Receptor GPS conectat la un Arduino (2)

   Dupa ce am mai studiat articolul TinyGPS++: A *NEW* Full-featured GPS/NMEA Parser for Arduino, in care se explica comenzile librariei TinyGPS++, m-am oprit la urmatoarele:

Serial.println(gps.location.lat()); // Latitudine in grade (double)

Serial.println(gps.location.lng()); // Longitudine in grade (double)

Serial.println(gps.time.hour()); // Ore (0-23) (u8)

Serial.println(gps.time.minute()); // Minute (0-59) (u8)

Serial.println(gps.time.second()); // Seconde (0-59) (u8)

Serial.println(gps.speed.kmph()); // Viteza in kilometri pe ora (double)

Serial.println(gps.satellites.value()); // Numar de sateliti receptionati (u32)

deoarece vreau sa afisez aceste date pe un LCD2004, cel pe care l-am prezentat in articolul Afisajul alfanumeric cu 20 de coloane si 4 randuri (LCD2004) comandat de Arduino).
   Am facut urmatoarea schema de conexiuni:

   Deoarece consumul afisajului (mai ales a LED-ului de fundal) + receptorul GPS este prea mare, am alimentat tot montajul de la un alimentator extern cu 5V, apoi pentru a putea fi usor de testat am ales sa il alimentez dintr-ul incarcator de telefon mobil care scoate 5V/1A prin mufa USB de pe placa Arduino. Cand sa sa fac testele in masina, pentru partea cu viteza, o sa folosesc un invertor, care are si mufa pentru 5V/2A:

 

   Sketch-ul folosit, este cel pe care l-am folosit si in articolul precedent (Receptor GPS conectat la un Arduino) cu completarea partii de afisare pe LCD2004:

// source: http://arduiniana.org/libraries/tinygpsplus/
// for see your position: http://www.gps-coordinates.net/
// for new article made by niq_ro: http://nicuflorica.blogspot.com/

#include <TinyGPS++.h>
#include <SoftwareSerial.h>
/*
   This sample code demonstrates the normal use of a TinyGPS++ (TinyGPSPlus) object.
   It requires the use of SoftwareSerial, and assumes that you have a
   4800-baud serial GPS device hooked up on pins 4(rx) and 3(tx).
*/
static const int RXPin = 4, TXPin = 3;
static const uint32_t GPSBaud = 4800;

// The TinyGPS++ object
TinyGPSPlus gps;

// The serial connection to the GPS device
SoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);

#include <LiquidCrystal.h>
// folosesc libraria pentru afisaje LCD simple
LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11, 12);
// indic modul de legare, vezi mai jos:
/*                                    -------------------
                                      |  LCD  | Arduino |
                                      -------------------
 LCD RS pin to digital pin 7          |  RS   |   D7    |
 LCD Enable pin to digital pin 6      |  E    |   D8    |
 LCD D4 pin to digital pin 5          |  D4   |   D9    |
 LCD D5 pin to digital pin 4          |  D5   |   D10   |
 LCD D6 pin to digital pin 3          |  D6   |   D11   |
 LCD D7 pin to digital pin 2          |  D7   |   D12   |
 LCD R/W pin to ground                |  R/W  |   GND   |
                                      -------------------
niq_ro adapted this sketch for see data on 2004 LCD
*/

 

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  ss.begin(GPSBaud);

  Serial.println(F("FullExample.ino"));
  Serial.println(F("An extensive example of many interesting TinyGPS++ features"));
  Serial.print(F("Testing TinyGPS++ library v. ")); Serial.println(TinyGPSPlus::libraryVersion());
  Serial.println(F("by Mikal Hart"));
  Serial.println();
  Serial.println(F("Sats HDOP Latitude   Longitude   Fix  Date       Time     Date Alt    Course Speed Card  Distance Course Card  Chars Sentences Checksum"));
  Serial.println(F("          (deg)      (deg)       Age                      Age  (m)    --- from GPS ----  ---- to London  ----  RX    RX        Fail"));
  Serial.println(F("---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------"));


lcd.begin(20, 4); // set up the LCD's number of columns and rows: 

 lcd.clear(); // clear the screen
 lcd.setCursor(1, 0); // put cursor at colon 2 and row 0 = left/up
 lcd.print("GPS data"); // print a text
 lcd.setCursor(2, 1); // put cursor at colon 0 and row 0 = left/down
 lcd.print("ver 1.0 by niq_ro"); // print a text
 delay (2000);
 lcd.clear(); // clear the screen



