Der Begriff GPS steht für „ Global Positioning System Die Erweiterung dieses Systems wurde im Jahr 1970 begonnen. Weltweit hat jedes Land sein eigenes System, während die USA die meisten GPS-Geräte haben. Jedes System im Satelliten verfügt über eine Atomuhr, die täglich vom North American Aerospace Defense Command (NORAD) überprüft und eingestellt wird.Für die meisten Orte auf dem Planeten haben die wirtschaftlichen GPS-Empfängersysteme eine Genauigkeit von etwa 20 Metern. Dieser Artikel beschreibt, wie Sie ein GPS-Uhrprojekt mit erstellenein ArduinoPlatine mit LCD. Dies ist ein Projekt für Ingenieurstudenten oder Enthusiasten, die lernen können, eine Uhr mit einem Arduino-Board herzustellen, das sich mithilfe der von GPS-Satelliten übertragenen Zeit selbst aktualisiert. Dieses Projekt wird zeigen, dass jeder Enthusiast seine eigene Uhr mit grundlegenden Komponenten und ein wenig Zeit entwerfen kann.

Theoretisch berechnet der Empfänger die Ankunftszeit (TOAs) von vier Satellitensignalen. Ab dem Zeitpunkt der Ankunft und dem Zeitpunkt der Übertragung erstellt der Empfänger viermal Flugwerte, die mit den Entfernungsunterschieden des Satellitenempfängers nahezu identisch sind. Dann berechnet der Empfänger seinen dreidimensionalen Standort und die Abfahrt der Uhr aus den vier Flugzeiten.

Blockdiagramm der GPS-Uhr mit Arduino, LCD-Display und GPS-Empfänger

Wie wir wissen, ist GPS aufgrund seiner vielfältigen Anwendungen in sehr bekannt Mehrere elektronische Projekte, darunter ein Arduino-Board . Hier ist das unten abgebildete Blockdiagramm der Arduino GPS-Uhr. Dieses Projekt sammelt die Daten vom Satelliten in Form einer Zeichenfolge, die 70 Zeichen lang ist und nur Uhrzeit und Datum anzeigt. Dieser Artikel gibt Ihnen einen Überblick darüber, wie Sie Uhrzeit und Datum aus der vom GPS empfangenen Zeichenfolge extrahieren.

Blockdiagramm der GPS-Uhr unter Verwendung einer Arduino-Karte mit LCD

Blockdiagramm der GPS-Uhr mit Arduino Board Board, LCD-Display und GPS-Empfänger

Zwei Projektmethoden

Die GPS-Uhr mit dem Arduino-Projekt kann auf zwei Arten entworfen werden. Eine Methode ist die Verwendung eines GPS-Empfängers, mit dem die Uhr ihre Zeit nach Design einstellen kann. Über der ganzen Welt befinden sich mehrere GPS-Satelliten im Orbit. Alle von ihnen haben enorm präzise Uhren, mit denen Sie wahrscheinlich Ihren Standort auf der Erde bestimmen können. Jeder kann diese genaue Uhr mithilfe der von den Satelliten gesendeten Zeit einstellen.

Die zweite Methode verwendet ein batteriegepuffertes RTC-Modul (Real Time Clock). Dies ähnelt nicht einer GPS-Uhr, hält aber mehrere Jahre lang eine gute Zeit aufrecht. Beide Methoden funktionieren bei der Herstellung einer Uhr!

Für den GPS Clock Build verwendete Komponenten:

1.) Arduino UNO Board

Arduino Board ist ein wesentliches Gerät in diesem Projekt. Wie wir wissen, ist das Arduino-Board ein Open-Source-Gerät, und die Verwendung ist flexibler und einfacher. Dieses Board gehört der Mikrocontroller der AVR-Familie . Einige der Funktionen dieses Boards umfassen Folgendes.

Arduino UNO Board

“Verhältnis von Wellenlänge und Frequenz ”

Digitaler Ein- / Ausgang Pin-14
Eingebauter Flash-Speicher-32K
Kristalloszillator-16MHz
Analogeingangspins-6, die auch als digital verwendet werden können
USB-Verbindung
RST-Taste und 9-V-Netzteil
ISCP-Header

Diese Arduino-Karte besteht aus einem Mikrocontroller, der mit der Arduino IDE-Software programmiert werden kann. Bitte beziehen Sie sich auf den Link, um mehr darüber zu erfahren Grundlagen und Design des Arduino-Boards.

