Cómo construir un reloj GPS usando Arduino, pantalla LCD y receptor GPS

Cómo construir un reloj GPS usando Arduino, pantalla LCD y receptor GPS

El término GPS significa ' Sistema de Posicionamiento Global ”, Y la expansión de este sistema se inició en el año 1970. A nivel mundial, cada país tiene su propio sistema, mientras que EE.UU. tiene la mayoría de las unidades GPS. Cada sistema del satélite tiene un reloj atómico, que el Comando de Defensa Aeroespacial de América del Norte (NORAD) verifica y configura con frecuencia todos los días.Para la mayoría de los lugares del planeta, los sistemas de receptores GPS económicos tienen unos 20 metros de precisión. Este artículo explica cómo hacer un proyecto de reloj GPS usandoun Arduinotablero con LCD. Este es un proyecto para estudiantes de ingeniería o entusiastas que pueden aprender a hacer un reloj con una placa Arduino que se actualiza a sí mismo usando la transmisión de tiempo desde satélites GPS. Este proyecto demostrará que cualquier aficionado puede diseñar su propio reloj con componentes básicos y un poco de tiempo.

En teoría, el receptor calcula el tiempo de llegada (TOA) de cuatro señales de satélite. Desde el momento de las llegadas y el momento de las transmisiones, el receptor realiza cuatro tiempos de valores de vuelo, que son casi los mismos con las diferencias de alcance del receptor de satélite. Luego, el receptor calcula su ubicación tridimensional y la salida del reloj de los cuatro horarios de los vuelos.




Diagrama de bloques del reloj GPS con Arduino, pantalla LCD y receptor GPS

Como sabemos, el GPS es bastante famoso debido a sus aplicaciones diversificadas en varios proyectos electrónicos que incluyen una placa Arduino . Aquí está el diagrama de bloques del reloj GPS Arduino que se muestra a continuación. Este proyecto recopila los datos del satélite en forma de una cadena que tiene 70 caracteres de longitud y muestra solo la hora y la fecha. Este artículo le dará una descripción general de cómo extraer la hora y la fecha de la cadena que recibe el GPS.



Diagrama de bloques del reloj GPS usando una placa Arduino con LCD

Diagrama de bloques del reloj GPS con placa Arduino, pantalla LCD y receptor GPS

Dos métodos de proyecto

El reloj GPS con proyecto Arduino se puede diseñar de dos formas. Un método consiste en utilizar un receptor GPS que permite que el reloj establezca la hora según el diseño. Hay varios satélites GPS en órbita sobre todo el mundo. Todos ellos tienen relojes enormemente precisos que determinan probablemente su ubicación en la tierra. Todo el mundo puede hacer este reloj preciso utilizando la transmisión de la hora desde los satélites.



El segundo método consiste en utilizar un módulo RTC (reloj en tiempo real) respaldado por batería. Esto no se parecerá a un reloj GPS, pero mantendrá un buen tiempo durante varios años. ¡Ambos métodos funcionarán para hacer un reloj!

Componentes utilizados para la compilación del reloj GPS:

1.) Arduino UNO Board

La placa Arduino es un dispositivo esencial en este proyecto. Como sabemos, la placa Arduino es un dispositivo de código abierto, y el uso de este es más flexible y fácil. Este tablero pertenece al Microcontrolador de la familia AVR . Algunas de las características de esta placa incluyen las siguientes.


Arduino UNO Board

Arduino UNO Board



  • Pin-14 de entrada / salida digital
  • Memoria flash incorporada-32K
  • Oscilador de cristal-16MHz
  • Pines de entrada analógica-6, que también se pueden usar como digitales
  • conexión USB
  • Botón RST y adaptador de fuente de alimentación de 9 V
  • Encabezado ISCP

Esta placa Arduino comprende un microcontrolador que se puede programar mediante el software Arduino IDE. Consulte el enlace para saber más sobre Conceptos básicos y diseño de la placa Arduino.

2.) Receptor GPS

En este modelo, habíamos empleado la unidad SIM808 EVB-V3.2 de SIMCOM. El módulo SIM808 es un módulo GPS, GSM / GPRS y Bluetooth. Las principales características de SIM808 incluyen las siguientes. Consulte el enlace para saber más sobre ¿Cómo funciona el sistema GPS?

Módem GPS SIM808

Receptor GPS SIM808

  • Puede usarse como Módulo bluetooth , GSM o GPS
  • Interfaz de micrófono de un solo canal y voz de un solo canal
  • Alternativa para la interfaz de la batería y la interfaz de alimentación.

Debido a las características anteriores, este receptor de GPS es muy popular entre los principiantes o aficionados a la electrónica.

3.) Pantalla de cristal líquido (LCD)

En este proyecto se utiliza una pantalla LCD alfanumérica de 16X2 para mostrar la hora y la fecha.

PANTALLA DE CRISTAL LÍQUIDO (LCD)

Pantalla de cristal líquido (LCD)

Reloj GPS con placa Arduino en funcionamiento

El circuito de la placa Arduino GPS se muestra a continuación. El sistema propuesto incluye un módem GPS, Arduino y Módulo LCD . Este sistema proporciona la hora y la fecha más precisas y se puede utilizar en lugares públicos, como centros comerciales, paradas de autobús, etc.

Conexiones utilizadas

Las conexiones utilizadas en este proyecto son simples, el pin de transmisión del GPS está conectado al pin del receptor en la placa Arduino. El pin Rx del módulo GPS está conectado a tierra. Los terminales de tierra de la placa Arduino Uno y la tierra del GPS deben estar aliados entre sí.

Una pantalla LCD de 16X2 hace que la tarea de mostrar la hora y la fecha en la pantalla. Sabemos que la pantalla LCD funciona en dos modos, a saber, modo de 4 bits y modo de 8 bits.

Reloj GPS usando una placa Arduino con LCD

Reloj GPS con placa Arduino, pantalla LCD y receptor GPS

Este proyecto utiliza la función de biblioteca de modo de 4 bits para facilitar la interfaz de la placa Arduino y la pantalla LCD. Los pines digitales de Arduino están conectados a los pines de activación y reinicio de la pantalla LCD. Del mismo modo, los pines de datos del Arduino están vinculados con los pines de datos del LCD respectivamente. El pin positivo de la pantalla LCD está conectado al suministro de voltaje utilizando una resistencia de 1K-ohmios y el pin negativo de la pantalla LCD está conectado al terminal GND.

Software de proyectos

Todo el proyecto puede ser controlado por el programa de Arduino que se carga en la memoria. El programa del Arduino está escrito en Arduino lenguaje de programación , y la carga del programa se puede realizar mediante Arduino IDE. Este proyecto no necesita ningún archivo de encabezado externo para la programación. Conecte Arduino a la computadora personal y elija la opción de puerto COM correcto en el IDE de Arduino. Compile el programa Arduino y elija la placa correcta en Herramientas.

Conclusión

A partir de la información anterior, podemos concluir que al usar este proyecto podemos obtener la fecha, la hora y la ubicación de un receptor GPS y luego exhibirlo todo en una pantalla LCD. El mejor elemento de este proyecto es que cualquiera puede diseñarlo por sí mismo con precisión como lo requiera. Puedes colocarlo en una caja divertida, ser innovador y divertirte diseñando el reloj. Aprender y diseñar proyectos usted mismo es increíble y brinda confianza a todos los estudiantes de grupos de edad. Además, cualquier consulta sobre la implementación de proyectos Arduino o proyectos basados ​​en GPS, envíe sus comentarios comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuáles son los componentes necesarios que se utilizan en este proyecto de GPS y reloj Arduino?

Créditos fotográficos