2013年12月2日 星期一

[Arduino]GPS測速器


身為一個奉公守法的飆車族,

能夠知道自己真正的車速是一件很重要的事情,

而你永遠不會知道自己的儀表板的快樂程度,

所以就用GPS測定自己的車速了。


在露天上面可以找到許多UART界面的GPS模組,

上電之後,接收器就會自動連上衛星,並且透過Serial Port不斷的傳回數據,

這些數據為NMEA所制定的訊息格式,

因此直接使用TinyGPS++這個Arduino的函式庫來解讀GPS接收器所傳回來的訊息。


GPS除了可以讀回車速,也可傳回許多其他的相關資訊,

而這邊我總共抓取了車速、UTC時間、航向、HDOP(水平2D坐標精度因子) 以及所連接的衛星數量這五個參數。


為了易於判讀資訊以及減小體積,這邊只用一個四位數的七段顯示器來顯示資訊,

搭配Atmega8l上的兩個外部中斷,來調整顯示模式以及顯示亮度。


目前Atmega8l幾乎是市面上最便宜的Atmega系列晶片,甚至比有些attiny還來的便宜,

但也因為8k的flash,所以必須想盡辦法降低程式碼的體積,

因此使用了AVR-GCC直接對IO PORT存取的語法來點亮七段顯示器,

這邊把原本用來接外部振盪器的PB6,PB7也作為GPIO使用。





也為了搭配車上的12V電源,或者9V電池,所以另外規劃了一個5伏特的穩壓。







正面左邊為GPS模組,中間是共陽四位七段顯示器,


右邊兩個中斷的按鈕、2.1DC座以及開關。



背面分別為穩壓IC、Atmega8l以及GPS的陶瓷天線。

為了減小體積,Atmega8l直接焊死到板子上,

所以另外拉出了ICSP腳位方便之後修改程式碼。



顯示時間八點整,靠近七段顯示器的按鈕為中斷1(PD3,arduino pin3),調整亮度用。

另一個按鈕則為中斷0(PD2, arduino pin2),用來改變顯示模式。


Ublox neo 6m GPS module

程式碼:




compile後的大小

測試影片:

--------------------


GPS模組-----------------690
Atmega8l---------------39 共陽四位七段顯示器--50   
按鈕
開關
穩壓IC7805
電容104
2.1mm DC jack
洞洞板
接線

-----------------
TinyGPS++
NMEA Reference Manual 
u - blox 6 GPS Modules
Atmega8
Arduino IDE 1.0.1 and ATmega8 running at 8MHz with Optiboot