GPS ve GPS Modüllerine Giriş
Muhtemelen GPS’i telefonunuz, arabanız veya tercih ettiğiniz harita uygulamanız aracılığıyla yön bilgisi veren bir sistem olarak biliyorsunuzdur. Ancak, bunun nasıl çalıştığını ve bu modüllerin size her zaman, her yerde doğru bir konum nasıl sağladığını hiç merak ettiniz mi?
GPS uyduları ne zaman fırlatıldı?
GPS, 70’lerin sonlarına kadar uzanıyor.
GPS modülleri nasıl çalışır?
Uydu Teknolojisi.
GPS modülleri, uydular tarafından belirli RF frekansları üzerinden gönderilen verileri doğrudan alan küçük işlemciler ve antenler içerir. Buradan, görünür olan her uydudan zaman damgası ve diğer veri parçalarını alır. Eğer modülün anteni 4 veya daha fazla uyduyu görebiliyorsa, konumunu ve zamanını doğru bir şekilde hesaplayabilir.
Arduino GPS Modülleri?
Bugün üç GPS modülünü tanıtacak ve karşılaştıracağım; NEO-6M, Grove – GPS Modülü ve Grove – GPS (Air530). Bu GPS modülleri Arduino ve Raspberry Pi ile uyumludur, bu da denemeye başlamanızı kolaylaştırır.
Bugünkü kılavuz şunları kapsayacak:
- GPS modülü satın almadan önce dikkate alınması gerekenler
- NEO-6M, Grove – GPS Modülü ve Grove – GPS (Air530) özellikleri
- Ublox NEO-6M GPS Modülü vs Grove – GPS Modülü vs Grove – GPS (Air530)
- Topluluk GPS projesi
GPS modülü satın almadan önce dikkate alınması gerekenler
| Dikkate alınması gerekenler | Gerekçe |
|---|---|
| Boyut | Boyut önemlidir çünkü anten sığmazsa kilitlenme süresi ve doğruluk gibi şeyleri etkileyebilir.
Projeniz cebinize sığacak şekilde olmasını gerektiriyorsa, boyut da önemlidir. |
| Güncelleme Hızı | Güncelleme hızı, GPS modülünün konumunu ne sıklıkla yeniden hesapladığını ve raporladığını ifade eder.
1Hz, çoğu GPS modülü için yeterlidir ve normdur. |
| Baud Hızı | Verilerin bir seri hat üzerinden ne kadar hızlı gönderildiğini ifade eder. Daha yüksek baud hızı, daha hızlı GPS verilerinin gönderilmesine olanak tanır. |
| Navigasyon Hassasiyeti | dBm değeri, GPS modülünün frekansı yakalama yeteneğini belirler.
Daha yüksek dBm, modülün uydu sinyallerini daha iyi alabileceğini gösterir. |
| Güç Gereksinimleri | GPS modülleri önemli miktarda güç tüketebilir.
Ortalama 30mA, 3.3V’dir. |
| Kanal Sayısı | Modülün çalıştığı kanal sayısı, ilk kilitlenme süresini etkiler.
Bir anda kontrol edebileceğiniz daha fazla frekans, daha hızlı kilitlenme süresi sağlar. 12 – 14 kanal, biraz daha uzun beklemeyi göze alıyorsanız takip için iyi çalışır. |
| Antenler | Her anten, 1.5752 GHz GPS L1 frekansını almak için tasarlanmıştır.
