Projekty AVT
2955
2955
System nawigacji
System nawigacji
satelitarnej GPS
satelitarnej GPS
Prezentowany układ to kompletny system do odczytu i wyświetlić. W skład komplet- stopnie długości geograficznej mogą przyj-
nawigacji satelitarnej GPS. Układ umożli- nej informacji NMEA wchodzi zestaw kilku mować wartości większe od 99, przez co
wia odczytanie pozycji geograficznej (sze- mniejszych ramek, poprzedzonych nagłów- wymagana jest dodatkowa cyfra, której nie
rokość i długość geograficzna wraz z kie- kami. W dalszej części artykułu pod poję- ma w przypadku szerokości geograficznej (-
runkiem: północ  N, poÅ‚udnie  S, wschód ciem ramki bÄ™dÄ™ rozumiaÅ‚ liniÄ™ tekstu, która 90 do +90°). NastÄ™pnie wystÄ™puje przecinek
 E, zachód  W), wysokości nad poziomem zaczyna się znakiem $ oraz nazwą nagłówka. rozdzielający pola oraz litera kierunku, np.:
morza oraz liczby satelitów, na podstawie któ- Prezentowane urządzenie wykorzystuje tylko 02101.3868,W.
rych dokonano pomiaru wszystkich parame- ramkę (linię tekstu) z nagłówkiem $GPGGA. Sposób zapisu szerokości i długości geo-
trów. Dodatkowo układ wyświetla czas UTC W tej ramce zawarte są wszelkie kluczowe graficznej wymaga dodatkowego komenta-
(Universal Time Coordinated), umożliwia informacje dotyczące pozycji geograficznej. rza. Posłużę się tu bezpośrednio przykła-
zaprogramowanie punktu docelowego podró- Więcej informacji dotyczących standardu dem z punktu 2. Z wartości 5132.4335,N
ży (wraz z nadaniem nazwy) oraz obliczenie NMEA0183 można znalez
ć w Internecie. można bezpośrednio odczytać wartość stopni
odległości (w prostej linii) do tego punktu od i minut szerokości geograficznej oraz jej kie-
aktualnej pozycji. Opis ramki $GPGGA runek. Liczba stopni oraz minut podana jest
Urządzenie współpracuje z zewnętrznym Informacje poniższe zaczerpnąłem ze strony w pierwszych czterech cyfrach; w naszym
modułem GPS. Moduł ten wysyła dane nawi- http://home.mira.net/~gnb/gps/nmea.html. przykładzie to 51 stopni oraz 32 minuty.
gacyjne poprzez interfejs RS232 w standar- Proponowany odbiornik wykorzystuje Kolejne cztery cyfry oznaczają ułamkową
dzie NMEA0183. Standard NMEA0183 okre- tylko ramkę $GPGGA do ustalenia pozycji część minut (czyli sekundy kątowe i ich setne
śla jednoznacznie to, w jaki sposób odbiornik geograficznej. W tej jednej ramce zawarte są części). Wygodniejszym sposobem zapisu jest
GPS wysyła dane (wysokość i szerokość wszystkie informacje konieczne do ustale- przedstawienie użytkownikowi pozycji geo-
geograficzna, prędkość poruszania się, wyso- nia pozycji geograficznej. Ułatwia to znacz- graficznej w formie: stopnie.minuty.sekundy.
kość nad poziomem morza itp.). Standard ten nie pisanie oprogramowania, które dekoduje ułamki_sekund niż w formie stopnie.minuty.
został utworzony przez Marine Electronics tylko jedną ramkę $GPGGA. ułamki_minut. Konwersja z wartości wysyła-
Association w celu łatwiejszej współpracy Ramka ta składa się z następujących pozy- nych przez odbiornik GPS do postaci wygod-
wszystkich urządzeń służących do nawigacji. cji podanych w kolejności występowania od nej dla użytkownika opiera się o zależność:
Standard NMEA0183 opiera się na nastę- nazwy nagłówka: 1 minuta = 60 sekund. W programie doko-
pujących założeniach: 1. Czas UTC. Podawany w formie sześciu nywane jest stosowne przeliczenie z systemu
" dane wysyłane są w sposób tekstowy, cyfr, bez znaków oddzielających np. 182706 NMEA do formatu stopnie.minuty.sekundy.
