Extracción de latitud y longitud de una señal GPS en Arduino

Extracción de latitud y longitud de una señal GPS en Arduino

En este tutorial aprenderemos cómo extraer datos de latitud y longitud de una señal GPS utilizando el Arduino y el módulo GPS Ublox NEO-6M. Este proyecto es especialmente útil para aplicaciones que requieren seguimiento de la ubicación, como la robótica o la navegación al aire libre. Al final de este tutorial tendrás un programa funcional que lee datos GPS e imprime las coordenadas en el monitor serie.

Antes de entrar en los detalles, quizá quiera consultar el video asociado para obtener más aclaraciones sobre el cableado y la implementación del código (en el video a las 00:00).

Hardware explicado

El componente principal de este proyecto es el módulo GPS Ublox NEO-6M. Este módulo está diseñado para proporcionar datos de posicionamiento precisos utilizando señales de los satélites GPS. Puede recibir señales de múltiples satélites simultáneamente, lo que permite un seguimiento preciso de la ubicación. El módulo se comunica con el Arduino mediante comunicación serie, lo que facilita su integración en diversos proyectos.

Además del módulo GPS, necesitarás una placa Arduino para procesar los datos GPS. El Arduino leerá los datos enviados por el módulo GPS y extraerá los valores de latitud y longitud para su uso posterior. El módulo GPS normalmente funciona a 5 V y proporciona una salida serial que el Arduino puede leer a través de su pin RX.

Detalles de la hoja de datos

Fabricante	u-blox
Número de pieza	NEO-6M
Tensión lógica/E/S	3.3V
Tensión de alimentación	3.0 a 5.5 V
Corriente de salida	≤ 50 mA
Sensibilidad del GPS	-165 dBm
Temperatura de funcionamiento	-40 a 85 °C
Frecuencia de actualización	1 Hz (predeterminado)
Paquete	25 x 35 x 4 mm
Notas / variantes	Varias configuraciones disponibles

Asegúrese de que el módulo GPS esté conectado a una fuente de alimentación estable (3.0 a 5.5V).
Utilice una biblioteca adecuada para manejar el análisis de los datos GPS.
Mantenga la antena libre de obstáculos para una mejor recepción satelital.
Compruebe la tasa de baudios del módulo GPS; normalmente funciona a 9600 baudios.
Considere usar un condensador para suavizar la alimentación si el módulo GPS es inestable.

Instrucciones de cableado

Para cablear el módulo GPS NEO-6M a tu Arduino, comienza conectando el pin VCC del módulo GPS al pin 5V del Arduino. A continuación, conecta el pin GND del módulo GPS al pin de tierra (GND) del Arduino. El módulo GPS se comunicará con el Arduino usando los pines TX y RX. Conecta el pin TX del módulo GPS al pin RX (normalmente el pin 0) del Arduino.

Si está utilizando un Arduino con pines I2C dedicados, asegúrese de conectar los pines SDA y SCL correctamente (normalmente A4 para SDA y A5 para SCL en las placas Arduino estándar). Después del cableado, vuelva a comprobar todas las conexiones para asegurarse de que estén firmes y correctamente orientadas.

Ejemplos de código y guía paso a paso

Aquí tienes un breve extracto del código para inicializar la comunicación serie y configurar la cadena de entrada para los datos del GPS:

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    inputString.reserve(200);
}

Este código inicializa la comunicación serie a una velocidad de 9600 baudios y reserva espacio para la cadena de datos GPS entrante.

A continuación, veamos la parte del código que procesa los datos GPS entrantes y extrae la latitud y la longitud:

if (BB == signal) {
    String LAT = inputString.substring(7, 17);
    String LON = inputString.substring(20, 31);
    Serial.println(LAT);
    Serial.println(LON);
}

En este fragmento, el programa comprueba si los datos entrantes coinciden con la señal GPS esperada. Si es así, extrae los valores de latitud y longitud de la cadena de entrada y los imprime en el monitor serie.

Finalmente, el código incluye una sección para manejar los nuevos datos que llegan a través de la conexión serie:

void serialEvent() {
    while (Serial.available()) {
        char inChar = (char) Serial.read();
        inputString += inChar;
        if (inChar == '\\n') {
            stringComplete = true;
        }
    }
}

Esta función lee los caracteres entrantes del puerto serie y los añade alinputString. Una vez que se detecta un carácter de nueva línea, establece elstringCompleteestablecer el flag en true, indicando que se ha recibido una cadena completa de datos.

Demostración / Qué esperar

Al subir el código y ejecutar el Arduino, debería ver los valores de latitud y longitud impresos en el monitor serial. Es importante asegurarse de que el módulo GPS tenga una vista despejada del cielo para recibir las señales de los satélites de forma efectiva. Si el módulo no recibe señal, puede que no muestre coordenadas válidas (en el video a las 02:30).

Los problemas comunes incluyen errores de cableado, suministro de energía insuficiente y mala recepción satelital. Asegúrese de revisar y solucionar estos aspectos si encuentra algún problema.