GPS (Global Positioning System) — это глобальная спутниковая система навигации, разработанная и поддерживаемая правительством США. Она позволяет определять координаты и время в любой точке Земли с помощью спутников, которые находятся на орбите вокруг Земли.
GPS состоит из сети спутников, которые передают сигналы, и приемников, которые принимают эти сигналы и обрабатывают их, чтобы определить свое местоположение. Каждый спутник GPS посылает информацию о своем местоположении и времени синхронизации с наземными станциями, которые обрабатывают эти данные и передают их пользователям.
GPS широко используется в навигации, геодезии, геоинформационных системах, мониторинге транспорта и других областях. Он позволяет точно определять местоположение и перемещение объектов на Земле, что делает его важным инструментом для различных приложений.
Модуль GY-NEO6MV2 — это компактное устройство, которое используется для определения координат и времени с помощью спутниковой системы GPS. Модуль NEO-6M GPS включает в себя высокочувствительный приемник GPS-сигналов, а также микроконтроллер для обработки полученных данных.
Основными характеристиками модуля GY-NEO6MV2 являются:
— Высокая точность определения координат и времени
— Широкий диапазон рабочих температур (-40…+85°C)
— Поддержка нескольких систем спутниковой навигации (GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou)
— Низкое энергопотребление (в режиме ожидания — менее 20 мА)
— Интерфейс UART для передачи данных
Для работы с модулем GY-NEO6MV2 необходимо подключить его к микроконтроллеру или компьютеру через интерфейс UART и настроить его на прием данных от спутников. Модуль можно использовать в различных проектах, связанных с навигацией, геолокацией и мониторингом объектов.
Модуль NGY-NEO6MV2 способен отслеживать до 22 спутников на 50 каналах с большим уровнем чувствительности -161 дБ. Рабочее напряжение модуля 3,3 В (или 5 В при наличии стабилизатора на плате модуля). В модуле установлена микросхема HK24C32 (EEPROM) с объемом памяти 4 КБ, в EEPROM хранятся данные часов, последние данные о местоположении (данные об орбите) и конфигурацию модуля. Батарейка автоматически заряжается при включении модуля и сохраняет данные до двух недель. В модуле установлен светодиод который сигнализирует о состоянии определения местоположения, если светодиод горит но не мигает, значит идет поиск спутников, если светодиод мигает, значит спутники найдены и идет определение местоположения.
Так как модуль GY-NEO6MV2 позволяет принимать время UTC, то его можно использовать для установки коррекции времени в часах.
UTC (Coordinated Universal Time) — это мировое координированное время, которое используется в качестве стандарта для согласования времени в разных частях мира. Оно основано на атомных часах и корректируется для согласования со сменой года и сезонов. UTC имеет постоянную длительность суток, которая составляет 24 часа.
UTC используется во всем мире в качестве стандарта времени для многих приложений, таких как навигация, телекоммуникации, астрономия и т.д. Он является основой для определения временных зон и синхронизации времени в компьютерных сетях и других системах.
UTC отличается от GMT (Greenwich Mean Time) тем, что он не зависит от времени в Гринвиче и использует атомные часы вместо звездного времени.
Время UTC не имеет временного сдвига относительно времени в Гринвиче (GMT), так как оно является мировым стандартом времени, который используется во всем мире. Однако, время UTC может отличаться от местного времени в зависимости от того, в какой части мира находится конкретное местоположение.
Для согласования времени в разных частях мира используются различные временные зоны, которые отличаются от UTC на определенное количество часов. Например, время в Нью-Йорке отличается от UTC на 5 часов в зимнее время и на 4 часа в летнее время из-за перехода на летнее время.
Поэтому, чтобы узнать время UTC в определенный момент времени, необходимо знать разницу между местным временем и временной зоной, в которой находится это местоположение.
Используя модуль NGY-NEO6MV2 можно сделать простые часы. В часах можно использовать различные семисегментные индикаторы с общим анодом, в данном проекте использованы индикаторы DA56-11EWA. При использовании других индикаторов необходимо подобрать ток сегментов таким, чтобы он не превышал 20 мА. Так же можно использовать индикаторы с общим катодом при небольшой изменении схемы подключения и небольшой правки скетча.
В проекте используется плата разработчика на базе микроконтроллера LGT8F328.
Дополнительно в часах используется датчик температуры DS18B20 для вывода показаний температуры с 55 по 59 секунду отсчета часов.
