Adafruit GPS ULTIMATE

Introduction

http://ladyada.net/products/ultimategps/

Raccorder au PC

Les modules GPS sont vraiment merveilleux, dès qu'ils sont allumés ils essayent de se synchroniser (FIX) et produisent des données. Comme presques tous les GPS existants, Le GPS Ultimate d'Adafruit utilise une logique TTL sur sa sortie série pour envoyer ses données.

La meilleure façon de commencer à tester un GPS est de le brancher directement sur un ordinateur par l'intermédiaire du convertisseur Série TTL vers USB d'un Arduino.

Vous pouvez aussi utiliser un adaptateur FTDI ou tout autre adaptateur TTL mais dans cette démonstration nous allons utiliser un simple Arduino.

Le code

Pour commencer, charger un sketch "blanc" dans votre Arduino:

// Ce sketch vous permet de by-passer l'Atmega
// et de connecter des senseurs (comme un GPS ou lecteur d'empreinte) 
// directement sur le convertisseur USB/Série de votre carte
// Arduino.
 
// Connecter VIN au +5V
// Connecter GND à la masse/ground
// Connecter GPS RX (réception donnée dans le GPS) vers Arduino Pin 0 (digitiale)
// Connecter GPS TX (sortie de donnée du GPS) vers Arduino Pin 1 (digitiale)
 
void setup() {}
void loop() {}

Voici comment contourner la puce ATMega, vous vous raccordez directement sur le convertisseur USB/Serial.

Une fois que vous avez chargé le scketch, raccordez le GPS comme suit:

Le montage

Messages GPS

Branchez ensuite le cable USB et ouvrez le moniteur Serie d'Arduino IDE. Veillez à sélectionner 9600 baud dans la liste déroulante.

Vous verrez alors apparaître un texte fort semblable à ce qui suit:

Ce que vous voyez sont les "messages NMEA" brutes que le module produit.

Il y a différents types de messages NMEA, les messages les plus couramment utilisés sont:

1. $GPRMC - Global Positioning Recommended Minimum Coordinates
2. $GPGGA

Ces deux messages produisent les informations suivantes:

• temps,
• date,
• latitude,
• longitude,
• altitude,
• Vitesse estimé (au sol),
• Type de FIX (synchronisation).

Le type de Fix indique si le GPS est synchronisé sur des satellites et s'il reçoit assez de données pour déterminer la position (2D fix) ou la position+altitude (3D fix).

Pour plus d'information sur les messages NMEA et ce qu'ils contiennent, vous pouvez vous documenter sur le site suivant www.gpsinformation.org/dale/nmea.htm

Si vous prenez attention au contenu de la capture présentée ci-dessus, vous pouvez constater qu'il y a beaucoup de virgules (sans données en elles).
C'est parce que le module est sur un bureau, à l'intérieur, et qu'il n'est pas synchronisé (pas de FIX).
Pour que le module se synchronise, il faut qu'il soit à l'extérieur.

Interprétation des résultats - Coordonnées

Regardez la ligne mentionnant $GPRMC,194509.000,A,4042.6142,N,07400.4168,W,2.03,221.11,160412,,,A*77

Cette ligne est appelée une phrase RMC (Recommended Minimum) contenant les information minimale et contient déjà plein d'information utiles. Chaque donnée est séparée des autre par une virgule (comma en anglais).

La première partie 194509.000 est une indication de temps GMT. Les deux premiers chiffres 19 indique l'heure (19:00h, aussi connu comme 7pm ou 7 heures du soir) et les deux suivants indique les minutes, ensuite deux autres chiffres pour les secondes et finallement les millisecondes. Donc, cette capture a eu lieu à 7:45 pm (après midi) et 9 secondes (ou encore à 19:45:09 en notation 24h au format européen).

La seconde partie est un 'code statut' (status code), à savoir:

• V pour "Void" indique que les données sont invalides.
• A pour "Active" indique que le GPS peut obtenir un e synchronisation (lock/fix)

Les 4 données suivantes contiennent des données de géolocalisation.