}

void loop()
{
  // partea de ecran LCD 20x4
  afisareecran();
  
  static const double LONDON_LAT = 51.508131, LONDON_LON = -0.128002;

  printInt(gps.satellites.value(), gps.satellites.isValid(), 5);
  printInt(gps.hdop.value(), gps.hdop.isValid(), 5);
  printFloat(gps.location.lat(), gps.location.isValid(), 11, 6);
  printFloat(gps.location.lng(), gps.location.isValid(), 12, 6);
  printInt(gps.location.age(), gps.location.isValid(), 5);
  printDateTime(gps.date, gps.time);
  printFloat(gps.altitude.meters(), gps.altitude.isValid(), 7, 2);
  printFloat(gps.course.deg(), gps.course.isValid(), 7, 2);
  printFloat(gps.speed.kmph(), gps.speed.isValid(), 6, 2);
  printStr(gps.course.isValid() ? TinyGPSPlus::cardinal(gps.course.value()) : "*** ", 6);

  unsigned long distanceKmToLondon =
    (unsigned long)TinyGPSPlus::distanceBetween(
      gps.location.lat(),
      gps.location.lng(),
      LONDON_LAT, 
      LONDON_LON) / 1000;
  printInt(distanceKmToLondon, gps.location.isValid(), 9);

  double courseToLondon =
    TinyGPSPlus::courseTo(
      gps.location.lat(),
      gps.location.lng(),
      LONDON_LAT, 
      LONDON_LON);

  printFloat(courseToLondon, gps.location.isValid(), 7, 2);

  const char *cardinalToLondon = TinyGPSPlus::cardinal(courseToLondon);

  printStr(gps.location.isValid() ? cardinalToLondon : "*** ", 6);

  printInt(gps.charsProcessed(), true, 6);
  printInt(gps.sentencesWithFix(), true, 10);
  printInt(gps.failedChecksum(), true, 9);
  Serial.println();
  
  smartDelay(1000);

  if (millis() > 5000 && gps.charsProcessed() < 10)
    Serial.println(F("No GPS data received: check wiring"));
}

// This custom version of delay() ensures that the gps object
// is being "fed".
static void smartDelay(unsigned long ms)
{
  unsigned long start = millis();
  do 
  {
    while (ss.available())
      gps.encode(ss.read());
  } while (millis() - start < ms);
}

static void printFloat(float val, bool valid, int len, int prec)
{
  if (!valid)
  {
    while (len-- > 1)
      Serial.print('*');
    Serial.print(' ');
  }
  else
  {
    Serial.print(val, prec);
    int vi = abs((int)val);
    int flen = prec + (val < 0.0 ? 2 : 1); // . and -
    flen += vi >= 1000 ? 4 : vi >= 100 ? 3 : vi >= 10 ? 2 : 1;
    for (int i=flen; i<len; ++i)
      Serial.print(' ');
  }
  smartDelay(0);
}

static void printInt(unsigned long val, bool valid, int len)
{
  char sz[32] = "*****************";
  if (valid)
    sprintf(sz, "%ld", val);
  sz[len] = 0;
  for (int i=strlen(sz); i<len; ++i)
    sz[i] = ' ';
  if (len > 0) 
    sz[len-1] = ' ';
  Serial.print(sz);
  smartDelay(0);
}

static void printDateTime(TinyGPSDate &d, TinyGPSTime &t)
{
  if (!d.isValid())
  {
    Serial.print(F("********** "));
  }
  else
  {