Antenin konumu ve tasarımı, GPS’nin optimal performansı için kritik öneme sahiptir. |
| Doğruluk | Ulaşabileceği mesafe ne kadar azsa = Doğruluk o kadar yüksektir. Genellikle konumunuzu 30 saniye içinde bulabilir, +/- 10m’ye kadar inebilir. Çoğu modül bunu +/-3m’ye kadar indirebilir. |
Artık bir GPS Modülünde ne aradığımızı bildiğimize göre, piyasada bulunan birkaç GPS Modülüne bakalım:
Arduino GPS Modülleri
L76K: XIAO Eklenti GPS Modülü
L76K GNSS Modülü, özellikle SeeedStudio XIAO için tasarlanmış, çok yönlü ve verimli bir Multi-GNSS alıcıdır.
| Özellik | Ayrıntılar |
|---|---|
| Boyut | 18mm x 21mm |
| Güncelleme Hızı | 1 Hz, maksimum 5Hz |
| Baud Hızı | 9600 |
| Hassasiyet | Otomatik edinim: -148dBm Takip: -162dBm Yeniden edinim: -160dBm |
| Kanal Sayısı | 32 takip kanalı/72 edinim kanalı |
| İlk Başlangıç Süresi (TTFF) | Soğuk Başlangıçlar: 30s (AGNSS yoksa), 5.5s (GNSS ile) Sıcak Başlangıçlar: 5.5s (AGNSS yoksa), 2s (AGNSS ile) |
| Doğruluk | Konum: 2.0m CEP Hız: 0.1m/s İvme: 0.1m/s² Zamanlama: 30ns |
Ürün Uygulamaları:
- GPS navigasyonu
- GPS Takip Cihazı
- Akıllı Şehir
- Lojistik ve Nakliye Yönetimi
Ublox GPS: NEO-6M GPS Modülü
Piyasada daha popüler GPS modüllerinden biri olarak kabul edilen NEO-6M modülü, NEO-6 modül serisinden bağımsız GPS alıcıları ailesidir.
| Özellik | Ayrıntılar |
|---|---|
| Boyut | 23mm x 30mm |
| Güncelleme Hızı | 1 Hz, maksimum 5Hz |
| Güç Gereksinimleri | Güç Besleme Voltajı: 3V – 5V |
| Baud Hızı | 9600 |
| Hassasiyet | -161dBm |
| Kanal Sayısı | 50 |
| İlk Başlangıç Süresi | Soğuk Başlangıç: 27s Sıcak Başlangıç: 27s Hızlı Başlangıç: 1s Yardımlı Başlangıçlar: <3s |
| Antenler | Dış patch anten içerir |
| Doğruluk | 2.5m GPS Yatay Konum Doğruluğu |
Ürün Uygulamaları:
- Pille çalışan mobil cihazlar
- GPS takip cihazı
- GPS navigatörü
Grove – GPS Modülü
Grove – GPS Modülü, maliyet etkin ve alan programlanabilir bir GPS alıcısının Seeed versiyonudur. SIM28 ve seri iletişim yapılandırması ile donatılmıştır.
| Özellik | Ayrıntılar |
|---|---|
| Boyut | 40mm x 20mm x 13mm |
| Güncelleme Hızı | 1 Hz, maksimum 10 Hz |
| Güç Gereksinimleri | 3.3/5V |
| Baud Hızı | 9600 – 115,200 |
| Hassasiyet | -160dBm |
| Kanal Sayısı | 22 takip/66 edinim kanalı |
| İlk Başlangıç Süresi | Soğuk başlangıçlar ile EASY: 13s Sıcak Başlangıçlar ile EASY: 1-2s Hızlı Başlangıç: <1s |
| Antenler | Paket içinde anten bulunmaktadır |
| Doğruluk | 2.5m GPS Yatay Konum Doğruluğu |
Ürün Uygulamaları:
- GPS takip cihazı
- GPS navigasyonu
- Mesafe ölçümü
Diğer Ürün Özellikleri:
- Düşük güç tüketimi
- Baud hızları yapılandırılabilir
- Grove uyumlu arayüz
Grove – GPS (Air530)
Bir sonraki ürünümüz Grove – GPS (Air530). Yüksek performanslı, yüksek entegrasyona sahip çok modlu uydu konumlandırma ve navigasyon modülüdür. GPS / Beidou / Glonass / Galileo / QZSS / SBAS’ı destekler, bu da onu otomobil navigasyonu, akıllı giyilebilir cihazlar ve drone gibi GNSS konumlandırma uygulamaları için uygun hale getirir.