#define SEG_A 2 #define SEG_B 3 #define SEG_C 4 #define SEG_D 5 #define SEG_E 6 #define SEG_F 7 #define SEG_G 8 #define SEG_DP 9 #define LED_0 A0 #define LED_1 A1 #define LED_2 A2 #define LED_3 A3 #define time_offset 21600 // смещение от UTC 1 час = 3600 #define KORR_T -2.7 // DS18B20 коррекция температуры #include <TinyGPS++.h> // https://github.com/mikalhart/TinyGPSPlus/archive/refs/heads/master.zip #include <TimeLib.h> // https://github.com/PaulStoffregen/Time/archive/master.zip #include <OneWire.h> // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2018/07/OneWire.zip TinyGPSPlus gps; OneWire ds(13); // Вход датчика 18b20 byte an,segm,a[4],i,dpp; int br=1; unsigned long times; byte last_minute, Second, Minute, Hour, Day, Month; int Year; int timer; bool w=1,w1; void setup() { Serial.begin(9600); cli(); TCCR2A = 0; TCCR2B = 0; TCNT2 = 0; OCR2A = 155; TCCR2A |= (1 << WGM21); TCCR2B |= (1 << CS22) | (1 << CS21); TIMSK2 |= (1 << OCIE2A); sei(); pinMode(SEG_A,OUTPUT); pinMode(SEG_B,OUTPUT); pinMode(SEG_C,OUTPUT); pinMode(SEG_D,OUTPUT); pinMode(SEG_E,OUTPUT); pinMode(SEG_F,OUTPUT); pinMode(SEG_G,OUTPUT); pinMode(SEG_DP,OUTPUT); pinMode(LED_0,OUTPUT); pinMode(LED_1,OUTPUT); pinMode(LED_2,OUTPUT); pinMode(LED_3,OUTPUT); } void loop() { while (Serial.available() > 0){ if (gps.encode(Serial.read())){ if (gps.time.isValid()){ Minute = gps.time.minute(); Second = gps.time.second(); Hour = gps.time.hour(); } if (gps.date.isValid()){ Day = gps.date.day(); Month = gps.date.month(); Year = gps.date.year(); }}} if(last_minute != gps.time.minute()){ last_minute = gps.time.minute(); setTime(Hour, Minute, Second, Day, Month, Year); adjustTime(time_offset); } if (millis() > 5000 && gps.charsProcessed() < 10){while(true);} if(Year==2000){ a[0]=11; a[1]=11; a[2]=11; a[3]=11; } else{ timer=hour()*100+minute(); if(second()>=55){timer = dsRead(0)*100; delay(200);} a[0]=timer/1000%10; a[1]=timer/100%10; a[2]=timer/10%10; if(second()>=55){a[3]=12;}else{a[3]=timer%10;} } } ISR(TIMER2_COMPA_vect){ switch (i) { case 0: segm = 10; segment();an = 10;anod();delayMicroseconds(br);segm = a[0];segment();an = 0;ch(SEG_DP, 1);anod();break; case 1: segm = 10; segment();an = 10;anod();delayMicroseconds(br);segm = a[1];segment();an = 1;ch(SEG_DP, dpp);anod();break; case 2: segm = 10; segment();an = 10;anod();delayMicroseconds(br);segm = a[2];segment();an = 2;ch(SEG_DP, 1);anod();break; case 3: segm = 10; segment();an = 10;anod();delayMicroseconds(br);segm = a[3];segment();an = 3;ch(SEG_DP, 1);anod();break; } i++;if (i > 3) {i = 0;} if(millis()-times<500){dpp=1;} if(millis()-times>=500 || (second()>=55)){dpp=0;} if(millis()-times>1000){times=millis();} } void segment() { switch (segm) { // A B C D E F G case 0: ch(SEG_A, 0); ch(SEG_B, 0); ch(SEG_C, 0); ch(SEG_D, 0); ch(SEG_E, 0); ch(SEG_F, 0); ch(SEG_G, 1); break; // 0 case 1: ch(SEG_A, 1); ch(SEG_B, 0); ch(SEG_C, 0); ch(SEG_D, 1); ch(SEG_E, 1); ch(SEG_F, 1); ch(SEG_G, 1); break; // 1 case 2: ch(SEG_A, 0); ch(SEG_B, 0); ch(SEG_C, 1); ch(SEG_D, 0); ch(SEG_E, 0); ch(SEG_F, 1); ch(SEG_G, 0); break; // 2 case 3: