![GPS Monitor für Geo-Cacher - [Teil 1] - AZ-Delivery](http://www.az-delivery.uk/cdn/shop/articles/gps-monitor-fur-geo-cacher-teil-1-737960.jpg?v=1679408945&width=1650)
Hola y bienvenidos a una nueva serie de proyectos.
Esta vez queremos ocuparnos del área emocionante del Sistema de Posicionamiento Global (GPS). En la primera parte de la serie de varias partes, estamos construyendo una pantalla LCD GPS rentable y móvil que es de gran ayuda para los geocachers cuando buscan geocachés.
Geocaching
Geocaching, también conocido como búsqueda del tesoro GPS en países de habla alemana, es una especie de búsqueda del tesoro que comenzó a extenderse a fines del siglo XX. Los escondites se publican en Internet según las coordenadas geográficas y luego se pueden buscar con un receptor GPS.
Fuente: Wikipedia
La estructura consta de los siguientes 3 componentes principales:
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Numero |
Componente |
Anotaciones |
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1 |
HD44780 2004 Pantalla LCD Paquete de 4x20 caracteres con interfaz I2C para Arduino |
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1 |
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1 |
Nano V3.0 CH340 soldado con chip, versión mejorada con cable USB |
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La siguiente información de hora y lugar se muestra en la pantalla:
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Abreviaturas |
Designación |
Información adicional |
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Viejo |
Altitud |
Altura sobre el agua |
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S |
Satélite |
Satélite en uso |
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C. |
Curso |
Curso (grado) |
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LAT |
Latitud |
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LON |
Longitud |
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GS |
Velocidad de avance |
Velocidad |
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20.01.2010 19:49 |
Fecha / hora |
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(Ver pantalla LCD en funcionamiento (datos ficticios (datos modificados) )
Para poder compilar y ejecutar el siguiente código, necesitamos dos bibliotecas nuevas.
La primera biblioteca, TinyGPS ++, es una biblioteca Arduino para analizar flujos de datos NMEA proporcionados por módulos GPS. Al igual que su predecesor, TinyGPS, esta biblioteca ofrece muchos métodos fáciles de usar para extraer la posición, fecha, hora, altitud, velocidad y rumbo.
La biblioteca TinyGPS ++ se puede descargar desde GIT Hub: https://github.com/mikalhart/TinyGPSPlus/releases
La biblioteca LiquidCrystal I2C de Frank de Brabander se requiere como una biblioteca adicional para controlar la pantalla LCD IC2. Esto se puede encontrar e instalar directamente a través del administrador de la biblioteca bajo la palabra clave "LiquidCrystal I2C":
Después de preparar el IDE, el hardware puede conectarse:
El siguiente código se puede cargar:
#include <LiquidCrystal_I2C.h> #include <Software Serial.h> #include <TinyGPS++.h> LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4); // establece la dirección LCD en 0x27 para una pantalla de 20 caracteres y 4 líneas TinyGPSPlus gps; Software Serial ss(4, 3); nulo configuración() { De serie.comenzar(9600); lcd.init(); // Inicializar LCD lcd.init(); lcd.luz de fondo(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.claro(); ss.comenzar(9600); smartdelay(1); } nulo bucle() { si (gps.altitud.isValid()) { si (gps.altitud.isUpdated() || gps.satélites.isUpdated() || gps.por supuesto.isUpdated() ) { lcd.setCursor(0, 0); lcd.imprimir("Viejo:"); lcd.imprimir(gps.altitud.metros()); // Altitud en metros (doble) lcd.imprimir("m"); lcd.imprimir("S:"); lcd.imprimir(gps.satélites.valor()); // Número de satélites en uso (u32) lcd.imprimir("C:"); lcd.imprimir(gps.por supuesto.deg()); // Curso en grados (doble) } } otra cosa { lcd.setCursor(0, 0); lcd.imprimir("No hay datos válidos"); } si (gps.ubicación.isValid()) { si (gps.ubicación.isUpdated()) { lcd.setCursor(0, 1); lcd.imprimir("LAT:"); lcd.imprimir(gps.ubicación.lat(), 4); // Latitud bruta lcd.imprimir("GNL:"); lcd.imprimir(gps.ubicación.lng(), 4); // Longitud cruda } } otra cosa { lcd.setCursor(0, 1); lcd.imprimir("Sin ubicación válida"); } si (gps.fecha.isValid() & gps.fecha.isValid()) { lcd.setCursor(0, 2); lcd.imprimir(gps.fecha.dia()); lcd.imprimir("."); lcd.impresión(GPS.fecha.mes()); lcd.impresión("."); lcd.impresión(GPS.fecha.año()); lcd.impresión(" "); lcd.impresión(GPS.hora.hora() + 1); lcd.impresión(":"); lcd.impresión(GPS.hora.minuto()); lcd.impresión(" "); } más { lcd.setCursor(0, 2); lcd.impresión("Sin marca de tiempo válida"); } Si (GPS.velocidad.es válido()) { lcd.setCursor(0, 3); lcd.impresión("GS:"); lcd.impresión(GPS.velocidad.kmph()); lcd.impresión("km / h"); lcd.impresión(GPS.velocidad.nudos()); // Velocidad en nudos (doble) lcd.impresión("kt"); } más { lcd.setCursor(0, 3); lcd.impresión("No hay datos de velocidad válidos"); } smartdelay(5000); } estático vacío smartdelay(no firmado largo Sra) { no firmado largo comienzo = millis(); hacer { mientras (ss.disponible()) GPS.codificar(ss.leer()); } mientras (millis() - comienzo < Sra); }
Nach dem Einschalten wird ein Initialisierungsbildschirm angezeigt:
Nach Empfang eines validen GPS-Signals (azul LED de GPS Moduls blinkt) con la Geoinformationen und Zeitdaten angezeigt:
(Daik fiktive / Daten geändert)
Ich wünsche viel Spaß beim Nachbau.
