Arduino + GPS 模块 - 目的地通知器

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Arduino IDE

关于这个项目

简介：问题与解决方案

每个人都知道交通拥堵会浪费大量时间。而且无法预测从出发地到目的地需要多长时间。

两个月前我来到一个城市时，交通堵塞的问题影响了我。每天我都要花两个多小时陷入困境。我觉得我为什么不能利用这段时间做点什么？

注意：我使用公共交通工具。 :-)

堵车时还有很多其他事情可以做！

下面的一些不仅有趣，而且还富有成效：

• 利用时间为当前和未来的项目思考和计划。
• 利用时间自学，观看教学视频或参加 Udemy、Coursera 等在线学习课程。

当然制作 电子产品总是激励着我。所以我使用 Arduino 和 GPS 模块构建了一个目的地通知程序。所以它的作用是每当您靠近目的地时，它都会通过发光的 LED 或通过振动（通过使用微型振动电机）通知您。我提供了LED和振动电机的电路。

为此，首先您需要找到纬度和经度来定义位置。找到您的位置后，您可以使用纬度和经度值来查找到该位置的距离，并通过保持一个范围来打开通知程序。逻辑很简单吧？！

那么让我们开始吧......

零件和工具：

要开始使用目的地通知程序，以下是必需的部分：

• Arduino UNO

• NEO-6M GPS 模块

全球定位系统 代表全球定位系统，可用于在旅行时确定位置、时间和速度。

• 该模块具有外置天线和内置 EEPROM。
• 接口：RS232 TTL
• 电源：3V 至 5V
• 默认波特率：9600 bps
• 适用于标准的 NMEA 句子

NEO-6M GPS 模块有四个引脚：VCC、RX、TX 和 GND。该模块使用 TX 和 RX 引脚通过串行通信与 Arduino 通信，因此接线非常简单：

NEO-6M GPS 模块接线到 Arduino UNO

VCC VIN

软件串口中定义的RX TX引脚

TX RX 引脚定义在软件串口

地 地

L293D 集成电路

L293D是一款16针电机驱动IC，可同时控制任意方向的两个直流电机。

为什么要使用L293D？

电机驱动IC或电机驱动器的输入是一个低电流信号。该电路的作用是将低电流信号转换为高电流信号，然后将这个高电流信号提供给电机。

TinyGPS++ 库 :

TinyGPS++ 库使以有用且易于理解的格式获取位置信息变得简单。

TinyGPS++ 库可以让你获得更多的信息，而不仅仅是位置，而且很简单，除了位置，你还可以获得：

>>日期

>>时间

>>速度

>>课程

>>海拔

>>卫星

>>高清

捕获纬度和经度：

我建议下载项目结束时给出的 fritzing 文件，以便更好地阐明连接，或者如果您有任何疑问，请随时在评论中提问。

用于位置捕获的 Arduino 代码：

#include 
#include 
static const int RXPin =4, TXPin =3;
static const uint32_t GPSBaud =9600; 
// TinyGPS++ 对象
TinyGPSPlus gps;
// GPS 设备的串行连接
SoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);
void setup(){ 
 Serial.begin(9600);
 ss.begin(GPSBaud);
}
void loop(){
 // 此草图显示每次新的信息句子编码正确。
 while (ss.available()> 0){
 gps.encode(ss.read());
 if (gps.location.isUpdated()){ 
 Serial.print("Latitude="); 
 Serial.print(gps.location.lat(), 6);
Serial.print(" Longitude="); 
 Serial.println(gps.location.lng(), 6);
 }
 }
} 

注意：您必须安装 TinyGPS++ 库

按照电路图连接并上传上面的代码，以9600的波特率打开串口监视器，您将看到以下输出

注意： 获取纬度和经度可能需要一些时间。因为接收器需要捕获信号。每当它开始收到信号时，GPS 模块上的 LED 就会闪烁。

通过 LED 的目的地通知：

所以为了确保我的想法可行，我制作了一个使用 LED 通知目的地的原型。所以我所做的是，我从以前的代码（Read_Lat_Lng.ino）中添加了目的地的纬度和经度值，并找到了从当前位置到目的地的距离。并用于设置LED必须点亮的范围。

