GPSに基づく安価で正確な時計

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Arduino IDE

このプロジェクトについて

これまで、時計プロジェクトにさまざまなRTCクロックを使用したり、NTPサーバーから時間を取得したりしています。このプロジェクトでは、別の情報源を紹介します。世界中のGPS衛星のNMEAストリングからの解析です。

今日のGPS受信機の安さに驚きました。GPS受信機を入手してください（私の場合はGY-GPS6Mv2を使用しています）。

a。）Windows PCでの最初の-オプションの-テスト：「u-center」をU-Bloxからのダウンロードとしてインストールします。

FTDIアダプターの助けを借りて、GPSブレイクアウトはPCのCOMポートへの道を見つけ、約1分後に軌道への固定（接続）を示します。この目的のために、ブレイクアウトの赤いコントロールランプが点滅します。

自動生成されたグラフィックにより、GPSをさらに試してみたいと思うようになります。 F8- [表示]メニューの[テキストコンソール]を使用すると、さまざまなNMEA文字列が配信されます。

b。）無料のオンラインサービスでデコードテストを実行できます：https：//rl.se/gprmc

GPS受信機が機能していることが確認されたので、空が見えることを確認してください。文字列から必要な情報を抽出して、自分の希望に合わせることができます。

Adafruitライブラリ「AdafruitGPSLibrary」を使用しています。ArduinoIDEにインストールしている場合は、例を使って少し試してみることができます。

c。）回路

ArduinoA4>ディスプレイSDAArduinoA5>ディスプレイSCL

#include #include LiquidCrystal_I2C lcd（0x3F、20、4）; // LCDアドレスを設定>多くの場合0x27または0x3F

>横になっているディスプレイ、おそらく16x2を使用しますか？

#include #include

GPS電源ピンを5Vに接続しますGPSアースピンをアースに接続しますGPSTX（送信）ピンをデジタルに接続します8 GPS RX（受信）ピンをデジタルに接続します7 //配線に合わせてピン番号を変更できます：SoftwareSerial mySerial（8 、7）; Adafruit_GPS GPS（＆mySerial）;

> GPS受信機は3.3 / 5V耐性があります。

d。）私たちの時計は、時刻、日付、風速の表示、そして高度を表示する必要があります。時計が窓に止まるので、場所は必要ありません。

NMEA文字列は、UTC標準の時刻を提供します。ローカルタイムゾーンへの変換は私たち次第です。誰もより良い提案をしない限り、自分のタイムゾーン（ヨーロッパベルリン）に+1を追加します。

  int timezone =+1; //ヨーロッパ/ベルリン（UTC +0100）> NMEAはUTC指向です 

お好みに合わせてタイムゾーンを調整してください。可変時間は、GPS.hour（UTC値）の代わりにLCDディスプレイの出力のコードで使用されます。

  // LCDディスプレイへの出力
 lcd.setCursor（5,0）; //、0 =最初の行
 int hour =（GPS.hour）+ timezone; // GPS.hourUTCを個々のタイムゾーンにフォーマットします
 if（hour <10）{lcd.print（ '0'）; } 
 lcd.print（hour、DEC）; lcd.print（ '：'）;  

ヨーロッパでは、風速にノットの代わりに「km / h」を使用します。そこで、最初に定数を使用して値をノットからkm / hに変換し、次にそれをグループ化しました。> 1ノット=1.852キロメートル/時

  float speed =（GPS.speed）* 1.852; //速度/ノットから切り替え>速度/ km / h  

ウィキペディアによる評価：

  if（speed <=1）{lcd.print（ "Windstille"）;} 
 else if（（speed> 1）&&（speed <=9））{lcd.print（ " leiser Zug "）;} 
 else if（（speed> 9）&&（speed <=46））{lcd.print（" Brise "）;} 
 else if（（speed> 46）&&（speed <=56））{lcd.print（ "starker Wind"）;} 
 else if（（speed> 56）&&（speed <=74））{lcd.print（ "stuerm .wind"）;} 
 else if（（speed> 74）&&（speed <=83））{lcd.print（ "Sturm"）;} 
 else if（（speed> 83）&&（speed <=102））{lcd.print（ "schwerer Sturm"）;} 
 else if（speed> 102）{lcd.print（ "Orkan"）;} 
 else {lcd.print（ "ohne Bewertung "）;}  