" nagłówek linii określa jednoznacznie jaki oznacza 18 godzinę, 27 minutę i 6 sekundę ułamki_sekund. Funkcja realizująca stosowne
rodzaj danych jest przesyłany, czasu UTC. przeliczenie pokazana jest na listingu 1.
" każdy nagłówek zaczyna się znakiem $ a 2. Szerokość geograficzna wraz z określeniem 4. Sposób ustalenia pozycji geograficznej:
kończy znakiem , kierunku (kierunek północny  N, kierunek występowanie cyfry 1 oznacza, że pozycja
" każda informacja oddzielona jest w danej południowy  S). Podawana w
linii przecinkiem, formie ośmiu cyfr rozdzielo-
" długość każdej z linii nie może przekraczać nych kropką. Po ostatniej cyfrze
82 znaków. występuje przecinek rozdziela-
Standard NMEA0183 dopuszcza także jący pola oraz litera określająca
wartości ułamkowe, które zawierają krop- kierunek szerokości geograficz-
kę, jako znak oddzielający część całkowitą nej, np.: 5132.4335,N.
od ułamkowej. Te informacje pozwalają na 3. Długość geograficzna wraz z
prostą budowę odbiornika GPS; wystarczy określeniem kierunku (kierunek
bowiem z całej ramki NMEA wybrać infor- wschodni  E, kierunek zachod-
mację  parametr, który nas interesuje, a ni  W). Podawana w formie
następnie sformatować w sposób wygodny 9 cyfr rozdzielonych kropką,
W
r
z
e
s
i
e
Å„
2
0
1
0
El ekt roni ka dl a Wszyst ki ch Wrzesień 2010
15
Projekty AVT
void lcdlon(char x, char y)
{
float ln=0; wykorzystano systemu DGPS.
float ms=0;
Suma kontrolna ma wartość
char minuty=0; //deklaracja zmiennych
float sekundy=0; 75.
char lonstopnie=0;
Odczyt każdej ramki nastę-
char ltemp[14];
lcdxy(x,y); //ustaw pozycje kursora na wyświetlaczu
puje w procedurze przerwania
ln=atof(lon); //konwersja z ciągu znaków na wartość typu float
UART-u mikroprocesora. W
//lon - ciąg znaków odczytany z modułu GPS (dł geogr)
ln=ln*0.01; //przesunięcie przecinka o dwie pozycje w lewo
przypadku obecności sygnału
lcdtxt( Lon  ); //wyświetlenie tekstu  Lon  na wyświetlaczu
z co najmniej trzech satelitów
lonstopnie=ln; //pobranie części całkowitej ze zmiennej ln (stopnie)
itoa(lonstopnie,ltemp,10); //konwersja na ciąg znaków (char)
GPS przerwanie to pojawia siÄ™
lcdtxt(ltemp); //wyświetlenie stopni dł geogr.
co sekundę. Jeśli urządzenie nie
lcdtxt( . ); //wyświetlenie kropki
ln=ln-lonstopnie; //odjęcie stopni od wartości dł geogr.
odbiera odpowiedniego sygnału
ms=ln*100; //przecinek o dwie pozycje w prawo
z systemu GPS, przerwanie to
minuty=ms; //odczytanie minut
ms=ms-minuty; //odjęcie minut od wartości dł geogr.
pojawia siÄ™ co dwie sekundy,
ltoa(minuty,ltemp,10);
lcdtxt(ltemp); //wyświetlenie minut lecz w wysyłanych danych nie
lcdtxt(   );
występują informacje o pozy-
sekundy=ms*60; //obliczenie liczby sekund z wartości ms
dtostrf(sekundy,4,2,ltemp); //konwersja wartości double na ciąg znaków cji geograficznej, odbierany jest
lcdtxt(ltemp); //wyświetlenie sekund i ich części ułamkowej
natomiast czas UTC. ProcedurÄ™
lcddata(34); //znak 
lcddata(lond[1]); //wyświetlenie kierunku
odczytu danych oraz znalezie-
lcdtxt(  ); //puste pola aż do końca linii
nia ramki $GPGGA w całym
lonsek=(unsigned long)3600*lonstopnie+(unsigned long)60*minuty+sekundy;
//oblicz liczbę sekund - służy do obliczenia odległości do miejsca docelowego
ciągu danych wysyłanych przez
Listing 1
}
odbiornik GPS przedstawia list-
została ustalona na podstawie systemu GPS. DGPS. To pole jest puste, jeśli system nie ing 2.
