Assista no YouTube

Extraindo latitude e longitude de um sinal GPS no Arduino

Neste tutorial, vamos aprender como extrair dados de latitude e longitude de um sinal GPS usando o Arduino e o módulo GPS Ublox NEO-6M. Este projeto é particularmente útil para aplicações que exigem rastreamento de localização, como robótica ou navegação ao ar livre. Ao final deste tutorial, você terá um programa funcional que lê dados de GPS e imprime as coordenadas no monitor serial.

Antes de mergulharmos nos detalhes, você pode querer consultar o vídeo associado para esclarecimentos adicionais sobre a fiação e a implementação do código (no vídeo em 00:00).

Hardware Explicado

O componente principal deste projeto é o módulo GPS Ublox NEO-6M. Este módulo foi projetado para fornecer dados de posicionamento precisos usando sinais de satélites GPS. Ele pode receber sinais de vários satélites simultaneamente, o que permite um rastreamento de localização preciso. O módulo se comunica com o Arduino usando comunicação serial, tornando-o fácil de integrar em vários projetos.

Além do módulo GPS, você precisará de uma placa Arduino para processar os dados do GPS. O Arduino lerá os dados enviados pelo módulo GPS e extrairá os valores de latitude e longitude para uso posterior. O módulo GPS normalmente opera a 5V e fornece uma saída serial que o Arduino pode ler através do pino RX.

Detalhes da ficha técnica

• Certifique-se de que o módulo GPS esteja conectado a uma fonte de alimentação estável (3.0 a 5.5 V).
• Use uma biblioteca adequada para lidar com a análise dos dados de GPS.
• Mantenha a antena livre de obstruções para melhor recepção de satélite.
• Verifique a taxa de transmissão do módulo GPS; ele normalmente opera a 9600 baud.
• Considere usar um capacitor para suavizar a alimentação se o módulo GPS estiver instável.

Instruções de Fiação

Para conectar o módulo GPS NEO-6M ao seu Arduino, comece conectando o pino VCC do módulo GPS ao pino 5V do Arduino. Em seguida, conecte o pino GND do módulo GPS ao pino de terra (GND) do Arduino. O módulo GPS se comunicará com o Arduino usando os pinos TX e RX. Conecte o pino TX do módulo GPS ao pino RX (normalmente o pino 0) do Arduino.

Se você estiver usando um Arduino com pinos I2C dedicados, certifique-se de conectar os pinos SDA e SCL adequadamente (normalmente A4 para SDA e A5 para SCL em placas Arduino padrão). Após a fiação, verifique novamente todas as conexões para garantir que estejam seguras e corretamente orientadas.

Exemplos de Código e Guia Passo a Passo

Aqui está um breve trecho do código para inicializar a comunicação serial e configurar a string de entrada para os dados do GPS:

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

Este código inicializa a comunicação serial com uma taxa de transmissão de 9600 baud e reserva espaço para a string de dados GPS recebida.

Em seguida, vamos ver a parte do código que processa os dados GPS recebidos e extrai a latitude e a longitude:

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

Neste trecho, o programa verifica se os dados recebidos correspondem ao sinal GPS esperado. Se corresponderem, ele extrai os valores de latitude e longitude da string de entrada e os imprime no monitor serial.

Finalmente, o código inclui uma seção para lidar com novos dados que chegam pela conexão serial:

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

Esta função lê os caracteres recebidos da porta serial e os acrescenta ainputString. Quando um caractere de nova linha é detectado, ele define ostringCompleteDefinir a flag como true, indicando que uma string completa de dados foi recebida.

Demonstração / O que esperar

Ao carregar o código e executar o Arduino, você deverá ver os valores de latitude e longitude impressos no monitor serial. É importante garantir que o módulo GPS tenha uma visão desobstruída do céu para receber os sinais de satélite de forma eficaz. Se o módulo não receber um sinal, ele pode não exibir coordenadas válidas (no vídeo em 02:30).

Problemas comuns incluem erros na fiação, alimentação de energia insuficiente e recepção de satélite fraca. Certifique-se de verificar e solucionar esses aspectos caso encontre algum problema.

Marcas de tempo do vídeo

• 00:00- Introdução
• 02:30- Instruções de fiação
• 05:00- Explicação do código
• 08:15- Demonstração da funcionalidade do GPS

Imagens

GPS antenna

GPS module with antenna

GPS modules

Arduino wiring for Neo-6M GPS module

GPS antenna

GPS module with antenna

GPS modules

Arduino wiring for Neo-6M GPS module