Eğer GPS’iniz şehir alanlarında veya sadece bir veya birkaç uydu modülü altında dışarıda iyi çalışmıyorsa, bu GPS modülünü kesinlikle kontrol etmelisiniz. Bu modül aynı anda 6’dan fazla uydudan sinyal alabilir ve çok kötü bir sinyal olsa bile mükemmel bir şekilde çalışabilir.
Bu GPS, RF baz bantının entegre tasarımını benimser; DC/DC, LDO, LNA, RF ön uç, baz bant işleme, 32-bit RISC tabanlı çip, RAM, FLASH depolama, RTC ve güç yönetimi işlevlerini entegre eder.
Boyut: 40mm x 20mm x 13mm
Güncelleme Hızı:
Güç Gereksinimleri: 3.3/5V
Baud Hızı: –
Duyarlılık: –
Kanal Sayısı:
İlk başlama süresi:
- Soğuk başlatma: 30 saniye
- Sıcak başlatma: 4 saniye
Antennalar: Paket içinde anten bulunmaktadır
Doğruluk: 2.5m Yatay konumlandırma doğruluğu
Ürün Uygulamaları:
- GPS takip cihazı
- GPS navigasyonu
- Mesafe ölçümü
Diğer Ürün Özellikleri:
- Yüksek entegrasyona sahip çok modlu uydu konumlandırma ve navigasyon
- Grove uyumlu arayüz
Ublox NEO-6M GPS Modülü vs Grove – GPS Modülü vs Grove – GPS (Air530)
Yan yana karşılaştırıldığında:
| Dikkate alınması gerekenler | NEO-6M | Grove – GPS Modülü | Grove – GPS (Air530) |
|---|---|---|---|
| Boyut | 23mm x 30mm | 40mm x 20mm x 13mm | 40mm x 20mm x 13mm |
| Güncelleme Hızı | 1Hz, max 5Hz | 1Hz, max 10Hz | – |
| Baud Hızı | Varsayılan 9,600, max 230400 | 9,600 – 115,200 | – |
| Navigasyon Duyarlılığı | -161dBm | -160dBm | – |
| Güç Gereksinimleri | 3V – 5V | 3.3/5V | 3.3/5V |
| Kanal Sayısı | 22 takip, 50 kanal | 22 takip, 66 kanal | – |
| İlk başlama süresi | Soğuk başlatma: 27s Sıcak başlatma: 27s Isı başlatma: 1s |
Soğuk başlatma: 13s Sıcak başlatma: 1-2s Isı başlatma: <1s |
Soğuk başlatma: 30 saniye Sıcak başlatma: 4 saniye |
| Antennalar | Dış patch antena | Anten dahil | Anten dahil |
| Doğruluk | 2.5m GPS Yatay Konum Doğruluğu | 2.5m GPS Yatay Konum Doğruluğu | 2.5m Yatay konumlandırma doğruluğu |
Hangi GPS Modülü daha iyi?
Daha iyi güç tüketimi:
Grove – GPS (Air530), yalnızca 31uA ultra düşük güç tüketimi ve 0.85 mA düşük güç moduyla, daha düşük güç tüketimiyle daha iyi bir GPS’tir.
Ölçeklenebilirlik:
Daha yüksek maksimum güncelleme hızı ile Grove GPS Modülü, daha hızlı hareket eden nesneleri içeren projelerde kullanılabilir. Ayrıca, daha fazla kanalın açılması diğer uygulamalar için de olanak sağlar.
Grove- GPS (Air 530), çok modlu uydu konumlandırma ve navigasyonu destekler ve aynı anda 6’dan fazla uydu alabilir.
Doğruluk:
2.5m yatay konumlandırma doğruluğu, 3.5m yüksek konumlandırma doğruluğu, 0.1m/s hız doğruluğu ve 30ns zaman transfer doğruluğu ile Grove -GPS (Air530), kötü sinyal koşullarında bile hızlı ve doğru bir şekilde konumlandırma yapabilir.
