работает, но "отклоняется от него на 5 миль" – это происходит из-за того, что они неправильно анализируют данные широты/долготы. Несмотря на внешний вид, данные геолокации НЕ представлены в десятичных градусах. Она выражается в градусах и минутах в следующем формате: Широта: ДДММ.ММММ (первые два символа — градусы). Долгота: ДДДММ.ММММ (первые три символа — градусы.)
Следующие данные — скорость относительно земли в узлах. Идем со скоростью 2,03 узла
После этого идет угол слежения, он предназначен для приблизительного определения направления по компасу, в котором мы движемся, исходя из нашего прошлого путешествия
За ним следует 160412 — текущая дата (16 апреля 2012 г.).
Наконец, есть данные *XX, которые используются в качестве контрольной суммы передачи данных
После того, как вы получите исправление с помощью модуля GPS, подтвердите свое местоположение с помощью карт Google (или другого картографического программного обеспечения). Помните, что GPS часто имеет точность только до 5–10 метров и хуже, если вы находитесь в помещении или окружены высокими зданиями.
Впервые это руководство было опубликовано 23 августа 2012 года. Последний раз оно обновлялось 23 августа 2012 года.
Эту пошаговую инструкцию я создал в Ubuntu. Возможно, может быть небольшая разница, если вы используете другой дистрибутив Linux, но они должны быть очень похожими.
1. Подключите GPS-приемник
После подключения приемника GPS/GNSS через USB-порт ваш GPS должен автоматически настроиться. Для проверки введите приведенную ниже команду.
Вы увидите, что «/dev/ttyACM0» был создан автоматически. Чтобы дополнительно проверить, привязан ли GPS к этой папке. пожалуйста, введите
sudo cat /dev/ttyACM0
Входной поток GPS выглядит примерно так, как показано ниже
Если вы видите вышеприведенное, это означает, что ваш GPS-приемник работает с вашим компьютером под управлением Linux.
2. Установить gpsd
Следующим шагом установки является привязка демона «gpsd» к приемнику GPS, чтобы приложения, работающие в Linux, могли получить доступ к приемнику GPS через демон «gpsd».
Назначение «gpsd».
«gpsd» используется для подключения приложений к оборудованию GPS-приемника. Он управляет USB-устройствами GPS, поэтому приложениям это не нужно. В Linux, если вы правильно настроили «gpsd» с аппаратным обеспечением GPS-приемников, большинство приложений, учитывающих местоположение GPS, могут получать данные GPS, вызывая «gpsd». Кроме того, «gpsd» использует приемник GPS для всех приложений, работающих на этом компьютере с Linux.
Чтобы установить "gpsd", введите
sudo apt установить gpsd
Компьютер ответил примерно так, как показано на снимке экрана ниже.
3.Протестируйте gpsd с помощью xgps (необязательно)
Если вы уверены, что GPS уже работает правильно, просто пропустите этот раздел и перейдите к разделу 4.
Чтобы запустить gpsd в интерактивном режиме, введите следующую команду.
sudo gpsd -D 5 -N -n /dev/ttyACM0
Теперь сигнал GPS должен быть доступен для приложений.Это не обязательно, но полезно подтвердить это. Это можно попробовать с помощью инструмента под названием «xgps». xgps включен в пакет gpsd-clients.
Чтобы установить gpsd-клиенты, откройте другой сеанс терминала и введите
sudo apt установить gpsd-клиенты
На снимке экрана выше показано, что "gpsd-clients" успешно установлен. Теперь введите
xgps должен выглядеть примерно так, когда есть сигнал GPS.
4. Сделать gpsd доступным при загрузке.
Чтобы gpsd запускался автоматически при загрузке, обновите файл /etc/default/gpsd, указанный ниже
Убедитесь
включен в файл конфигурации "gpsd" выше. Перезагрузите компьютер.
5. Готов к работе.
Теперь ваши приложения GPS могут использовать "gpsd" для получения данных GPS. Например, ниже показано приложение «Marble», работающее в Linux, которое получает данные GPS от «gpsd».
Читайте также: