Extraction de la latitude et de la longitude d'un signal GPS avec Arduino

Extraction de la latitude et de la longitude d'un signal GPS avec Arduino

Dans ce tutoriel, nous apprendrons comment extraire les données de latitude et de longitude d'un signal GPS en utilisant l'Arduino et le module GPS Ublox NEO-6M. Ce projet est particulièrement utile pour des applications nécessitant le suivi de position, comme la robotique ou la navigation en plein air. À la fin de ce tutoriel, vous disposerez d'un programme fonctionnel qui lit les données GPS et affiche les coordonnées sur le moniteur série.

Avant d'entrer dans les détails, il peut être utile de consulter la vidéo associée pour obtenir des précisions sur le câblage et l'implémentation du code (dans la vidéo à 00:00).

Le matériel expliqué

Le composant principal de ce projet est le module GPS Ublox NEO-6M. Ce module est conçu pour fournir des données de positionnement précises en utilisant les signaux des satellites GPS. Il peut recevoir des signaux de plusieurs satellites simultanément, ce qui permet un suivi de position précis. Le module communique avec l'Arduino via une communication série, ce qui le rend facile à intégrer dans divers projets.

En plus du module GPS, vous aurez besoin d'une carte Arduino pour traiter les données GPS. L'Arduino lira les données envoyées par le module GPS et extraira les valeurs de latitude et de longitude pour une utilisation ultérieure. Le module GPS fonctionne généralement à 5 V et fournit une sortie série que l'Arduino peut lire via sa broche RX.

Détails de la fiche technique

Fabricant	u-blox
Numéro de pièce	NEO-6M
Tension logique / E/S	3,3 V
Tension d'alimentation	3.0 à 5.5 V
Courant de sortie	≤ 50 mA
Sensibilité GPS	-165 dBm
Température de fonctionnement	-40 à 85 °C
Fréquence de mise à jour	1 Hz (par défaut)
Paquet	25 x 35 x 4 mm
Notes / variantes	Diverses configurations disponibles

Assurez-vous que le module GPS est connecté à une source d'alimentation stable (3,0 à 5,5 V).
Utilisez une bibliothèque adaptée pour gérer l'analyse des données GPS.
Veillez à garder l'antenne dégagée de tout obstacle pour une meilleure réception par satellite.
Vérifiez le débit en bauds du module GPS ; il fonctionne généralement à 9600 bauds.
Envisagez d'utiliser un condensateur pour lisser l'alimentation si le module GPS est instable.

Instructions de câblage

Pour câbler le module GPS NEO-6M à votre Arduino, commencez par connecter la broche VCC du module GPS à la broche 5V de l'Arduino. Ensuite, connectez la broche GND du module GPS à la masse (GND) de l'Arduino. Le module GPS communiquera avec l'Arduino via les broches TX et RX. Connectez la broche TX du module GPS à la broche RX (généralement la broche 0) de l'Arduino.

Si vous utilisez un Arduino doté de broches I2C dédiées, veillez à connecter les broches SDA et SCL correctement (généralement A4 pour SDA et A5 pour SCL sur les cartes Arduino standard). Après le câblage, vérifiez à nouveau toutes les connexions pour vous assurer qu'elles sont solides et correctement orientées.

Exemples de code et guide pas à pas

Voici un court extrait du code pour initialiser la communication série et configurer la chaîne d'entrée pour les données GPS :

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

Ce code initialise la communication série à 9600 bauds et réserve de l'espace pour la chaîne de données GPS entrante.

Examinons maintenant la partie du code qui traite les données GPS entrantes et extrait la latitude et la longitude :

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

Dans cet extrait, le programme vérifie si les données entrantes correspondent au signal GPS attendu. Si c'est le cas, il extrait les valeurs de latitude et de longitude de la chaîne d'entrée et les affiche sur le moniteur série.

Enfin, le code inclut une section pour gérer les nouvelles données arrivant par la connexion série :

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

Cette fonction lit les caractères entrants du port série et les ajoute auinputString. Une fois qu'un caractère de nouvelle ligne est détecté, il définit lestringCompletemettre le drapeau à vrai, indiquant qu'une chaîne complète de données a été reçue.

Démonstration / À quoi s'attendre

Après avoir téléversé le code et lancé l'Arduino, vous devriez voir les valeurs de latitude et de longitude s'afficher dans le moniteur série. Il est important de s'assurer que le module GPS dispose d'une vue dégagée du ciel pour recevoir efficacement les signaux des satellites. Si le module ne reçoit pas de signal, il se peut qu'il n'affiche pas de coordonnées valides (dans la vidéo à 02:30).

Parmi les pièges courants figurent les erreurs de câblage, une alimentation insuffisante et une mauvaise réception satellite. Vérifiez et dépannez ces éléments si vous rencontrez des problèmes.