GPS modüllerinizi şunlarla eşleştirin:
Seeeduino, Seeed’in kendi Arduino Kartı:
Seeduino V4.2, GPS modüllerinizle eşleştirmek için kullanılabilecek Seeed versiyonu bir Arduino’dur.
Base shield, Grove GPS Modülü’nü bağlamak için daha iyi bir kolaylık sağlamak üzere tasarlanmıştır.
Donanım yapılandırması :
- Grove-GPS’i Grove Base Shield’in D2 portuna bağlayın
- Grove – Base Shield’i Seeeduino’ya takın
- Seeeduino’yu bir USB kablosu ile PC’ye bağlayın
Yazılım ve daha fazla yapılandırma için buraya gidebilirsiniz.
Raspberry Pi
Eğer henüz bir Raspberry Pi’ye sahip değilseniz, Grove Base Hat ile birlikte düşük maliyetli bir RPI Zero almayı düşünebilirsiniz.
Eğer zaten bir Raspberry Pi 2/3B/3B+/4/Zero’ya sahipseniz, onu Grove Base Hat ile kolayca eşleştirebilirsiniz.
Hem donanım hem de yazılım yapılandırmaları burada bulunabilir.
Topluluk GPS Projesi
Artık GPS modülünüzü seçtiğinize göre, GPS modülünüzle yapabileceğiniz bazı projeler burada.
GPS ve güneş enerjisini çevresel sensörlere entegre etme
Antonio Ruiz, bu projeyi yapmak istiyor çünkü nem, ışık yoğunluğu veya gaz konsantrasyonları gibi çevresel faktörlerin belirlenmesi, tarım üretimi ve saha karakterizasyonu gibi geniş bir uygulama yelpazesi için önemlidir.
Ne gerekiyor?
- Adafruit Medium 6V 2W Güneş paneli – 2.0 Watt
- Sensirion SCD30 CO2 sensör modülü
- DFRobot Gravity: Analog Kapasitif Toprak Nem Sensörü – Aşınmaya Dayanıklı
- Seeed Studio Toprak Nem & Sıcaklık Sensörü
- Şarj Edilebilir Pil, Lityum İyon
- Adafruit Güneş Lityum İyon/Polimer şarj cihazı
- Seeed Studio Grove – GPS
- Wio Terminal
İlgileniyorsanız, Antonio Ruiz’in Hackster’daki tam eğitimine göz atabilirsiniz.
Wio Terminal Kullanarak Kendi LoRa GPS Takip Cihazınızı Oluşturun
Ramin Sangesari’nin projesi, GPS’in nasıl çalıştığını ve bu projede kullanacağınız cihaz bilgilerini açıklamaktadır.
Ne gerekiyor?
- Wio Terminal
- Grove – LoRa Radyo 868MHz
- Grove – GPS (Air530)
- Grove – Aktif Buzzerr
- Grove – Buton
- Polimer Lityum İyon Pil
- Seeeduino XIAO
- Grove Shield for Seeeduino XIAO
- SparkFun Arduino Pro Micro
- 5V Lityum Pil Şarj Cihazı
İlgileniyorsanız, Ramin Sangesari’nin Hackster’daki tam eğitimine göz atabilirsiniz.
Araç Takip Sistemi
Bir GPS modülü ile birlikte Arduino kullanarak, aracınızda kolayca bir araç takip sistemi kurabilirsiniz. Aracınız çalındığında veya nerede park ettiğinizi unuttuğunuzda, bu proje sayesinde telefonunuzla aracınızı kolayca takip edebilirsiniz.
Ne gerekiyor?
- Arduino UNO / Seeeduino v4.2
- GPS Modülü
- Grove 16×2 LCD (Mavi Üzerine Beyaz)
- GSM sim800/900 modülü
- Jumper Kablo
İlgileniyor musunuz? Muchika’nın Arduino Proje Merkezi’ndeki tam eğitimine göz atabilirsiniz.