    char sz[32];
   sprintf(sz, "%02d/%02d/%02d ", d.month(), d.day(), d.year());
//    sprintf(sz, "%02d/%02d/%02d ", gps.date.month(), gps.date.day(), gps.date.year());
    Serial.print(sz);
  }
  
  if (!t.isValid())
  {
    Serial.print(F("******** "));
  }
  else
  {
    char sz[32];
    sprintf(sz, "%02d:%02d:%02d ", t.hour(), t.minute(), t.second());
//  sprintf(sz, "%02d:%02d:%02d ", gps.time.hour(), gps.time.minute(), gps.time.second());
    Serial.print(sz);

  }

  printInt(d.age(), d.isValid(), 5);
  smartDelay(0);
}

static void printStr(const char *str, int len)
{
  int slen = strlen(str);
  for (int i=0; i<len; ++i)
    Serial.print(i<slen ? str[i] : ' ');
  smartDelay(0);
}

static void afisareecran()
{
// lcd.clear(); // clear the screen

// partea de ora
// ora de vara a Romaniei - 
// trebuie sa pun un comutator pentru selectie de iarna si de vara
 int ora = 3 + gps.time.hour();
 if (ora ==24) ora=0;
 if (ora ==25) ora=1;
 if (ora ==26) ora=2;
 lcd.setCursor(0,2); // put cursor at colon 2 and row 2
 if (ora<10) lcd.print(" "); 
 lcd.print(ora); 
 lcd.print(":");
 if (gps.time.minute()<10) lcd.print("0"); 
 lcd.print(gps.time.minute()); 
 lcd.print(":");
 if (gps.time.second()<10) lcd.print("0"); 
 lcd.print(gps.time.second()); 

// parte de coordonate GPS
 lcd.setCursor(0,0); // put cursor at colon 0 and row 0 = left/up
 lcd.print("LAT: ");
 lcd.print(gps.location.lat(),6);
 lcd.write(0b11011111);
 lcd.setCursor(0,1); // put cursor at colon 0 and row 1 
 lcd.print("LON: ");
 lcd.print(gps.location.lng(),6);
 lcd.write(0b11011111);

// numar sateliti receptionati
 lcd.setCursor(15,2); // put cursor at colon 15 and row 2
 lcd.print(gps.satellites.value());
 lcd.print(" sat");

// viteza
 lcd.setCursor(6,3); // put cursor at colon 6 and row 3
 double viteza = gps.speed.kmph(); 
 if (viteza<10.0) lcd.print("  ");
 if (viteza<100.0) lcd.print(" ");
 lcd.print(viteza);
 lcd.print("km/h");
}  

   Am facut si un filmulet numit receptor GPS si Arduino (2)

26.06.2014
   Am mai aranjat la sketch, pentru a afisa si altitudinea:

apoi m-am gandit sa folosesc si libraria TinyGPS, cea dinaintea celei folosite pana acum (TinyGPS++), dupa informatiile din articolul tronixstuff: Arduino and EM406A GPS.

   Pentru a putea conectat la masina, am folosit elastice cu care am prin placa Arduino si afisajul de placa de test (breadboard):

   Am lasat afisarea acea ciudata la viteza de -1.00km/h pentru a vedea daca apare vreo modificare, cat de mica in mers...

Indicator date mediu pentru masina (3)

   Dupa o mica pauza, am reluat partea cu indicatorul de date mediu pentru masina:
- temperatura exterioara, masura cu un senzor DS18B20
- temperatura si umiditate interior masina, masurate cu senzorul DHT11
- tensiunea de pe baterie (acumulator), prin intermediul unui divizor rezistiv.
   Partea descriptiva am prezentat-o in articolul Indicator date mediu pentru masina, iar partea cu teste cu Arduino in articolul Indicator date mediu pentru masina (2), dar ideea a fost sa pun pe masina un montaj independent, asa ca am desenat cu ajutorul programului Eagle PCB Software o schema, dupa care am desenat si cablajul.