Cyfra 2 oznacza ustalenie pozycji za pomocÄ… korzysta z systemu DGPS. W przypadku Kolejne linijki programu wczytujÄ… dane
systemu DGPS (system GPS wspomagany pracy z systemem DGPS, w tym polu zawarta wysyłane po nagłówku GPGGA. Następnie
stacjami naziemnymi, pozwalający na zwięk- jest liczba sekund od ostatniej aktualizacji program liczy kolejne przecinki i przepisuje
szenie precyzji pomiaru). Cyfra 0 oznacza pozycji za pomocą systemu DGPS. dane zawarte pomiędzy kolejnymi przecinka-
niepoprawne ustalenie pozycji. 10. Identyfikator stacji DGPS. To pole jest mi do konkretnych zmiennych. Wiadomo, że
5. Liczba satelitów, na podstawie których puste, jeśli system nie korzysta z systemu pomiędzy pierwszym a drugim przecinkiem
została ustalona pozycja geograficzna. Liczba DGPS. W przypadku pracy z systemem ramki $GPGGA zawarty jest czas UTC, a
ta ma poprzedzające zero w przypadku liczby DGPS w tym polu zawarta jest czterocyfrowa pomiędzy trzecim i czwartym przecinkiem
satelitów mniejszej od 10. Przykładowo 07 liczba identyfikująca stację DGPS. Model zawarta jest informacja o kierunku szerokości
oznacza 7 satelitów. prezentowany w artykule nie korzysta z syste- geograficznej i tak dalej.
6. Parametr HDOP (ang. Horizontal Dilution mu DGPS. Osoby zainteresowane systemem
of Precision) określa precyzję ustalenia sze- DGPS mogą znalez
ć stosowne informacje w Określenie odległości do
rokości geograficznej. Wysoka wartość tego Internecie oraz instrukcjach obsługi sprzętu obiektu docelowego
parametru oznacza duży błąd w ustaleniu GPS (np. firmy Garmin). Pomiar odległości do miejsca docelowego
pozycji. Precyzyjne pomiary powinny mieć 11. Suma kontrolna, służąca do stwierdzenia realizowany jest w przestrzeni 2-wymiaro-
współczynnik HDOP poniżej 3. Parametr ten poprawności transmisji danych przez łącze wej. Wysokość obiektu nad poziomem morza
określany jest na podstawie rozmieszczenia RS232. Powstaje ona jako liczba heksadecy- nie została uwzględniona. Jest to oczywiście
satelitów systemu GPS. Jeśli satelity umiesz- malna sumy XOR znaków pomiędzy symbo- z
ródło błędów, ale znacznie upraszcza pisanie
czone są blisko siebie, to precyzja pomiaru lami $ i *. oprogramowania. Ideę pomiaru odległości
maleje (brak dużych różnic w odbiorze sygna- Przykładowa ramka $GPGGA ma nastę- od aktualnej pozycji do miejsca docelowe-
łu GPS). Takie  zbiorowisko satelitów może pującą postać: go ilustruje rysunek 1. Pomiar odległości
być traktowane jako jeden satelita. $GPGGA,170834,4124.8963,N,08151.68 do miejsca docelowego opiera się o dwie
7. Wysokość nad poziomem morza. Wysyłana 38,W,1,05,1.5,280.2,M,-34.0,M,,,*75 właściwości: stałą długość południków oraz
w ramce $GPGGA w formie liczby peł- Dekodując ramkę zgodnie z punktami 1 zmienną długość równoleżników. Na rysunku
nych metrów nad poziomem morza oraz, 11, można uzyskać następujące informacje: 1 długość a oznacza długość południkową
oddzielonej kropką, wartości ułamkowej. Czas UTC aktualnej pozycji geogra- pomiędzy aktualnym punktem, w którym się
Przykładowo 211.3 określa wysokość 211.3 ficznej: 17:08:34. Szerokość geograficzna
Rys. 1
m n.p.m. DÅ‚ugość tego pola ulega zmianie 41º 24.8963 N (po przeliczeniu 41º24 54
wraz ze zmianÄ… wysokoÅ›ci. Warto zaznaczyć, N). DÅ‚ugość geograficzna 81º51.6838 W
że przy maÅ‚ej liczbie satelitów (<5) pomiar (po przeliczeniu 81º51 41 W). Pozycja
wysokości jest obarczony bardzo dużym błę- określona na podstawie systemu GPS (bez
dem, a przy liczbie satelitów równej 3 pomiar DGPS). Liczba satelitów, na podstawie któ-
wysokości jest całkowicie bezużyteczny. rych określono pozycje: 5. Wartość HDOP
8. Wysokość geoidy nad elipsoidą standardu 1.5. Wysokość nad poziomem morza: 280,2
WGS84. Parametr niewykorzystywany w m. Wysokość geoidy  34m. Kolejne dwa
urządzeniu. Stanowi on informację o różni- pola są puste, do określenia pozycji nie
cy pomiędzy elipsoidą odniesienia systemu
Listing 2
WGS84 a geoidÄ…
znak=recvrs232(); //odbierz znak z układu UART
if ((znak==36) && (krok==0)) krok=1; //jeśli odebrany znak to $ i krok dekodowania=0 to
stanowiÄ…cÄ… przybli-
if (znak==42) krok=0; //jeśli odebrany znak to *, to koniec ramki, wyzeruj krok dekodowania
żenie powierzchni
if ((krok==1) && (znak==71)) krok=2; //jeśli krok=1 oraz znak = G to kolejno
if ((krok==2) && (znak==80)) krok=3; //sprawdz
czy znak P
Ziemi.