LED Bisiklet Hız Göstergesi
Ne kadar hızlı gittiğinizi öğrenmek ister misiniz? Bu DIY bisiklet hız göstergesi ile, hız algılaması için GPS teknolojisini kullanarak ne kadar hızlı gittiğinizi öğrenebilirsiniz! Ayrıca, sürücüye hızı göstermek için bir RGB LED de bulunmaktadır.
Ne gerekiyor?
- Arduino Pro Mini
- GPS Modülü
- Grove – Değişken Renk LED V1.1
- LiPo Pil
- Şarj Modülü
- Grove – Anahtar(P)
- Grove – Buton
- 3D Yazıcı (Kasa için)
İlgileniyorsanız, Jeremy S. Cook’un Arduino Proje Merkezi’ndeki tam eğitimine göz atabilirsiniz.
Kişisel GPS Asistanı
Bu proje, insanları ve nesneleri izlemenizi sağlayan bir cihazdır ve sürekli olarak konumlarını ve ona bağlı sensörlerin değerlerini bildirir.
Özelliklerinden biri, sensörler için limit değerleri ayarlamanıza olanak tanır ve bu değerler aşıldığında size bir SMS uyarısı gönderilir. Ayrıca, cihazın belirli alanlardan çıkması durumunda size uyarılar verilecek şekilde kısıtlamalar da ayarlayabilirsiniz.
Ayrıca, cihaz hakkında bilgi almak için SMS ile iletişim kurmak da mümkündür.
Ne gerekiyor?
- Grove LinkIt ONE için Başlangıç Kiti
- Grove Başlangıç Kiti Plus – IoT Sürümü
- GPS Modülü
- Arduino UNO / Seeeduino v4.2
- Google Haritalar Yazılımı
- Pubnub Yayın Yazılımı
- jQuery Yazılımı
- Chart.js Yazılımı
- ArduinoJson Yazılımı
İlgileniyorsanız, Mohamed Fadiga’nın Arduino Proje Merkezi’ndeki tam eğitimine göz atabilirsiniz.
Taşınabilir GNSS ürünleri
Topluluk projelerine ek olarak, taşınabilir GNSS ürünlerine olan ilgi artmaktadır; bu ürünler, kompakt, kullanıcı dostu paketlerde gelişmiş yetenekler sunmaktadır. Bu ürünler, kişisel takipten profesyonel varlık yönetimine kadar geniş bir uygulama yelpazesi için idealdir.
SenseCAP T1000 Takip Cihazı
Tanışın SenseCAP T1000 Takip Cihazı, konum takibinin karmaşık dünyası için basit çözümünüz. İster Wi-Fi ve Bluetooth sinyalleriyle dolu kapalı alanlarda, ister GNSS’in rehberiniz olduğu geniş açık alanlarda olun, T1000 zahmetsizce uyum sağlar.
T1000, sağlam uyumluluğuyla öne çıkıyor ve The Things Network (TTN), Helium, Loriot ve Amazon Web Services (AWS) gibi önde gelen LoRaWAN® ağ sunucularıyla sorunsuz bir şekilde entegre oluyor. Cihazın esnekliği, ham verileri eyleme geçirilebilir içgörülere dönüştüren popüler IoT panoları olan Datacake ve Ubidots ile kullanım kolaylığı ile eşleşiyor.
SenseCAP T1000 Tracker’ı resmi Seeed Studio Wiki’de detaylı bir şekilde keşfedin burada.
Güncelleme Günlüğü
29 Ocak 2024 – Spencer tarafından
- Görüntü Güncellemesi: Eksik görüntüler DALL-E ile değiştirildi.
- Format Bilgisi: Ürün detaylarını bir tabloya düzenleyin.
- XIAO için L76K GNSS Modülü Eklendi: XIAO için yeni bir navigasyon modülü tanıtıldı.
- T1000 Serisi Tanıtımı: SenseCAP T1000 GPS takip cihazı hakkında bilgi ekleyin.