   Cablajul a fost realizat de Cristi din Satu Mare, prin metoda transferului de tonner de la o imprimanta laser.

   Am dat gauri in cablaj si m-am apucat de plantat si lipit piesele:

   Dupa ce am pus minimul de piese necesare, am conectat interfata USB si am alimentat si incarcat sketch-ul:

   Neavand intrarile conectate, apar mesaje ciudate la tensiune si temperaturi, dar e bine din punct de vedere al functionarii, dupa cum vedeti si in filmuletul indicator mediu - masina (II)

   A urmat trecelea la alimentarea dintr-o sursa stabilizata reglabila cu tensiunea de 14,5V (valoarea maxima de pe masina) si am lasat vreo 8 ore si nu s-a incalzit regulatorul de tensiune de tip 7805, iar prezentarea experimentului este in filmuletul indicator mediu - masina (III)

   Alimentatorul reglabil folosit de mine a fost prezentat in articolul LM317 si este realizat dupa o schema publicata in Almanahul Tehnium din 1990, iar despre partea de stabilizare de 5V folosita pe placa puteti citi in articolul 78xx.

   Sketch-ul trebuie modificat un pic fata de cel prezentat in articolul Indicator date mediu pentru masina (2) deoarece sunt folositi alti pini pentru afisaj:

// http://nicuflorica.blogspot.ro/2014/04/indicator-date-mediu-pentru-masina-3.html
// original sketch by niq_ro
#include <LiquidCrystal.h>
// folosesc libraria pentru afisaje LCD simple
LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11, 12);
// indic modul de legare, vezi mai jos:
/*                                    -------------------
                                      |  LCD  | Arduino |
                                      -------------------
 LCD RS pin to digital pin 7          |  RS   |   D7    |
 LCD Enable pin to digital pin 8      |  E    |   D8    |
 LCD D4 pin to digital pin 9          |  D4   |   D9    |
 LCD D5 pin to digital pin 10         |  D5   |   D10   |
 LCD D6 pin to digital pin 11         |  D6   |   D11   |
 LCD D7 pin to digital pin 12         |  D7   |   D12   |
 LCD R/W pin to ground                |  R/W  |   GND   |
                                      -------------------
*/
// http://arduino.cc/en/Reference/LiquidCrystalCreateChar

byte grad[8] = {
  B01100,
  B10010,
  B10010,
  B01100,
  B00000,
  B00000,
  B00000,
};

// variables 

float R1, R2, R3; // rezsistors in voltage divisor
float k1; // adjustment for divisor
float u1, u11, u12; // for voltage

int ti; // temperature inside of car;

// data
int VPin = A0; // voltage pin
int DHTPin = A1; // data pin from DHT11
//int DSPin = A2; // 

// for DHT11 sensor
#include "DHT.h"
#define DHTPIN A1     // what pin we're connected to
#define DHTTYPE DHT11   // DHT 11 
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);



#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
// Data wire is plugged into port 10 on the Arduino
#define ONE_WIRE_BUS A2
#define TEMPERATURE_PRECISION 9
// Setup a oneWire instance to communicate with any OneWire devices (not just Maxim/Dallas temperature ICs)
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
// Pass our oneWire reference to Dallas Temperature. 
DallasTemperature sensors(&oneWire);
// arrays to hold device addresses
DeviceAddress outsideThermometer;


void setup() {

R1 = 4.7; // R1 = 4k7
R2 = 10;  // R2 = 10k
R3 = 4.7; // R3 = 4k7
k1 = 1/1.033;


  lcd.createChar(0, grad);
    
  lcd.begin(16, 2); // set up the LCD's number of columns and rows: 
 
// initialing the DHT11 sensor;
dht.begin();

 lcd.clear(); // clear the screen
 lcd.setCursor(1, 0); // put cursor at colon 2 and row 0 = left/up
 lcd.print("indicator bord"); // print a text
 lcd.setCursor(2, 1); // put cursor at colon 0 and row 0 = left/down
 lcd.print("1.0 by niq_ro"); // print a text
 delay (2000);
 lcd.clear(); // clear the screen
 
