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Afficher les données de localisation envoyées par le module GPS NEO-M6 en utilisant la carte Arduino

20-02-23 1568

Qu’est ce que le GPS ?

GPS signifie Global Positioning System, c’est un système de navigation par satellite qui fournit des informations de localisation et de temps n’importe où sur ou près de la Terre, tant qu’il y a une ligne de vue dégagée vers quatre satellites GPS ou plus. Le système est géré par le gouvernement des États-Unis et exploité par l’United States Air Force.

Le système GPS est composé de trois segments : le segment spatial, qui comprend une constellation d’au moins 24 satellites GPS en orbite autour de la Terre ; le segment de contrôle, qui comprend un réseau de stations de contrôle terrestres qui surveillent et maintiennent les satellites GPS ; et le segment utilisateur, qui comprend des récepteurs GPS utilisés par les individus, les véhicules et d’autres dispositifs pour déterminer leur position et leur heure précises.

Le GPS est largement utilisé pour la navigation, la cartographie, la topographie et une variété d’autres applications. Il est devenu un outil indispensable pour de nombreuses industries, notamment l’aviation, le transport maritime, les transports en commun et les services d’urgence. Il est également couramment utilisé dans les smartphones, les trackers de fitness et d’autres appareils grand public.

Les modules GPS peuvent être connectés à un Arduino pour permettre à l’utilisateur de connaître sa position géographique. Avec l’utilisation de bibliothèques de code Arduino spécifiques au GPS, les données de localisation peuvent être traitées et affichées sur un écran LCD ou envoyées à un ordinateur pour une analyse ultérieure.

Le GPS et l’Arduino sont souvent utilisés ensemble pour créer des projets de suivi de positionnement, des systèmes de navigation pour les véhicules autonomes, des dispositifs de suivi de la condition physique et des projets de surveillance environnementale.

But de tutoriel

Le module GPS NEO-M6 est un module GPS compact et précis qui peut être utilisé avec un microcontrôleur Arduino. Le module GPS NEO-M6 est équipé d’un récepteur GPS qui utilise des signaux de satellite pour déterminer la position géographique, la vitesse et l’heure.

Pour utiliser le module GPS NEO-M6 avec Arduino, vous aurez besoin de connecter les broches du module GPS aux broches correspondantes de votre carte Arduino. Les broches TX et RX du module GPS sont généralement connectées aux broches RX et TX de l’Arduino respectivement. Ensuite, vous pouvez utiliser une bibliothèque de code Arduino pour communiquer avec le module GPS et lire les données de localisation.

L’utilisation d’une bibliothèque de code simplifie grandement le processus de communication avec le module GPS NEO-M6. La bibliothèque TinyGPS est une bibliothèque de code Arduino populaire qui permet de lire facilement les données de localisation à partir du module GPS NEO-M6.

Une fois que on a récupèré les données de localisation à partir du module GPS NEO-M6, on les affiche sur l’afficheur LCD I2C 16×2.

Les composants nécessaires

Arduino UNO

L’Arduino UNO est une carte de développement populaire basée sur le microcontrôleur Atmel AVR. Elle est largement utilisée pour les projets de prototypage électronique, en raison de sa facilité d’utilisation, de sa flexibilité et de sa compatibilité avec une grande variété de boucliers et de modules d’extension.

La carte Arduino UNO dispose de 14 broches d’entrée/sortie numériques, dont 6 peuvent être utilisées comme sorties PWM, et 6 broches d’entrée analogiques. Elle dispose également d’un port série USB intégré pour la programmation et la communication avec l’ordinateur.

Pour programmer l’Arduino UNO, vous pouvez utiliser l’IDE Arduino, qui est un environnement de développement intégré (IDE) gratuit qui permet de créer et de télécharger des programmes sur la carte. L’IDE Arduino est compatible avec Windows, Mac OS X et Linux, et dispose d’une grande bibliothèque de code ouvert pour faciliter le développement.

