Серия «Учебные проекты». Учимся подключать к Ардуино различные датчики и модули. Часть 2.

Подключение GPS-модуля VK2828U7G5LF

Для работы с Arduino существует большое количество различных GPS-модулей. С их помощью можно определять точное местоположение (географические координаты, высота над уровнем моря), скорость перемещения, дату, время.

Модуль EM-411. Устройство создано на базе высокопроизводительного чипа SiRF Star III, который обладает низким потреблением энергии. Модуль имеет  большой объем памяти для сохранения данных альманаха, поддерживает стандартный протокол NMEA 0183. Время холодного старта составляет около 45 секунд.

VK2828U7G5LF. Этот модуль построен на базе чипа Ublox UBX-G7020-KT. С его помощью можно получать координаты по GPS и ГЛОНАСС. В приёмнике имеется встроенная память, в которую можно сохранять настройки. Модуль оснащён встроенной керамической антенной, работает по протоколу NMEA 0183. Напряжение питания модуля 3,3-5В.

SKM53 GPS. Один из самых дешёвых модулей, обладающий низким потреблением тока. Время холодного запуска примерно 36 секунд, горячего – 1 секунда. Для позиционирования используются 66 каналов, для слежения 22 канала. В модуле имеется встроенная GPS антенна, устройство обеспечивает высокую производительность навигации при различных условиях видимости.

Neo-6M GPS. Приёмник производится компанией u-blox. В этом модуле используются новейшие технологии для получения точной информации о местоположении. Напряжение питания модуля 3-5В. Линейка устройств представлена типами G, Q, M, P, V и T со своими уникальными характеристиками.  Время холодного старта около 27 секунд.

На GPS-модуля VK2828U7G5LF все контакты разъёма подписаны, обозначают данные сокращения следующее:

1. E – Enable;
2. G – GND;
3. R – Rx;
4. T – Tx;
5. V — + питания;
6. P — сигнал захвата спутников, он же выводится на два светодиода на плате модуля (PPS).

Технические характеристики модуля:

• Напряжение питания: 3.3 В — 5 В;
  • потребляемый ток: 25-35 мА;
  • чувствительность приёмника: -148 dBm (холодный старт), -160 dBm (захват), -162 dBm (трекинг);
  • максимальная высота: 50 км;
  • максимальная скорость: 500 м/с;
  • точность измерения скорости: <0,1 м/с;
  • точность измерения направления: <0.5 градуса;
  • точность позиционирования: <2,5 м;
  • принимаемые системы: GPS, GALILEO, SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN);
  • среднее время холодного старта: 26 с;
  • частота обновления параметров: 1-10 Гц.;
  • формат выходных данных NMEA 0183 V3.0;
  • типы передаваемых сообщений: GGA, GSA, GSV, RMC, VTG, GLL, MSS;
  • размеры: 28.4×28.4 мм.

Подключение модуля RTC Arduino DS1302

Микросхема DS1302 содержит часы реального времени с календарем и 31 байт статического ОЗУ. Она общается с микропроцессором через простой последовательный интерфейс. Информация о реальном времени и календаре представляется в секундах минутах, часах, дне, дате, месяце и годе. Часы работают или в 24-часовом или 12-часовом формате с индикатором AM/PM (до полудня/ после полудня). В дополнение к основным функциям хранения времени DS1302 имеет два вывода питания для подключения основного и резервного источника питания, возможность подключения программируемой цепи заряда к выводу VCC1 и семь дополнительных байтов ОЗУ. DS1302 представляет собой одноименную микросхему на небольшой плате с необходимой обвязкой, позволяющий среди прочего подключить батарейку на 3-5 В, благодаря чему питание модуля можно осуществлять, как через Arduino, так и самостоятельно.

Чип хронометража DS1302 trickle-charge содержит часы реального времени / календарь и 31 байт статической оперативной памяти. Оно взаимодействует с микропроцессором через простой последовательный интерфейс. Часы реального времени / календарь обеспечивают секунды, минуты, часы, день, дата, месяц и год. Дата окончания месяца автоматически корректируется на месяцы с менее чем 31 днём, включая поправки на високосный год. Часы работают в режиме 24-часовой или 12-часовой формата с индикатором AM/PM. Сопряжение DS1302 с микропроцессором упрощается за счёт использования синхронной последовательной связи. Только три для связи с часами/ОЗУ требуются провода: CE, I/O (линия передачи данных) и SCLK (последовательные часы). Данные могут передаваться в часы/оперативную память и обратно по 1 байту за один раз или в пакете до 31 байта. DS1302 конструирован к работе на очень низкой мощности и сохраняет информацию и данные по часов поясу на меньше чем 1μw. DS1302 является преемником DS1202. В дополнение к основным функциям хронометража DS1202, DS1302 имеет дополнительные функции двойного выводам питания для основного и резервного источников питания. Трек зарядное устройство для VCC1, и семь дополнительных байтов оперативной памяти. Чип DS1302 снабжён:

• Интерфейсом 3-Wire; (3-провода) линия разрешения CE, линия тактирования SCLK, двунаправленная линия данных I/0;
• Регистрами данных; 40 однобайтных регистра, 31 из которых доступны для хранения данных пользователя;
• Компаратором контролирующим состояние напряжения VCC и VBAT; если VCC < VBAT + 0,2 то чип переходит на резервное питание;
• Программируемым устройством заряда аккумуляторной батареи малым током;

Регистр модуля хранит 1 байт данных. Так как модуль использует интерфейс передачи данных 3-Wire, то и доступ к данным охарактеризован им.