if ((krok==3) && (znak==71)) {krok=4; znak=0;} //sprawdz
czy znak G, ustaw znak=0
9. Czas ostatniej if ((krok==4) && (znak==71)) krok=5; //sprawdz
czy znak G
poprawki systemu if ((krok==5) && (znak==65)) {krok=6; znak=0;} //sprawdz
czy znak A, znak=0
if (krok==6) { //kolejne dane to zawartość ramki GPGGA
//program odczytywania kolejnych informacji z ramki //GPGGA
Wrzesień 2010
W
r
z
e
s
i
e
Å„
2
0
1
0
El ekt roni ka dl a Wszyst ki ch
16
Projekty AVT
float liczodleglosc(void)
znajduje urzÄ…dzenie (punkt X), a punktem i przed zastosowa-
{
docelowym (punkt Y). Długość a liczona niem zakupionego char temp[12]; //zmienna pomocnicza
double cosinus; //wartość kosinusa
jest przez program jako różnica szeroko- modułu GPS warto
long x=0,y=0; //zmienne do obliczenia odległości
ści geograficznej aktualnej pozycji i miejsca się upewnić, czy y=latsek-dssek; //obliczenie różnic pozycji geogr.
x=lonsek-ddsek;
docelowego. Różnica ta wyrażona jest w wysyła on dane w
//zmienne x oraz y zawierają różnice w poz. geogr wyrażone w sek
cosinus=1000*cos(latstopnie*3.1415/180); //radiany na stopnie
sekundach kątowych. W celu wyrażenia dłu- standardzie NMEA
// korekcja związana ze zmienna długością równoleżników.
gości a w metrach lub kilometrach jest ona (moduł wykorzysta-
x=x*cosinus; //korygowanie wyniku
x=x*0.001; //usunięcie mnożnika 1000
wymnażana przez 0,03. Współczynnik 0,03 ny w modelu ma
x=x*x; //obie wartości podnieść do kwadratu
powstał poprzez podzielenie obwodu Ziemi możliwość wysyła-
y=y*y;
odleglosc=sqrt(x+y); //i wyciągnąć pierwiastek
(sumy długości dwóch południków) przez nia danych w stan-
odleglosc=odleglosc*0.03; //0.03 = 40000km/(360*60*60)
liczbÄ™ sekund kÄ…ta peÅ‚nego: 360º. DÅ‚ugość dardzie NMEA oraz
if (abs(x) >150000000) odleglosc=-1; //jeśli za duże wartości
if (abs(y) >150000000) odleglosc=-1;// to zwróć -1.