Wie immer findet Ihr alle Projekte unter der GitHub Seite https://github.com/kuchto
23 comentarios
Andreas Wolter
@Gele: You can find the author’s source codes in his Github repository: https://github.com/KuchTo/GPS_Monitor
Gele
Hello.. i am 72 years old, and some lost about this project Arduino speed GPS SAT
https://www.az-delivery.de/fr/blogs/azdelivery-blog-fur-arduino-und-raspberry-pi/gps-monitor-fuer-geo-cacher
i understand this program, and transformation of some French instructions are done in British.
but i am lost in conversion about sI in if, else if… and so on…
could some body send me a real final program, so that i couls understand my errors..
and try to use this program. who seems to be wonderfull.
thanks and best regards jyga49@9online.f
Ulrich Engel
Ich habe das GPS-Modul gewechselt. Nun funktioniert es. Scheinbar ist der Chip kaputt und GPS-Daten werden nicht gelesen.
Nun habe ich auch ein Micro-SD-Card-Modul zugebaut und es werden jetzt zusätzlich die GPS-Daten (Long, Lat, Alt) auf SD geschrieben. Damit kann man dann die Route mit Google Earth darstellen.
Ulrich Engel
Hallo, ich bin noch Programmierer-Einsteiger.
Nachdem ich das Projekt “Monitor 1” mit dem Nano erfolgreich nachgebaut habe (es funktioniert schnell und gut), habe ich nun den NANO durch einen UNO ersetzt. Plan ist: Noch ein Data-Logging mit SD-Card zu ergänzen.
Leider habe ich aber schon gleich ein Problem. Anders als mit dem Nano wird nur mit UNO Datum und Uhrzeit angezeigt. Bei den beiden anderen Zeilen steht weiter “No valid ………..”.
Mache ich etwas falsch? Der Sketch ist der gleiche, wie bei Monitor-1 (Teil1 ohne Target).
SCL→A5, SDA→A4 und UNO-RXPin D4 und UNO-TXPin D3.
Freue mich über zeitnahe Unterstützung.
Wolfhard Jording
Bei mir hat das erst funktioniert, als ich folgende Arduino IDE Einstellung gemacht habe:
Einstellungen unter Werkzeug
Board: Arduino Nano
Processor: Atmega328P (Old Bootloader)
Ich habe einen Az-Delivery Nano V3 benutzt. Vorher hatte ich immer ein Fehler beim hochladen des Sketches.
Thomas
@Siegfried
Habe den Fehler gefunden.
Habe die Bibliothek gelöscht und noch mal installiert.
Jetzt gehts!
Siegfried Pappert
Nachtrag zum Nachtrag:
Jetzt gibt es das gleiche Problem wie bei Ralf:
Ich hatte im Nachtrag die ersten Zeilen von Tobias sketch eingefügt. Allerdings sieht das Ganze nach der Veröffentlichun hier im Blog genauso aus, wie bei Ralf: die Zeichen nach include fehlen einfach, obwohl diese hier im Eingabefenster zu sehen waren. Dies als Hinweis für den Administrator hier. Kann das behoben werden?
Ich tippe die Zeilen jetzt noch mal selber hier ab (also nicht copy paste). mal sehen, ob das dann funktionert.
#include
#include
#include <TinyGPS++.h>
und jetz nochmal copy paste (für den Admin zum Vergleich):
#include
#include
#include <TinyGPS++.h>
Siegfried Pappert
Nachtrag: Im Sketch von Ralf fehlen ein paar Zeichen oberhalb des #include <TinyGPS++.h>
müßte so lauten:
#include
#include
#include <TinyGPS++.h>
Siehe auch Original Sketch von Tobias.
Siegfried Pappert
@Thomas:
Hast du die “LiquidCrystal_I2C” ordnungsgemäß über den Bibliotheksverwalter (Menüpunkt Sketch) hinzugefügt?
In welchem Ordner steht denn das eigentliche Programm (sketch .ino)?
Was ist die “WProgramm.h”? Sollte so nicht im Sketch des eigentlichen Programms stehen. Finde ich zuminest nicht im Sketch von Ralf.