代码：

#include 
#include 
static const int RXPin =4, TXPin =3;
static const uint32_t GPSBaud =9600; 
// TinyGPS++ 对象
TinyGPSPlus gps;
// 与 GPS 设备的串行连接
SoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);
// 对于统计数据每 5 秒发生一次
unsigned long last =0UL;
int ledPin =13;
void setup()
{
 Serial.begin(115200);
 ss.begin(GPSBaud);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop()
{
 // 分派输入字符
 while (ss.available()> 0)
 gps.encode(ss.read());
 if (gps.location.isUpdated())
 {
 串行。 print(F(" Lat="));
Serial.print(gps.location.lat(), 6);
Serial.print(F(" Long="));
 Serial.println(gps.location.lng(), 6);
 }
 else if (millis() - last> 5000)
 {
 Serial.println();
 if (gps.location.isValid())
 {
 // 替换 'Dest_LAT' 和 'Dest_LON' 值 bas edon 你的位置 
 // 你可以从 Read_Lat_Lng.ino 中找到纬度和经度 
 static const double Dest_LAT =18.786254, Dest_LON =73.880798;
 double distanceToDest =
 TinyGPSPlus::distanceBetween( 
 gps.location.lat(),
 gps.location.lng(),
 Dest_LAT, 
 Dest_LON);
 Serial.print(F("距离到目的地 ="));
 Serial.print(distanceToDest/1000, 6); // *打印到目的地的距离 
 if(distanceToDest/1000 <0.050000) //这里当 distanceToDest/1000 小于 0.050000 时 LED 亮起。因此，根据您的要求更改*到目的地的距离。 
 {
 digitalWrite(ledPin, HIGH);
 }
 else
 {
 digitalWrite(ledPin, LOW);
 }
 }
 if (gps.charsProcessed() <10)
 Serial.println(F("警告：没有 GPS 数据。检查接线。"));
 last =millis(); 
 Serial.println();
 }
} 

上传代码，你会在串口监视器上看到以下内容。

所以到目的地的距离可以用来定义输出操作（通知）必须执行的范围。

最后一个！

好的，我的原型工作正常。现在我想把我的项目装进一个盒子里，盒子里可以装一个Arduino、GPS模块、带驱动IC的电机和9V电源。

连接到 L293D IC

• 连接 5V 以启用 L293D 上的 1、Vs 和 Vss
• 将数字输出引脚（我们使用 6 和 7）连接到 L293D 上的输入 1 和输入 2。
• 将 Arduino 的 GND 连接到 L293D 同一侧的两个 GND 引脚
• 最后将 L293D 的输出 1 和输出 2 连接到您的电机引脚。

代码：

#include 
#include 
static const int RXPin =4, TXPin =3;
static const uint32_t GPSBaud =9600; 
// TinyGPS++ 对象
TinyGPSPlus gps;
// 与 GPS 设备的串行连接
SoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);
// 对于统计数据每 5 秒发生一次
unsigned long last =0UL;
int motorpin1=6;
int motorpin2=7;
void setup()
{
 串行.begin(115200);
 ss.begin(GPSBaud);
pinMode(motorpin1,OUTPUT);
pinMode(motorpin2,OUTPUT);
}
void loop ()
{
 // 分派输入字符
 while (ss.available()> 0)
 gps.encode(ss.read());
 if (gps.location.isUpdated())
 {
 Serial.print(F(" Lat="));
 Serial.print(gps.location.lat(), 6); 
 Serial.print(F(" Long="));
Serial.println(gps.location.lng(), 6);
 }
 else if (millis( ) - last> 5000)
 {
 Serial.println();
 if (gps.location.isValid())
 {
 // 根据您的位置替换 'Dest_LAT' 和 'Dest_LON' 值 
 // 您可以从 Read_Lat_Lng.ino 中找到纬度和经度 
 static const double Dest_LAT =18.786254, Dest_LON =73.880798;
 double distanceToDest =
 TinyGPSPlus::distanceBetween(
 gps.location.lat(),
 gps.location.lng(),
 Dest_LAT, 
 Dest_LON);
 Serial.print(F("到目的地的距离="));
 Serial.print(distanceToDest/1000, 6); // *打印到目的地的距离 
 if(distanceToDest/1000 <0.050000) //这里当 distanceToDest/1000 小于 0.050000 时 LED 亮起。因此，根据您的要求更改*到目的地的距离。 
 {
 digitalWrite(motorpin1,LOW);
 digitalWrite(motorpin2,HIGH);
 }
 else
 {
 digitalWrite(motorpin1, HIGH);
 digitalWrite(motorpin2,HIGH); 
 }
 }
 if (gps.charsProcessed() <10)
 Serial.println(F("警告：没有 GPS 数据。检查接线。"));
 last =millis();
Serial.println();
 }
} 

