Це мало не найдешевший і найпоширеніший модуль, опис та досвід використання в рунеті зустрічається дуже часто. І на цей раз я не став замовляти цікаву детальку здалеку: купувати на еBay перед новим роком нервів не вистачить поки дочекаєшся :) а в chip-nn.ru цей модуль дешевше не набагато. Тому поїхав до місцевого вольтмастер і купив цю залізяку за 600 рублів. 600? Дайте два!
Модуль призначений для вбудовування в мобільні пристрої тому має вельми невеликі габарити 13 x 15 x 2.2 mm. У EB-500 є ще кілька модифікацій. Перша EB500L. нічим не відрізняється від основної за тією лише різницею що не вміє працювати з пасивними антенами. Тому якщо стоїть вибір між ЕВ-500 і ЕВ-500L, вибирайте перший. Він вміє працювати як з пасивними так і з активними антенами. Друга модифікація EB-500A. має ті ж характеристики що і EB-500 але в ньому є апаратний USB, тому якщо треба зібрати пристрій підключається до комп'ютера, краще взяти його і тоді не доведеться робити додатковий перетворювач USB-UART.
Для того щоб з великою точністю визначати координати, приймач повинен прийняти сигнал як мінімум з трьох супутників. При збільшенні числа супутників, з яких ловиться сигнал, збільшується і точність обчислення координат приймача. У EB-500 в цьому плані все дуже навіть добре, він має 66 каналів, для виявлення супутників, їх спостереження і збереження положення в просторі. Завдяки цьому час гарячого старту - Hot start (коли супутники вже знайдені і збережені в пам'яті модуля) згідно з документацією становить всього 1,5 секунди. Тоді як час холодного старту від 35 секунд. Все це звичайно, при ясному небі без видимих перешкод і з хорошою антеною, подивимося як буде обстоять на ділі. Що стосується антени, то я взяв пасивну керамічну. Про неї трохи пізніше.
Так як модуль призначений для мобільних пристроїв живляться від батарей, то діапазон живлячих напруг стандартний - від 4,2 до 3,0 вольт. Саме те буде використовувати який-небудь Li-Ion акумулятор. Споживання модуля під час роботи менше 28травень.
Схема підключення модуля найпростіша і взята з даташіта на приймач (клікабельно)
1,2. Tx1, Rx1 - ноги стандартного UART для введення / виведення даних
3. PPS - на цьому висновку після визначення координат з'являються імпульси з частотою 1 Гц.
4,5. Tx0, Rx0 - дублюючий UART. Виконує абсолютно ті ж функції що і перший. Зручно використовувати для налагодження, можна ткнути сніффером і подивитися в терміналі як відбувається спілкування з модулем. Або на льоту змінювати налаштування не втручаючись в роботу мікроконтролера.
7,9,14,15,16. GPIO - висновки загального призначення, вони не використовуються в стандартній прошивці модуля.
8. GPS status - ще один висновок індикації. Поки йде пошук супутників і визначення координат на цьому висновку логічна одиниця. Як тільки координати будуть визначені на цьому висновку з'являться імпульси з частотою 1 Гц.
10,19. V28D / V28A - виходи для підключення зовнішніх фільтруючих конденсаторів.
12. V_RTC_3V3 - висновок для підключення батарейки (2-4,3 вольта). Необхідна для збереження всіх настройок і знайдених супутників в пам'яті модуля, завдяки чому вдається зменшити час на визначення координат при наступних включеннях. Підключати харчування до цього висновку обов'язково, без цього модуль не запуститься.
13. VIN_3V3 - на цей висновок подається напруга основного харчування в діапазоні від 3 до 4,2 В.
21. RF_input - висновок для підключення антени
І ще одна важлива рекомендація: все висновки GND обов'язково пропаіваются з землею. Навіть ті два пада під черевом модуля хоч вони і не виведені назовні - для високочастотних схем чим більше землі, тим краще і менше ймовірності спотворень сигналу.
Як я вже сказав, антену я взяв пасивну A25-4102920-AMT02. Розміри антени 25 х 25 мм. Були ще й інші розміри: 18 х 18 мм. і 35 х 35 мм. Якщо розміри не важливі, то радять брати більше - в цій справі чим більше антена тим краще ловиться сигнал.
Антена п редставляет собою керамічну пластину, з двох сторін нанесеною металізацією. До верхньої металізації припаяний стрижень, який проходить через керамічне підставу і виходить знизу.
Знизу нанесена липучка, за допомогою якої антена приклеюється до плати.