結果は次のようにディスプレイに表示され、もちろんあなた自身の希望に合わせることができます：

ループ内で更新頻度を2秒のままにしました。16x2の表示を優先して、秒と高さを無視する傾向があります。

さまざまなGPSオプションを楽しんでください！

ヨーロッパでは、DCF77無線信号の評価も利用できます。ただし、これは非常に高価であり、その取り扱いは非常に敏感であると言われています。

コード

• GPS_SoftwareSerial_Parsing_ilo

GPS_SoftwareSerial_Parsing_ilo C / C ++

 // MTK3329 / MTK3339ドライバーを使用したAdafruitGPSモジュールのテストコード////このコードは、プログラムがより多くの「自由」を持つことを可能にする割り込みでGPSモジュールをリッスンする方法を示しています-新しいNMEAセンテンスが利用可能になったときに//解析するだけです！次に、必要に応じてデータにアクセスします。////テスト済みでAdafruit UltimateGPSモジュールで正常に動作します// MTK33x9チップセットを使用します// ------> http://www.adafruit.com/products/746/ /今日Adafruitエレクトロニクスショップで1つ受け取り、オープンソースのハードウェアとソフトウェアのサポートを手伝ってください！ -ada //変更済み2020年1月2日-IngoLohs // GPRMCおよびGPGGAデコーダー：https：//rl.se/gprmc#include  #include  LiquidCrystal_I2C lcd（0x3F、20,4）; // 16文字で2行のディスプレイの場合はLCDアドレスを0x27に設定し、2004年のlcdディスプレイの場合は> 0x3Fを設定します#include  #include  // GPS電源ピンを5V /に接続します/ GPSアースピンをアースに接続します// GPS TX（送信）ピンをデジタル8に接続します// GPS RX（受信）ピンをデジタル7に接続します//配線に合わせてピン番号を変更できます：SoftwareSerial mySerial（ 8、7）; Adafruit_GPS GPS（＆mySerial）; // GPSECHOを「false」に設定してGPSデータのシリアルコンソールへのエコーをオフにします//生のGPSセンテンスをデバッグして聞きたい場合は「true」に設定します＃ GPSECHOtrueintタイムゾーン=+ 1を定義します。 //ヨーロッパ/ベルリン（UTC +0100）> NMEAはUTC指向ですvoidsetup（）{lcd.init（）; lcd.backlight（）; // 115200で接続して、GPSを十分に速く読み取り、文字を落とさずにエコーできるようにします//また、Serial.begin（115200）;を吐き出します。 delay（5000）; Serial.println（ "Adafruit GPSライブラリの基本テスト！"）; // 9600 NMEAは、Adafruit MTKGPSのデフォルトのボーレートです。4800GPS.begin（9600）;を使用するものもあります。 //>私の場合、UBLOX 6Mを使用します：GY-GPS6Mv2 //この行のコメントを解除して、高度GPS.sendCommand（PMTK_SET_NMEA_OUTPUT_RMCGGA）;を含むRMC（推奨最小値）およびGGA（修正データ）をオンにします。 //この行のコメントを解除して、「最小推奨」データのみをオンにします//GPS.sendCommand(PMTK_SET_NMEA_OUTPUT_RMCONLY）; //データの解析には、RMCのみまたはRMC + GGA以外のものを使用することはお勧めしません。//パーサーは現時点では他の文を気にしないため、//更新レートを設定しますGPS.sendCommand（PMTK_SET_NMEA_UPDATE_1HZ）; // 1 Hzの更新レート//解析コードが適切に機能し、データを並べ替える時間があり、// 1 Hzを超えるものを使用することはお勧めしません//アンテナステータスの更新をリクエストし、コメントします静かにするために外に出るGPS.sendCommand（PGCMD_ANTENNA）; delay（1000）; //ファームウェアバージョンを要求しますmySerial.println（PMTK_Q_RELEASE）;} uint32_t timer =millis（）; void loop（）//何度も実行します{char c =GPS.read（）; //デバッグしたい場合は、これを行うのに良い時期です！ if（（c）&&（GPSECHO））Serial.write（c）; //センテンスを受信した場合、チェックサムをチェックして解析できます... if（GPS.newNMEAreceived（））{//ここで注意が必要なのは、NMEAセンテンスまたはデータを出力する場合です。他の文章を聞いてキャッチする！ // OUTPUT_ALLDATAを使用してデータを出力しようとする場合は、十分に注意してください//Serial.println（GPS.lastNMEA（））; //これにより、newNMEAreceived（）フラグもfalseに設定されますif（！GPS.parse（GPS.lastNMEA（）））//これにより、newNMEAreceived（）フラグもfalseに設定されますreturn; //文の解析に失敗する可能性があります。