La carte Arduino UNO est couramment utilisée pour une grande variété de projets électroniques, tels que la domotique, la robotique, les capteurs et l’automatisation. Les projets peuvent être réalisés à partir de zéro en utilisant des composants électroniques individuels, ou en utilisant des boucliers d’extension, qui sont des cartes d’extension qui se branchent sur la carte Arduino UNO pour ajouter des fonctionnalités spécifiques telles que la connectivité Ethernet, la communication sans fil, ou des capteurs et actionneurs supplémentaires.

Module GPS NEO-M6

Le module GPS NEO-M6 est un module GPS compact et facile à utiliser fabriqué par u-blox. Il utilise la technologie de positionnement par satellite pour fournir des informations précises sur la position, la vitesse et l’heure.

Le module GPS NEO-M6 utilise une antenne intégrée pour capter les signaux des satellites GPS, GLONASS et Beidou, et il dispose d’une interface série UART pour communiquer avec un microcontrôleur ou un ordinateur. Le module peut être alimenté avec une tension de 2,7 à 3,6 volts, ce qui le rend compatible avec une large gamme de systèmes électroniques.

Le module GPS NEO-M6 est également très précis, avec une précision de positionnement horizontale de 2,5 mètres et une précision de vitesse de 0,1 m/s. Il peut également fournir une mise à jour de la position jusqu’à 5 fois par seconde.

Le module GPS NEO-M6 est souvent utilisé dans les projets d’électronique embarquée tels que les drones, les voitures autonomes, les systèmes de navigation de véhicules et les trackers GPS. Pour utiliser le module GPS NEO-M6, vous pouvez le connecter à un microcontrôleur tel qu’une carte Arduino ou une Raspberry Pi, et utiliser une bibliothèque de code pour communiquer avec le module et récupérer les données de positionnement.

Afficheur LCD I2C 16×2

Un afficheur LCD I2C 16×2 est un écran LCD (afficheur à cristaux liquides) qui utilise une interface I2C pour communiquer avec un microcontrôleur. L’interface I2C (Inter-Integrated Circuit) est un protocole de communication série à deux fils qui permet de connecter plusieurs périphériques à un seul bus.

L’afficheur LCD 16×2 est un écran qui peut afficher deux lignes de texte, chacune avec jusqu’à 16 caractères. Les afficheurs LCD sont largement utilisés dans les projets d’électronique pour afficher des informations telles que des données de capteurs, des messages d’état, des horloges et des compteurs.

L’utilisation de l’interface I2C permet de simplifier la connexion de l’afficheur LCD avec le microcontrôleur, en utilisant seulement deux broches pour la communication de données et deux broches pour l’alimentation électrique. Cela réduit le nombre de broches nécessaires pour utiliser l’afficheur LCD, ce qui permet d’économiser des broches pour d’autres fonctions.

Pour utiliser un afficheur LCD I2C 16×2, vous devrez d’abord connecter les broches SDA et SCL de l’afficheur à des broches I2C de votre microcontrôleur. Ensuite, vous pouvez utiliser une bibliothèque de code pour contrôler l’afficheur et afficher des informations sur l’écran. Les bibliothèques couramment utilisées pour contrôler les afficheurs LCD I2C incluent LiquidCrystal_I2C et Adafruit_LiquidCrystal.

Fils de connexion

Les fils de connexion sont des fils conducteurs utilisés pour connecter des composants électroniques, tels que des capteurs, des boutons, des LEDs, des moteurs, des afficheurs, des cartes Arduino, des Raspberry Pi, des shields et d’autres dispositifs électroniques.

Plaque d’essai

Une plaque d’essai (aussi appelée breadboard en anglais) est un outil couramment utilisé en électronique pour le prototypage de circuits électroniques. C’est une plaque en plastique ou en métal qui comporte de nombreux trous pour insérer des composants électroniques, tels que des résistances, des condensateurs, des transistors, des LEDs, des boutons, des fils de connexion et d’autres composants.

Les plaques d’essai sont conçues pour faciliter la connexion des composants électroniques en utilisant des fils de connexion courts et des broches de connexion qui sont généralement réparties en groupes de cinq. Les plaques d’essai ont généralement deux rangées de trous, avec chaque rangée étant connectée électriquement dans une configuration parallèle, ce qui permet de connecter facilement des composants en utilisant des fils de connexion sans avoir besoin de soudures.