2.) GPS-Empfänger

In diesem Modell hatten wir die SIM808 EVB-V3.2 von SIMCOM eingesetzt. Das SIM808-Modul ist ein GPS-, GSM / GPRS- und Bluetooth-Modul. Zu den Hauptfunktionen von SIM808 gehören die folgenden. Bitte beziehen Sie sich auf den Link, um mehr darüber zu erfahren Wie funktioniert das GPS-System?

SIM808 GPS-Empfänger

Es kann als verwendet werden Bluetooth-Modul , GSM oder GPS
Einkanal-Mikrofonschnittstelle und Einkanal-Voice
Alternative für Batterieschnittstelle sowie Stromschnittstelle.

Aufgrund der oben genannten Funktionen ist dieser GPS-Empfänger bei elektronischen Anfängern oder Bastlern sehr beliebt.

3.) Flüssigkristallanzeige (LCD)

Für dieses Projekt wird ein alphanumerisches 16X2-LCD verwendet, um Uhrzeit und Datum anzuzeigen.

Flüssigkristallanzeige (LCD)

“Was ist ein Beispiel für einen Halbleiter? ”

GPS-Uhr mit Arduino Board Working

Die Schaltung der Arduino GPS-Karte ist unten dargestellt. Das vorgeschlagene System umfasst ein GPS-Modem, Arduino und LCD-Modul . Dieses System gibt die genaueste Uhrzeit sowie das genaueste Datum an und kann an öffentlichen Orten verwendet werden, nämlich in Einkaufszentren, Bushaltestellen usw.

Verwendete Verbindungen

Die in diesem Projekt verwendeten Verbindungen sind einfach. Der Übertragungsstift des GPS ist mit dem Empfängerstift auf der Arduino-Platine verbunden. Der Rx-Pin des GPS-Moduls ist geerdet. Die Erdungsklemmen der Arduino Uno-Karte und der GPS-Erdung sollten miteinander verbunden sein.

Ein 16X2-LCD zeigt Uhrzeit und Datum auf dem Display an. Wir wissen, dass LCD in zwei Modi arbeitet, nämlich im 4-Bit-Modus und im 8-Bit-Modus.

GPS-Uhr mit Arduino Board Board, LCD-Display und GPS-Empfänger

Dieses Projekt verwendet die 4-Bit-Modus-Bibliotheksfunktion, um die Schnittstelle zwischen Arduino-Karte und LCD zu vereinfachen. Die digitalen Pins von Arduino sind mit den Enable- und Reset-Pins des LCD verbunden. Ebenso sind Datenstifte des Arduino mit Datenstift-Datenstiften des LCD verbunden. Der positive Pin des LCD wird über einen 1K-Ohm-Widerstand mit der Spannungsversorgung verbunden, und der negative Pin des LCD wird mit dem GND-Anschluss verbunden.

Projekt-Software

Das gesamte Projekt kann durch das Programm des Arduino gesteuert werden, das in den Speicher geladen wird. Das Programm des Arduino ist im Arduino geschrieben Programmiersprache Das Hochladen des Programms kann über die Arduino IDE erfolgen. Dieses Projekt benötigt keine externen Header-Dateien zum Programmieren. Verbinden Sie Arduino mit dem Personal Computer und wählen Sie die Option für den richtigen COM-Anschluss in der Arduino IDE. Kompilieren Sie das Arduino-Programm und wählen Sie unter Tools die richtige Karte aus.

Fazit

Aus den obigen Informationen können wir schließen, dass wir mit diesem Projekt Datum, Uhrzeit und Ort von einem GPS-Empfänger abrufen und alles auf einem LCD anzeigen können. Das Schönste an diesem Projekt ist, dass jeder es selbst genau so gestalten kann, wie er es benötigt. Sie können es in eine Spaßbox legen, innovativ werden und Spaß beim Entwerfen der Uhr haben. Das Lernen und Entwerfen von Projekten selbst ist erstaunlich und gibt allen Schülern der Altersgruppe Vertrauen. Bei Fragen zur Implementierung von Arduino-Projekten oder GPS-basierten Projekten geben Sie bitte Ihr Feedback, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage an Sie: Welche Komponenten werden in diesem GPS- und Arduino Clock-Projekt verwendet?

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