その場合は、別の文を待つ必要があります} // millis（）またはタイマーがラップアラウンドする場合は、リセットするだけですif（timer> millis（））timer =millis（）; //約2秒ごとに、現在の統計を出力しますif（millis（）-timer> 2000）{timer =millis（）; //タイマーをリセットしますSerial.print（ "\ nTime："）; if（GPS.hour <10）{Serial.print（ '0'）; } Serial.print（GPS.hour、DEC）; Serial.print（ '：'）; if（GPS.minute <10）{Serial.print（ '0'）; } Serial.print（GPS.minute、DEC）; Serial.print（ '：'）; if（GPS.seconds <10）{Serial.print（ '0'）; } Serial.print（GPS.seconds、DEC）; Serial.print（ '。'）; if（GPS.milliseconds <10）{Serial.print（ "00"）; } else if（GPS.milliseconds> 9 &&GPS.milliseconds <100）{Serial.print（ "0"）; } Serial.println（GPS.milliseconds）; Serial.print（ "日付："）; Serial.print（GPS.day、DEC）; Serial.print（ '/'）; Serial.print（GPS.month、DEC）; Serial.print（ "/ 20"）; Serial.println（GPS.year、DEC）; Serial.print（ "修正："）; Serial.print（（int）GPS.fix）; Serial.print（ "品質："）; Serial.println（（int）GPS.fixquality）; // LCDディスプレイに出力lcd.setCursor（5,0）; //、0 =最初の行inthour =（GPS.hour）+ timezone; // GPS.hour UTCを個々のタイムゾーンにフォーマットしますif（hour <10）{lcd.print（ '0'）; } lcd.print（hour、DEC）; lcd.print（ '：'）; if（GPS.minute <10）{lcd.print（ '0'）; } lcd.print（GPS.minute、DEC）; lcd.print（ '：'）; if（GPS.seconds <10）{lcd.print（ '0'）; } lcd.print（GPS.seconds、DEC）; // LCDディスプレイに出力lcd.setCursor（5,1）; //、0 =2行目if（GPS.day <10）{lcd.print（ '0'）; } lcd.print（GPS.day、DEC）; lcd.print（ '。'）; if（GPS.month <10）{lcd.print（ '0'）; } lcd.print（GPS.month、DEC）; lcd.print（ '。'）; lcd.print（GPS.year、DEC）; if（GPS.fix）{//衛星接続はありますか？はいの場合、さらに値があります：Serial.print（ "Location："）; Serial.print（GPS.latitude、4）; Serial.print（GPS.lat）; Serial.print（ "、"）; Serial.print（GPS.longitude、4）; Serial.println（GPS.lon）; Serial.print（ "速度（ノット）："）; Serial.println（GPS.speed）; Serial.print（ "角度："）; Serial.println（GPS.angle）; Serial.print（ "高度："）; Serial.println（GPS.altitude）; Serial.print（ "衛星："）; Serial.println（（int）GPS.satellites）; lcd.setCursor（0,2）; //、2 =3行目// 1ノット=1,852キロメートル/時フロート速度=（GPS.speed）* 1.852; // Speed / Knotenから切り替え> Speed / km / h //lcd.print("Speed km / h： "）; lcd.print（speed）; //BewertungederWindstärkenachhttps://de.wikipedia.org/wiki/Windgeschwindigkeit/* Beschreibung --Geschwindigkeit in km / h * Windstille --0-1 * leiser Zug-2-9 * leichte Brise-10-19 * schwache Brise-20-28 *mäßigeBrise-29-37* frische Brise-38-46 * starker Wind-47-56 *stürmischerWind-57-74* Sturm-75-83 * schwerer Sturm-84-102 * Orkan-> 103 * / if（speed <=1）{lcd.print（ "Windstille"）;} else if（（speed> 1）&&（speed <=9））{lcd.print（ "leiser Zug"）;} else if（（speed> 9）&&（speed <=46））{lcd.print（ "Brise"）;} else if（（speed> 46）&&（speed <=56））{lcd.print（ "starker Wind "）;} else if（（speed> 56）&&（speed <=74））{lcd.print（" stuerm .wind "）;} else if（（speed> 74）&&（speed <=83））{ lcd.print（ "Sturm"）;} else if（（speed> 83）&&（speed <=102））{lcd.print（ " schwerer Sturm "）;} else if（speed> 102）{lcd.print（" Orkan "）;} else {lcd.print（" ohne Bewertung "）;} lcd.setCursor（0,3）; //、3 =4行目lcd.print（ "Hoehe："）; lcd.print（GPS.altitude）; }}}