Les plaques d’essai sont largement utilisées pour les projets de prototypage électronique car elles permettent aux utilisateurs de tester rapidement et facilement des circuits sans avoir à souder les composants sur une carte de circuit imprimé (PCB). Les plaques d’essai sont également réutilisables et peuvent être facilement modifiées en ajoutant ou en supprimant des composants pour tester différentes configurations de circuit.

Montage

Pour réaliser le montage:

– Pour le Module GPS NEO-M6 :

Connecter la broche GND du module GPS à la broche GND de la carte Arduino
Connecter la broche VCC du module GPS à la broche 3.3V de la carte Arduino
Connecter la broche TR du module GPS à la broche N°3 de la carte Arduino
Connecter la broche RX du module GPS à la broche N°4 de la carte Arduino

– Pour l’afficheur LCD I2C 16×2

la broche SDA de l’afficheur LCD au A4 de l’Arduino
la broche SCL de l’afficheur LCD au A5 de l’Arduino
la broche GND de l’afficheur LCD à la broche GND de l’Arduino
la broche VCC de l’afficheur LCD à la broche 5V de l’Arduino

Programme Arduino

Voici un exemple de programme Arduino simple qui utilise le module GPS NEO-6M pour afficher les coordonnées de latitude et de longitude sur le moniteur série et l’afficheur LCD I2C 16xA:

Il faut utiliser ces deux bibliothèques: LiquidCrystal_I2C et TinyGPS++

#include <TinyGPS++.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h> 
// En cas de non fonctionnement, mettez la ligne 8 en
// commentaire et retirez le commentaire à la ligne 9.
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4); // ligne 8
//LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,20,4); // ligne 9


static const int RXPin = 4, TXPin = 3;
static const uint32_t GPSBaud = 9600;

// The TinyGPS++ object
TinyGPSPlus gps;

// The serial connection to the GPS device
SoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);

void setup(){
  lcd.init(); // initialisation de l'afficheur
  Serial.begin(9600);
  ss.begin(GPSBaud);
}

void loop(){
lcd.backlight(); // active le rétro-éclairage
//lcd.clear();  
  // This sketch displays information every time a new sentence is correctly encoded.
  while (ss.available() > 0){
    gps.encode(ss.read());
    if (gps.location.isUpdated()){
      Serial.print("Latitude= "); 
      Serial.print(gps.location.lat(), 6);
      Serial.print(" Longitude= "); 
      Serial.println(gps.location.lng(), 6);
      // afficher Latiude sur l afficheur LCD
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Latitude=");
      lcd.print(gps.location.lat());
      // afficher Longitude sur l afficheur LCD
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("Longitude=");
      lcd.print(gps.location.lng());
    }
  }
}

#include <TinyGPS++.h>

#include <SoftwareSerial.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

// En cas de non fonctionnement, mettez la ligne 8 en

// commentaire et retirez le commentaire à la ligne 9.

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4); // ligne 8

//LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,20,4); // ligne 9

static const int RXPin = 4, TXPin = 3;

static const uint32_t GPSBaud = 9600;

// The TinyGPS++ object

TinyGPSPlus gps;

// The serial connection to the GPS device

SoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);

void setup(){

lcd.init(); // initialisation de l'afficheur

Serial.begin(9600);

ss.begin(GPSBaud);

}

void loop(){

lcd.backlight(); // active le rétro-éclairage

//lcd.clear();

// This sketch displays information every time a new sentence is correctly encoded.

while (ss.available() > 0){

gps.encode(ss.read());

if (gps.location.isUpdated()){

Serial.print("Latitude= ");

Serial.print(gps.location.lat(), 6);

Serial.print(" Longitude= ");

Serial.println(gps.location.lng(), 6);

// afficher Latiude sur l afficheur LCD

lcd.setCursor(0, 0);

lcd.print("Latitude=");

lcd.print(gps.location.lat());

// afficher Longitude sur l afficheur LCD

lcd.setCursor(0, 1);

lcd.print("Longitude=");

lcd.print(gps.location.lng());

}

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