// Start up the DS18B20 sensor
  sensors.begin();
// adress for ds sensor  
//   DeviceAddress outsideThermometer  = { 0x28, 0xAC, 0x7A, 0xD4, 0x04, 0x00, 0x00, 0x7E };
//  DeviceAddress outsideThermometer = { 0x28, 0xAC, 0x7A, 0xD4, 0x4, 0x0, 0x0, 0x7E };
// set the resolution to 9..12 bit
  sensors.setResolution(outsideThermometer, TEMPERATURE_PRECISION);


} // END void setup




  
void loop(){
  
u1 = analogRead(VPin);
u11 = k1*5.0*u1/1023*(R1+R2+R3)/R1;
u12 = u11 + 0.05;
//u12=11.4; // for test
// u12=7.5;  //for test;

if (u12<10.0)
{
  lcd.setCursor(12, 0);
  lcd.print(u12,1);
  lcd.print("V");
  delay(500);
  lcd.setCursor(12, 0);
  lcd.print("    ");
  }  
else
{
  lcd.setCursor(11, 0);
  lcd.print(u12,1);
  lcd.print("V");
  delay(500);
}

// DHT11 part
 int h = dht.readHumidity();
 int ti = dht.readTemperature();

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("int:");
//ti=0; // for test;
//ti=7;  // for test;
//ti=29;  // for test;
  if (ti<1) {
  lcd.setCursor(5, 1);
  lcd.print(" 0");
  lcd.write(byte(0));
  lcd.print("C");
  delay(500);
  lcd.setCursor(5, 1);
  lcd.print("     ");
  }
  else
  if (ti>=9) {
  lcd.setCursor(4, 1);
  lcd.print("+");
  lcd.print(ti);
  lcd.write(byte(0));
  lcd.print("C");
  }
  else
  //if (ti>=1 || ti<10)
  {
  lcd.setCursor(5, 1);
  lcd.print("+");
  lcd.print(ti);
  lcd.write(byte(0));
  lcd.print("C");
  }

  lcd.setCursor(11, 1);
  lcd.print(h);
  lcd.print("%um");

// 
 DeviceAddress outsideThermometer = { 0x28, 0xAC, 0x7A, 0xD4, 0x4, 0x0, 0x0, 0x7E };
 sensors.requestTemperatures();
 float te = sensors.getTempC(outsideThermometer);
// printTemperature(DeviceAddress outsideThermometer);
 delay(300);
//te=-24;
//te=-2;
//te=-0.4;
// te=0;
//te=0.3;
//te=5;
//te=17;
//te=17.6;


lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("ext:");


if (te<-10) {
 lcd.setCursor(4, 0);
 lcd.print(te,0);
lcd.write(byte(0));
lcd.print("C   ");
}
else
if (te>-10 || te<0) {
  lcd.setCursor(5, 0);
lcd.print(te,0);
lcd.write(byte(0));
lcd.print("C   ");
}

else
if (te=0) {
lcd.setCursor(5, 0);
lcd.print("=0");
lcd.write(byte(0));
lcd.print("C   ");
}

if (te>0) 
{
lcd.setCursor(5, 0);
lcd.print("+");
lcd.print(te,0);
lcd.write(byte(0));
lcd.print("C   ");
}

if (te>=10) {
lcd.setCursor(4, 0);
lcd.print("+");
lcd.print(te,0);
lcd.write(byte(0));
lcd.print("C   ");
}
}   

   Am pus si rezistentele si senzorii si, am costatat ca noul senzor DHT11 consuma peste 1A, undeva la 1,2A.. si se incinge rau LM7805... l-am deconectat si am pus altu' si acum e ok... consumul montajului este de aproximativ 30mA..

 

   Ce am testat arata ca in filmuletul indicator mediu - masina (IV)

   La un consum exagerat (peste 1A) nu au avut nicio sansa stabilizatoarele de tensiune de pe placile Arduino la testele anterioare...