Como construir um relógio GPS usando Arduino, display LCD e receptor GPS

Como construir um relógio GPS usando Arduino, display LCD e receptor GPS

O termo GPS significa “ Sistema de Posicionamento Global ”, E a expansão desse sistema foi iniciada no ano de 1970. Globalmente, cada país tem seu próprio sistema, enquanto os Estados Unidos têm a maioria das unidades de GPS. Cada sistema do satélite possui um relógio atômico, que é frequentemente verificado e ajustado diariamente pelo Comando de Defesa Aeroespacial Norte-Americano (NORAD).Para a maioria dos lugares do planeta, os sistemas receptores de GPS econômicos têm cerca de 20 metros de precisão. Este artigo descreve como fazer um projeto de relógio GPS usandoum Arduinoplaca com LCD. Este é um projeto para estudantes de engenharia ou entusiastas que podem aprender a fazer um relógio com uma placa Arduino que se atualiza usando o tempo de transmissão de satélites GPS. Este projeto irá demonstrar que qualquer entusiasta pode projetar seu próprio relógio com componentes básicos e um pouco de tempo.



Teoricamente, o receptor calcula o tempo de chegada (TOAs) de quatro sinais de satélite. A partir da hora de chegada e hora de transmissão, o receptor faz quatro tempos de valores de voo, que são quase os mesmos com as diferenças de alcance do receptor de satélite. Em seguida, o receptor calcula sua localização tridimensional e o relógio de partida dos quatro tempos de voos.


Diagrama de blocos do relógio GPS usando Arduino, display LCD e receptor GPS

Como sabemos, o GPS é bastante famoso devido às suas aplicações diversificadas em vários projetos eletrônicos que incluem uma placa Arduino . Aqui está o diagrama de blocos do relógio Arduino GPS mostrado abaixo. Este projeto coleta os dados do satélite na forma de uma string com 70 caracteres de comprimento e exibe apenas a hora e a data. Este artigo lhe dará uma visão geral de como extrair a hora e a data da string que é recebida pelo GPS.





Diagrama de blocos do relógio GPS usando uma placa Arduino com LCD

Diagrama de blocos do relógio GPS usando a placa Arduino, display LCD e receptor GPS

Dois Métodos de Projeto

O projeto GPS Clock usando Arduino pode ser projetado em dois métodos. Um método é usar um receptor GPS, que permite que o relógio defina sua hora por design. Existem vários satélites GPS em órbita acima de todo o mundo. Todos eles têm relógios extremamente precisos que provavelmente determinam sua localização na terra. Todos podem fazer esse relógio preciso usando o tempo transmitido pelos satélites.



O segundo método é usar um módulo RTC (relógio em tempo real) alimentado por bateria. Ele não se tornará semelhante a um relógio GPS, mas manterá um bom tempo por vários anos. Ambos os métodos funcionarão para fazer um relógio!

Componentes usados ​​para GPS Clock Build:

1.) Placa Arduino UNO

A placa Arduino é um dispositivo essencial neste projeto. Como sabemos que a placa Arduino é um dispositivo open source, e o uso desta é mais flexível e fácil. Este tabuleiro pertence ao Microcontrolador da família AVR . Alguns dos recursos desta placa incluem o seguinte.


Placa Arduino UNO

Placa Arduino UNO

  • Entrada / saída digital pino-14
  • Memória flash embutida-32K
  • Oscilador de cristal-16MHz
  • Pinos-6 de entrada analógica, que também podem ser usados ​​como digitais
  • Conexão USB
  • Botão RST e adaptador de alimentação de 9 V
  • Cabeçalho ISCP

Esta placa Arduino compreende um microcontrolador que pode ser programável usando o software Arduino IDE. Consulte o link para saber mais sobre Conceitos e conceitos básicos da placa Arduino.

2.) Receptor GPS

Neste modelo, empregamos a unidade SIM808 EVB-V3.2 da SIMCOM. O módulo SIM808 é um módulo GPS, GSM / GPRS e Bluetooth. Os principais recursos do SIM808 incluem o seguinte. Consulte o link para saber mais sobre Como funciona o sistema GPS?

Modem GPS SIM808

Receptor GPS SIM808

  • Pode ser usado como Módulo bluetooth , GSM ou GPS
  • Interface de microfone de canal único e voz de canal único
  • Alternativa para interface de bateria, bem como interface de alimentação.

Devido às características acima, este receptor GPS é muito popular entre iniciantes em eletrônica ou amadores.

3.) Tela de cristal líquido (LCD)

Um LCD alfanumérico 16X2 é usado para este projeto para exibir a hora e a data.

DISPLAY DE CRISTAL LÍQUIDO (LCD)

Tela de cristal líquido (LCD)

Relógio GPS usando Arduino Board Working

O circuito da placa Arduino GPS é mostrado abaixo. O sistema proposto inclui um modem GPS, Arduino e Módulo LCD . Este sistema indica a hora e a data mais precisas e pode ser utilizado em locais públicos nomeadamente Centros Comerciais, Paragens de Autocarros, etc.

Conexões Usadas

As conexões utilizadas neste projeto são simples, o pino de transmissão do GPS é conectado ao pino do receptor na placa Arduino. O pino Rx do módulo GPS está aterrado. Os terminais de aterramento da placa Arduino Uno e o aterramento do GPS devem ser aliados.

Um LCD 16X2 faz a tarefa de exibir a hora e a data no display. Sabemos que o LCD funciona em dois modos, ou seja, modo de 4 bits e modo de 8 bits.

Relógio GPS usando uma placa Arduino com LCD

Relógio GPS usando placa Arduino Board, display LCD e receptor GPS

Este projeto usa a função de biblioteca de modo de 4 bits para tornar a interface da placa Arduino e LCD mais fácil. Os pinos digitais do Arduino são conectados aos pinos Habilitar e Reiniciar do LCD. Da mesma forma, os pinos de dados do Arduino são vinculados aos pinos de dados do LCD, respectivamente. O pino positivo do LCD é conectado à alimentação de tensão usando um resistor de 1K ohm e o pino negativo do LCD é conectado ao terminal GND.

Software de Projeto

Todo o projeto pode ser controlado pelo programa do Arduino que é carregado na memória. O programa do Arduino é escrito no Arduino linguagem de programação , e o upload do programa pode ser feito pelo Arduino IDE. Este projeto não precisa de nenhum arquivo de cabeçalho externo para programação. Conecte o Arduino ao computador pessoal e escolha a opção correta da porta COM no IDE do Arduino. Compile o programa Arduino e escolha a placa correta em Ferramentas.

Conclusão

A partir das informações acima, podemos concluir que usando este projeto podemos obter a data, hora e local de um receptor GPS e, em seguida, exibi-los em um LCD. O melhor elemento deste projeto é que qualquer um pode projetá-lo por conta própria com a precisão necessária. Você pode colocá-lo em uma caixa divertida, ser inovador e se divertir projetando o relógio. Aprender e desenvolver projetos por conta própria é incrível e dá confiança a alunos de todas as idades. Além disso, qualquer dúvida na implementação de projetos Arduino ou projetos baseados em GPS, dê seu feedback comentando na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, quais são os componentes necessários são usados ​​neste projeto GPS e Arduino Clock?

Créditos fotográficos