• La Latitude (première série d'information) correspond à l'axe Sud -> Nord (Truc pour Google Map: le Sud vers le bas est négatif, le nord vers le Haut est positif)
• La Longitude (deuxième série d'information) correspond à l'axe Ouest -> Est (Truc pour Google Map: De gauche droite vers l'écriture... on ajoute des lettres sur la lignes. Ouest est négatif, Est est positif)

Dans cet exemple, la position est 4042.6142,N (Latitude 40 degrés, 42.3932 minutes North [Nord]) et 07400.4168,W (Longitude 74 degrés, 0.4680 minutes West [ouest]).

Localisation sur Google Maps

Pour identifier cette localisation sur Google Maps, tapez +40° 42.6142', -74° 00.4168' dans la zone de recherche de Google Maps.
Malheureusement, Google Maps n'accepte pas directement la notation ENMA, vous devez donc utiliser +/- à la place de la notation NSWE. N (Nord) et E (Est) sont positifs, S (Sud) et W (Ouest=West) sont négatif.

Interprétation des résultats - Vitesse

En reprenant notre exemple $GPRMC,194509.000,A,4042.6142,N,07400.4168,W,2.03,221.11,160412,,,A*77 déjà mentionné ci-dessus:

Après les données de localisation viennent la vitesse exprimée en knots. Un knot correspond à la vitesse du Mile Nautique, soit 1.852 km/h.

Suivant l'exemple, nous nous déplaçons donc de 2.03 knots (3.76 km/h)

Vient ensuite l'angle de tracking, cela correspond approximativement à la direction indiquée par une boussole. Cette direction est calculée sur base de la direction de notre déplacement déjà effectué (donnée nécessaire pour pouvoir indiquer le Nord avec cette boussole virtuelle).

L'information suivante 160412 est la date courante soit le 16 Avril 2012 (jour mois année_en_2_positions).

Finalement, les données la ligne est terminée avec un *XX qui est checksum des données transférée.

Une fois que vous avez obtenu une synchronisation avec votre module GPS, vérifiez votre position à l'aide de Google Maps (ou autre logiciel de géolocalisation). Souvenez-vous qu'un GPS dispose d'une précision de seulement 5 à 10 mètres (la plus grande précision étant réservée aux militaires). Cette précision peut se dégrade si vous êtes à l'intérieur ou entouré de haut building/bâtiments.

Raccordement Arduino

Une fois que vous avez testé le module GPS en lien direct, vous pouvez alors raccorder le module sur votre microcontrôleur. Nous utilisons un Arduino mais vous pouvez adapter le code sur tout autre microcontroleur supportant une communication série TTL à 9600 bauds.

Connectez:

• VIN sur +5V,
• GND vers la masse (GND),
• RX sur la broche digitale 2
• TX sur la broche digitale 3

Next up, download the Adafruit GPS library. This library does a lot of the 'heavy lifting' required for receiving data from GPS modules, such as reading the steaming data in a background interrupt and automagically parsing it. To download it, visit the GitHub repository and click the DOWNLOADS button in the top right corner , rename the uncompressed folder Adafruit_GPS. Check that the Adafruit_GPS folder contains Adafruit_GPS.cpp and Adafruit_GPS.h. Place the Adafruit_GPS library folder your <arduinosketchfolder>/libraries/ folder. You may need to create the libraries subfolder if its your first library. Restart the IDE.

Open up the File→Examples→Adafruit_GPS→echo sketch and upload it to the Arduino. Then open up the serial monitor. This sketch simply reads data from the software serial port (pins 2&3) and outputs that to the hardware serial port connected to USB.

You can configure the output you see by commenting/uncommenting lines in the setup() procedure. For example, we can ask the GPS to send different sentences, and change how often it sends data. 10 Hz (10 times a second) is the max speed, and is a lot of data. You may not be able to output "all data" at that speed because the 9600 baud rate is not fast enough.

Source

• AdaFruit notre fournisseur.

Outils

• Ensemble des commandes MTK3329/MTK3339 permettant de changer la fréquence de mise-à-jour, le débit (bauds), la syntaxe de sortie, etc!
• Fiche technique du PA6B (MTK3329), module GPS
• Fiche technique du PA6C (MTK3339), module GPS
• MT3339 GPS PC Tool (windows uniquement) et son manuel
• Mini GPS tool (windows uniquement)

Où Acheter

Le module GPS Ultimate d'AdaFruit est disponible chez MC Hobby.

Traduit avec l'autorisation d'AdaFruit Industries - Translated with the permission from Adafruit Industries - www.adafruit.com

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