ch(SEG_A, 0); ch(SEG_B, 0); ch(SEG_C, 0); ch(SEG_D, 0); ch(SEG_E, 1); ch(SEG_F, 1); ch(SEG_G, 0); break; // 3 case 4: ch(SEG_A, 1); ch(SEG_B, 0); ch(SEG_C, 0); ch(SEG_D, 1); ch(SEG_E, 1); ch(SEG_F, 0); ch(SEG_G, 0); break; // 4 case 5: ch(SEG_A, 0); ch(SEG_B, 1); ch(SEG_C, 0); ch(SEG_D, 0); ch(SEG_E, 1); ch(SEG_F, 0); ch(SEG_G, 0); break; // 5 case 6: ch(SEG_A, 0); ch(SEG_B, 1); ch(SEG_C, 0); ch(SEG_D, 0); ch(SEG_E, 0); ch(SEG_F, 0); ch(SEG_G, 0); break; // 6 case 7: ch(SEG_A, 0); ch(SEG_B, 0); ch(SEG_C, 0); ch(SEG_D, 1); ch(SEG_E, 1); ch(SEG_F, 1); ch(SEG_G, 1); break; // 7 case 8: ch(SEG_A, 0); ch(SEG_B, 0); ch(SEG_C, 0); ch(SEG_D, 0); ch(SEG_E, 0); ch(SEG_F, 0); ch(SEG_G, 0); break; // 8 case 9: ch(SEG_A, 0); ch(SEG_B, 0); ch(SEG_C, 0); ch(SEG_D, 0); ch(SEG_E, 1); ch(SEG_F, 0); ch(SEG_G, 0); break; // 9 case 11: ch(SEG_A, 1); ch(SEG_B, 1); ch(SEG_C, 1); ch(SEG_D, 1); ch(SEG_E, 1); ch(SEG_F, 1); ch(SEG_G, 0); break; // - case 10: ch(SEG_A, 1); ch(SEG_B, 1); ch(SEG_C, 1); ch(SEG_D, 1); ch(SEG_E, 1); ch(SEG_F, 1); ch(SEG_G, 1); break; // пусто case 12: ch(SEG_A, 0); ch(SEG_B, 1); ch(SEG_C, 1); ch(SEG_D, 0); ch(SEG_E, 0); ch(SEG_F, 0); ch(SEG_G, 1); break; // C } } void anod() { switch (an) { case 0: ch(LED_0, 0); ch(LED_1, 1); ch(LED_2, 1); ch(LED_3, 1); break; case 1: ch(LED_0, 1); ch(LED_1, 0); ch(LED_2, 1); ch(LED_3, 1); break; case 2: ch(LED_0, 1); ch(LED_1, 1); ch(LED_2, 0); ch(LED_3, 1); break; case 3: ch(LED_0, 1); ch(LED_1, 1); ch(LED_2, 1); ch(LED_3, 0); break; case 10: ch(LED_0, 1); ch(LED_1, 1); ch(LED_2, 1); ch(LED_3, 1); break; } } float dsRead(byte x) { byte data[2], addr[8][8], kol = 0; while (ds.search(addr[kol])) { // поиск датчиков, определение адреса и кол-ва датчиков kol++; } ds.reset_search(); // Сброс поиска датчика ds.reset(); // Инициализация, выполняется сброс шины ds.select(addr[x]); // Обращение к датчику по адресу ds.write(0x44, 0); // Измерение температуры с переносом данных в память ds.reset(); // Инициализация, выполняется сброс шины ds.select(addr[x]); // Обращение к датчику по адресу ds.write(0xBE); // Обращение памяти for (byte i=0; i<9; i++) data[i]=ds.read(); int raw=(data[1]<<8)|data[0]; float value = (float)raw *0.0625 + KORR_T; return value; // Расчет температуры и вывод } void ch(int pin, int logic){digitalWrite(pin, logic);}
Скетч часов нуждается в корректировке двух параметров:
- #define time_offset 21600 // смещение от UTC 1 час = 3600
- #define KORR_T -1.5 // DS18B20 коррекция температуры
При прошивке скетча необходимо временно отключить контакты RX TX от GPS модуля.
Первый параметр это сдвиг в секундах от времени UTC, второй параметр это корректировка показаний температуры датчика.
Рекомендуется устанавливать датчик температуры DS18B20 вне корпуса часов, при установке в корпусе возможен дополнительный нагрев датчика от других элементов схемы.
После включения часов модуль GY-NEO6MV2 начнет искать спутники, на это может потребоваться определенное время, при этом на дисплей будет выводится надпись — -.- — .
 |
 |
 |
|
Форум — http://forum.rcl-radio.ru/viewtopic.php?pid=8764#p8764
Загрузка...