На платі, куди приклеюється антена, під всій її площею настійно рекомендується залишати земляний полігон - чим більше землі під антеною тим краще. Ще рекомендується робити доріжку сполучає модуль і антену якомога коротше, не більше 15 мм. При цьому хвильовий опір доріжки має становити 50 Ом. До того ж в щільну до модуля антену ставити не можна - наведення від самого модуля заглушать весь сигнал. І тут треба зловити золоту середину: і відстань витримати, і антену прибрати подалі і землею все залити під нею. жах :)
Р аз вже в кожному офіційному документі пишуть про необхідність з'єднувати антени тільки п'ятдесяти-омнимі доріжками, н емного відійду від теми і зупинюся на тому, як розрахувати провідник на необхідне хвильовий опір. А то досвід колег, освоювали цей модуль, наганяє жах від того, що у деяких прекрасно ловить супутники навіть в кімнаті, а у деяких не ловить навіть під відкритим небом, причому топологія плат була начебто однакова. Отже, трохи науки.
Для розрахунку хвильового опору є спеціальна формула, за якою можна визначити, що цікавить нас параметр. Цим параметром є ширина доріжки, що йде до антени, граючи її шириною ми можемо домогтися потрібного хвильового опору. Це в найпростішому випадку, коли провідник не оточений з боків земляним полігоном.
де Z 0 - хвильовий опір,
З усього цього нас можуть зацікавити координати (власне заради чого все це і робиться), точний час, дата, швидкість і напрямок руху. Всю цю інформацію можна взяти з першого рядка, яка має ідентифікатор $ GPRMC.
190813 - час 19 годин, 08 хвилин, 13 секунд (час по UTC тому треба додавати годинник в залежності від часового поясу)
5312.7581. N - широта (N-північна, S-південна)
05009.1820. E - довгота (E-східна, W-західна)
0.30 - швидкість руху (вимірювана в вузлах) 1 вузол = 1.852 км / ч = 0.5144 м / сек
Якщо лінь перераховувати швидкість в км / год можна дістати з наступного рядка з ідентифікатором $ GPVTG. Позначена як 0.56. K
256.15 - кут руху відносно півночі (90 - рухаємося на схід, 180 - на південь, 270 - на захід, а 0 - відповідно на північ.) Для визначення азимуту, як неважко здогадатися, використовується розрахунок координат. Тому точне визначення може бути тільки в русі.
231212 - тут знаходиться поточна дата у форматі ДДММРР
для наочності зробив скрін з терміналу
Решта рядків в основному дублюють інформацію з першого рядка, за винятком рядків з ідентифікатором $ GPGSA і $ GPGSV. У них міститься інформація про спійманих супутниках. Практичної користі від цього ніякої, але зате за допомогою спеціальної програми EB View можна глянути де знаходяться в даний момент кожен з супутників.
У мене модель лежачи на столі біля вікна зловив 5 супутників, правда просвіт на чисте небо там мізерний. Зверху закриває балкон сусіда, а навпаки багатоповерховий будинок. Тому здається мені що точність вийшла хрінова, тому як сигнал легко відбиватися від перешкод і вже відбитий вловлювати модулем. А це тягне за собою неточність вимірювань. Та й розрахункова швидкість 2,29 км / год насторожує :)
За допомогою цієї програми також можна налаштувати сам модуль. Наприклад, змінити частоту оновлення координат або змінити швидкість з'єднання по UART. Але треба пам'ятати що якщо зменшити швидкість з'єднання, модуль може не встигнути передати всю інформацію за відведений час.
Мені стало цікаво наскільки помилився модуль у визначенні координат і я вбив їх в GoogleEarth. Червоним обведено дійсне місце розташування, по мені так результат дуже навіть не поганий, модуль набрехав не сильно. Тим більше при роботі з кімнати.
Як дороблю висновок координат на дисплей, перевірю точність вже під відкритим небом. На цьому поки все і всіх з нездійснених апокаліпсисом! ;)
Я теж купував 2 штуки "GPS модулі", тільки років зо два тому, модель GPS трохи інша - "L10", але функціональність така-ж. У вивчення GPS просунувся до зчитування інформації на термінал, але до Atmega так і не добрався, тому вже два роки лежать на зберігання (причина: не знання як вважати великий обсяг інформації по UART в Atmega).
Тому буду чекати "продовження статті".
Ні, не розлучення. Я теж з цим стикався, просто потрібно перевести координати, отримані за UART від модуля в формат, придатний для введення в Яндекс.Карти / Google Maps.
Дані по UART: 5312.7581, N - це 53 градуси і 127581 хвилин.
Обчислюємо 127581 хвилин / 60, далі (2126,35 / 10000) +53 = N53.212635.
Те-ж саме робимо з довготою і отримуємо:
N53.212635
E50.153033
Якщо вірити EB View - то вул. Пугачевский Тракт, 31
Самара, Самарська область
а якщо вірити, то що зняли в термінал - то Новокуйбишевський ш. 118, Самара, Самарська область
розбрід якийсь :(