dwóch południków to około 40 000km a binarnym  w for-
return odleglosc;
ilość sekund kątowych w kącie pełnym to mie zer i jedynek)
}
Listing 3
360*60*60=1296000. Oznacza to, że urządze- oraz czy w ciągu
nie przyjmuje długość 30 metrów jako jedną wyjściowym obecna jest ramka $GPGGA. dawane są w formie płytki drukowanej ze
sekundę kątową (ale tylko dla południków, Test modułu GPS najwygodniej przeprowa- zintegrowaną anteną. Autor testował opisany
które mają stałą długość, dla równoleżników dzić, wpinając go bezpośrednio do portu model z dwoma modułami GPS i moduł osta-
ta wielkość jest dodatkowo korygowana przez COM komputera PC. Należy mieć na uwa- tecznie użyty w urządzeniu wykazywał się o
funkcję kosinus). Odległości b oraz c nie są dze, aby wpiąć tylko linię TX modułu GPS do wiele większą czułością niż moduł GPS typu
równe. Wraz z oddalaniem się od równika linii RX złącza COM komputera. Podłączenie OEM. Poprawę odbioru sygnału GPS można
długość równoleżników maleje z kosinusem linii TX złącza COM komputera z linią RX uzyskać, stosując zewnętrzną antenę (jeśli
kąta szerokości geograficznej, osiągając war- modułu może doprowadzić do uszkodzenia moduł ma zewnętrzne wejście antenowe) lub
tość 0 dla biegunów (cos90º=0). DÅ‚ugość o moduÅ‚u GPS (linia TX zÅ‚Ä…cza COM kompu- przesuwajÄ…c moduÅ‚ GPS w pobliże okna.
liczona jest w następujących krokach: tera PC ma znacznie wyższe napięcia pracy
1. Obliczenie różnicy w pozycji geograficz- niż moduł GPS). W moim przypadku do Montaż i uruchomienie
nej, zarówno dla szerokości geograficznej jak pierwszego testu modułu GPS wykorzysta- Układ można zmontować na płytce widocznej
i dla długości geograficznej. Wyrażenie tych łem przejściówkę USB-RS232. Przejściówka na rysunku 3. Montaż jest klasyczny, ale
różnic w sekundach kątowych. zapewni od razu dopasowanie poziomów ze względu na obecność rezystorów SMD
2. Obliczenie długości b, zależnej od aktual- i wyeliminuje ryzyko uszkodzenia modułu wymagana jest spora precyzja w montażu.
nej szerokości geograficznej (uwzględnienie GPS. Podczas testów w pomieszczeniach Do złączy oznaczonych S1 S4 należy przy-
kosinusa szerokości geograficznej). może się okazać, że moduł GPS nie potrafi lutować przyciski służące do obsługi odbior-
3. Obliczenie przybliżonej odległości pomię- odebrać sygnału GPS, przez co wysyłane nika. Dodatkowo, jeśli wyświetlacz LCD
dzy punktami X oraz Y ze wzoru: ramki będą puste  wysyłane będą tylko ma podświetlanie, to należy je podłączyć do
o 0,03 a2 b2 nazwy nagłówków (w ramce $GPGGA poja- gniazda oznaczonego PODSW, a przycisk
Funkcja realizująca te obliczenia przedsta- wi się jedynie czas UTC). Dotyczy to szcze- służący do jego włączenia należy przylutować za
wiona jest na listingu 3. gólnie modułów GPS typu OEM, które sprze- pomocą odcinka przewodu do gniazda POD_S.
Układ najlepiej
Rys. 2
Opis układu zamknąć w sto-
Schemat odbiornika GPS zamieszczo- sownej obudowie.
no na rysunku 2. Układ składa się z S5 W modelu wyko-
2
mikroprocesora AVR, który z ramek rzystano obudowę
R3
T1
1
NMEA0183 pozyskuje informacje o BC237 Z44, która okaza-
VCC
2.2k
lokalizacji oraz modułu GPS, który takie IC1 ła się najlepszym
1
1 23 2
ramki wysyła. Informacje o lokalizacji wyborem. Koszyk
PC6(/RESET) PC0(ADC0)
24 3
PC1(ADC1)
są następnie przedstawiane na wyświet- na 4 baterie AA
22 25 1 4
AGND PC2(ADC2)
VCC
21 26 2 5
laczu LCD. Tranzystor T1 z elementami należy przykle-
AREF PC3(ADC3)
20 27 3 6
AVCC PC4(ADC4/SDA)
R2 i R3 sprzęga łącze RS232 modułu ić do jednej ze
2 28 4
PC5(ADC5/SCL)
1
odbiorczego GPS z UART-em procesora. ścian obudowy.