制作愉快！

代码

• Read_Lat_Lng.ino
• Destination_notifier_LED.ino
• Destination_notifier_motor.ino

Read_Lat_Lng.inoArduino

 #include #include static const int RXPin =4, TXPin =3;static const uint32_t GPSBaud =9600;// The TinyGPS++ objectTinyGPSPlus gps;// GPS的串行连接deviceSoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);void setup(){Serial.begin(9600); ss.begin(GPSBaud);}void loop(){ // 每次正确编码新句子时，此草图都会显示信息。而 (ss.available()> 0){ gps.encode(ss.read()); if (gps.location.isUpdated()){ Serial.print("Latitude="); Serial.print(gps.location.lat(), 6); Serial.print(" 经度 ="); Serial.println(gps.location.lng(), 6); } }}

Destination_notifier_LED.inoArduino

#include #include static const int RXPin =4, TXPin =3;static const uint32_t GPSBaud =9600;// The TinyGPS++ objectTinyGPSPlus gps;// GPS的串行连接deviceSoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);// 对于每 5 秒发生一次的统计信息unsigned long last =0UL;int ledPin =13;void setup(){ Serial.begin(115200); ss.begin(GPSBaud);pinMode(ledPin, OUTPUT);}void loop(){ // 当 (ss.available()> 0) gps.encode(ss.read()); if (gps.location.isUpdated()) { Serial.print(F(" Lat=")); Serial.print(gps.location.lat(), 6); Serial.print(F(" Long=")); Serial.println(gps.location.lng(), 6); } else if (millis() - last> 5000) { Serial.println(); if (gps.location.isValid()) { // 根据您的位置替换 'Dest_LAT' 和 'Dest_LON' 值 // 您可以从 Read_Lat_Lng.ino 中找到纬度和经度 static const double Dest_LAT =18.786254, Dest_LON =73.880798; double distanceToDest =TinyGPSPlus::distanceBetween( gps.location.lat(), gps.location.lng(), Dest_LAT, Dest_LON); Serial.print(F("到目的地的距离=")); Serial.print(distanceToDest/1000, 6); // *打印到目的地的距离 if(distanceToDest/1000 <0.050000) //这里当 distanceToDest/1000 小于 0.050000 时 LED 亮起。因此，根据您的要求更改*到目的地的距离。 { 数字写入（ledPin，高）； } else { digitalWrite(ledPin, LOW); if (gps.charsProcessed() <10) Serial.println(F("警告：没有 GPS 数据。检查接线。"));最后=毫秒（）； Serial.println(); }}

Destination_notifier_motor.inoArduino

#include #include static const int RXPin =4, TXPin =3;static const uint32_t GPSBaud =9600;// The TinyGPS++ objectTinyGPSPlus gps;// GPS的串行连接deviceSoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);// 对于每 5 秒发生一次的统计信息unsigned long last =0UL;int motorpin1=6;int motorpin2=7;void setup(){ Serial.begin(115200); ss.begin(GPSBaud);pinMode(motorpin1,OUTPUT);pinMode(motorpin2,OUTPUT); }void loop(){ // 当 (ss.available()> 0) gps.encode(ss.read()); if (gps.location.isUpdated()) { Serial.print(F(" Lat=")); Serial.print(gps.location.lat(), 6); Serial.print(F(" Long=")); Serial.println(gps.location.lng(), 6); } else if (millis() - last> 5000) { Serial.println(); if (gps.location.isValid()) { // 根据您的位置替换 'Dest_LAT' 和 'Dest_LON' 值 // 您可以从 Read_Lat_Lng.ino 中找到纬度和经度 static const double Dest_LAT =18.786254, Dest_LON =73.880798; double distanceToDest =TinyGPSPlus::distanceBetween( gps.location.lat(), gps.location.lng(), Dest_LAT, Dest_LON); Serial.print(F("到目的地的距离=")); Serial.print(distanceToDest/1000, 6); // *打印到目的地的距离 if(distanceToDest/1000 <0.050000) //这里当 distanceToDest/1000 小于 0.050000 时 LED 亮起。因此，根据您的要求更改*到目的地的距离。 { digitalWrite(motorpin1,LOW);数字写入（motorpin2，高）； } else { digitalWrite(motorpin1,HIGH);数字写入（motorpin2，高）； if (gps.charsProcessed() <10) Serial.println(F("警告：没有 GPS 数据。检查接线。"));最后=毫秒（）； Serial.println(); }}

示意图