LCD_CTR
R1
9
LCD_DATA
PB6(XTAL1/TOSC1)
Potencjometr R1 służy do regulacji kon- Trzeba dodatko-
ZAS
10 2
trastu wyświetlacza LCD. Rezystor R4 10k wo wyciąć otwór
VCC
PB7(XTAL2/TOSC2) PD0(RXD)
3
PD1(TXD)
ogranicza prąd podświetlania wyświetla-
S1
4
Rys. 3
PD2(INT0)
1
cza LCD. Można go dobrać w zależności 8 5
GND PD3(INT1)
2
C2 C1 6
PD4(XCK/T0)
od potrzeb  im mniejszy, tym większy
BC237
7 11
1 3 IC1
VCC PD5(T1) T1 2
S1
100n 12
pobór prądu, ale większa jasność pod- 47u S2
PD6(AIN0)
13
PD7(AIN1) 1
świetlania wyświetlacza. Układ wyko- S2
2
rzystuje gotowy moduł odbiorczy GPS, 14
PB0(ICP) S3
15
S5
PB1(OC1A)
który nie wymaga żadnej ingerencji
S3
16
PB2(SS/OC1B)
użytkownika. Po podłączeniu zasilania 17 1
PB3(MOSI/OC2)
18 2
PB4(MISO)
moduł odbiorczy GPS od razu wysy-
19
PB5(SCK)
Å‚a ramki w standardzie NMEA0183.
S4 R1
MEGA8-P
Możliwa jest konfiguracja modułu GPS,
2 1
JP1
1 2
ale w układzie nie została wykorzystana
1 2
3 4
 standardowe ustawienia okazały się
PODSW 10k
5 6
optymalne. Sposób konfiguracji modułu S4
7 8
JP1 STK200
9 10
GPS zależy od producenta urządzenia
STK200
W
r
z
e
s
i
e
Å„
2
0
1
0
El ekt roni ka dl a Wszyst ki ch Wrzesień 2010
17
VCC
R2
6.8k
+
VCC
VCC
MEGA8-P
1
2
R4
22
LCD_CTR
LCD_DATA
POD_S
POD_S
ZAS
C2
47u
VCC
PODSW
8k
6.
R2
22
R4
Projekty AVT
na wyświetlacz LCD oraz niewielkie otwo- ten zależny jest także od licz-
ry do przymocowania przycisków. Można by satelitów, które w danym
spróbować podgrzać końcówki przycisków momencie  widzi odbior-
lutownicą i wtopić je w obudowę tak, aby nik. Model w pomieszczeniu
przeszły na wylot obudowy. Z boku obudowy potrzebuje około 45 sekund na
zamocowano wyłącznik urządzenia. Pomocą wyświetlenie danych nawiga-
w pracach mechanicznych mogą być foto- cyjnych. Po otrzymaniu tych
grafie modelu. Do gniazda oznaczonego S5 danych układ jest gotowy do
należy doprowadzić łącze RS232 z modułu pracy.
GPS. Moduł ten musi mieć ustawione nastę- Do obsługi urządzenia służą
pujące parametry: cztery przyciski. Umożliwiają
Wykaz elementów
1. szybkość transmisji 4800b/s, one programowanie współrzędnych geogra-
Rezystory
2. 8 bitów danych, brak kontroli parzystości ficznych miejsca, do którego chcemy okre-
R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10k© PR
3. musi wysyłać ramkę $GPGGA  układ ślić naszą aktualną odległość, nadanie nazwy
R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6,8k© SMD 1206
właśnie z niej odczytuje informacje doty- temu miejscu oraz sprawdzenie odległości od
R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2k© SMD 1206
czÄ…ce pozycji geograficznej. naszej aktualnej pozycji do zaprogramowa-
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22© SMD 1206
W modelu zastosowano moduł przeznaczony nego miejsca. Jeśli interesują nas wyłącznie
Kondensatory
do użytku w samochodach, oparty na układzie nasze aktualne współrzędne geograficzne, to
C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF SMD 1206
SIFR STAR III, który doskonale radzi sobie z nie potrzebujemy korzystać z przycisków,
C2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47µF/16V
ustaleniem pozycji nawet w pomieszczeniach. tylko po prostu włączyć urządzenie.
Półprzewodniki
Od parametrów tego modułu zależą parametry Aby wprowadzić nową lokalizację miej-
IC1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ATmega8
całego urządzenia. Warto więc wyposażyć się sca, do którego będzie liczona odległość,
T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . BC237
w możliwie jak najczulszy moduł odbiorczy. należy nacisnąć przycisk opisany jako Nowa
Pozostałe
Jak pisałem wyżej, należy stanowczo unikać Lok (patrz fotografie modelu). Po naciś-
Podstawka DIP28
modułów GPS typu OEM. nięciu przycisku, na wyświetlaczu pojawi
5 sztuk przycisków
Prezentowany model powinien być zasilany się komunikat o wprowadzeniu szeroko-
Wyświetlacz 4x20 znaków
z 4 akumulatorków NiMH AA o pojemności ści geograficznej. Przyciskami oznaczo-
Koszyk na cztery baterie AA
2100mA, co wystarcza na ciągłą pracę urzą- nymi jako ST, MIN, SEK należy wpro-
Moduł GPS  zgodnie z opisem
dzenia przez co najmniej 20 godzin  pobór wadzić szerokość geograficzną. Wpisaną
Komplet podzespołów z płytką jest dostępny
prądu wynosi 80mA oraz 110mA przy włą- wartość zatwierdza się przyciskiem Enter.
w sieci handlowej AVT jako kit szkolny AVT-2955
czonym podświetlaniu. Nie należy stosować Po zatwierdzeniu szerokości geograficz-
(moduł GPS nie wchodzi w skład zestwu).
do zasilania układu czterech jednorazo- nej należy, sposobem opisanym powyżej,
wych baterii AA, gdyż napięcie świeżych wprowadzić długość geograficzną. Na sam alizuje pozycję co sekundę, ale aby do tego
baterii często przekracza 1,5V, co może spo- koniec trzeba wprowadzić nazwę wpisanego doszło, moduł musi  poczuć , że się porusza.
wodować uszkodzenie procesora oraz modułu miejsca (np. nazwę miasta). Zmiany litery Oznacza to, że układ może nie zareagować,
odbiorczego. dokonujemy przyciskami oznaczonymi A, jeśli przemieścimy się tylko o 30 czy 50
Program sterujący pracą całego ukła- B, C... oraz Z, Y, X... Nazwę można wyka- metrów, dlatego podczas testów najlepiej
du został napisany w środowisko WinAVR sować i wpisać ponownie, naciskając jed- wsiąść na rower i przejechać się razem z
 można go ściągnąć z Elportalu. Jest to nocześnie oba przyciski (CLEAR). Każdą włączonym układem, obserwując wskaza-
mój pierwszy program w C i zapewne nie wpisaną literę zatwierdzamy przyciskiem nia. Poruszanie się powoduje aktualizację
jest napisany optymalnie. Osoby bardziej opisanym OK. Po wpisaniu nazwy układ naszego położenia co sekundę. Dokładność
doświadczone mogą oprogramowanie napisać wróci do wyświetlenia aktualnych współ- wyznaczenia pozycji według danych pro-
same, szczególnie jeśli wiadomo, w jaki spo- rzędnych geograficznych. W modelu nie ducenta modułu wynosi 5 metrów. Dużą
sób należy odczytywać dane lokalizacyjne z można zaprogramować kierunku geograficz- pomocą w testach modułu może okazać się
ramek $GPGGA protokołu NMEA0183. Przy nego. Programowana odległość musi leżeć program Google Earth, który podaje pozycję
konfiguracji fusów mikroprocesora należy na półkuli północnej w kierunku wschod- geograficzną wraz z wysokością nad pozio-
pamiętać, aby włączyć wewnętrzny oscylator nim od południka głównego. Odległość do mem morza. Wskazania przyrządu można
i ustawić jego częstotliwość na 1MHz. miejsca, które zostało zaprogramowane, zatem porównać z tym, co podaje program.
można sprawdzić, naciskając przycisk ODL. Innym sposobem jest posiadanie dobrego
Obsługa Odległość wyświetlana jest z rozdzielczością fabrycznego odbiornika i porównanie wska-
Urządzenie po włączeniu oczekuje na popraw- 10 metrów, aczkolwiek dokładność jej okre- zań obu przyrządów.
ne informacje z modułu GPS. Czas wstęp- ślenia wynosi ok. 40 metrów i jest zależna
nego oczekiwania zależny jest od rodzaju od liczby satelitów, na podstawie których Rafał Stępień
modułu i określany jest jako zimny start. Czas została określona nasza pozycja. Układ aktu- [e-mail]
R E K L A M A
Wrzesień 2010
W
r
z
e
s
i
e
Å„
2
0
1
0
El ekt roni ka dl a Wszyst ki ch
18