Hast du die Arduino IDE auf dem Rechner installiert oder startest du das Programm ohne Installation über die .exe (non admin) Installation?
Ich hatte ein ähnliches Problem, kann es aber momentan nicht mehr ganz nachstellen. Es hing damit zusammen, dass Arduino die libraries am liebsten im von der IDE vorgeschlagenen Ordner hat und ich die einzubindenden Bibliotheken woanders gespeichert hatte.
Thomas
Hallo zusammen,
bekomme beim Kompilieren immer diese Fehlermeldung.
Arduino: 1.8.12 (Windows 7), Board: “Arduino Nano”
C:\Users\Thomas\Documents\Arduino\libraries\LiquidCrystal_I2C\LiquidCrystal_I2C.cpp:4:10: fatal error: WProgram.h: No such file or directory
#include “WProgram.h” ^~~~~~~~~~~~compilation terminated.
exit status 1
Fehler beim Kompilieren für das Board Arduino Nano.
Was mache ich Falsch?
Siegfried Pappert
OK, ich denke ich habe den Fehler gefunden. 0,001 Minnuten entsprechen damit ca. 1,2 m (50° nördlicher Breite). Was dann wieder Sinn macht.
Siegfried Pappert
Hallo Ralf,
vielen Dank für die Anpassung des Sketches. Ich hab das mal so übernommen (nach etwas Formatierungsarbeit…). Mittelweile habe ich auch anhand deines Sketches verstanden, wie ich die Nachkommastellen ändern kann, was ich dann auch für die Geschwindigkeitsangabe gemacht habe (zwei Nachkommastellen braucht es nicht…).
Eine Frage zur Genauigkeit: Reichen den Geocachern 3 Nachkommastellen? Das ist eine Auflösung von ca. 70 Metern, wenn ich das richtig gerechnet habe. Kommt mir viel vor.
Gruß Siegfried
Ralf Kastmann
Hier ein Sketch mit Umrechnung der Breiten- und Längen in Grad und Minuten mit 3 Nachkommastellen, so wie es Geocacher (wie ich) gebrauchen.
Gruss Ralf
/*
Anzeige: LCD 20 Charakter/Zeile; 4 Zeilen Anschluss I2C über SDA auf A4 und SCL auf A5 Versorgung GND und VCC=5V GPS-Modul; NEO-6M NEMA-Datenströme über SoftwareSerial mit RX auf D3 und TX auf D4 Versorgung GND und VCC=5V Arduino Nano Definiert in IDE über “Duemilanove oder Diecimilia” auf COM10 (kann sich aber ändern) Gilt für Nördliche Breiten und östliche Längen. Nicht getestet für Südliche Breiten und westliche Längen. Ausgabe auf LCD-Display und Seriellen Monitor Aufgesetzt und getestet: 27.2.2020 R.Kastmann*/
#include
#include
#include <TinyGPS++.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0×27, 20, 4); // LCD-Display auf Adresse 0×27 mit 20 Zeichen und 4 Zeilen
TinyGPSPlus gps;
SoftwareSerial ss(4, 3);
int Lat_Grad;
int Lon_Grad;
double Lat_Min;
double Lon_Min;
void setup()
lcd.init(); // Initalisiere LCD lcd.backlight(); lcd.setCursor(0, 0); lcd.clear(); ss.begin(9600); smartdelay(1); Serial.println(""); Serial.println(""); Serial.println("");{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
// Abfrage und Ausgabe von Datum und Uhrzeit -———————————————— if (gps.date.isValid() & gps.time.isValid()) { Serial.print(gps.date.day()); Serial.print(“/”); Serial.print(gps.date.month()); Serial.print(“/”); Serial.print(gps.date.year()); Serial.print(" "); Serial.print(gps.time.hour() + 1); //Winterzeit +1, Sommerzeit +2 Serial.print(“:”); Serial.print(gps.time.minute()); Serial.println(" "); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print(gps.date.day()); lcd.print(“/”); lcd.print(gps.date.month()); lcd.print(“/”); lcd.print(gps.date.year()); lcd.print(" "); lcd.print(gps.time.hour() + 1); //Winterzeit lcd.print(“:”); lcd.print(gps.time.minute()); lcd.print(" "); } else { Serial.println(“No valid Timestamp”); lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("No valid Timestamp "); } // Abfrage, Umrechnung und Ausgabe von Breite und Länge -———————————— if (gps.location.isValid()) { if (gps.location.isUpdated()) { Lat_Grad = gps.location.lat(); //Breite in Grad Lat_Min = ((gps.location.lat())-Lat_Grad)*60; //Breite in Minuten mit 3 Nachkommastellen Lon_Grad = gps.location.lng(); //Länge in Grad Lon_Min = ((gps.location.lng())-Lon_Grad)*60; //Länge in Minuten mit 3 Nachkommastellen Serial.print(“N”); Serial.print(Lat_Grad); Serial.print("° "); Serial.print(Lat_Min,3); Serial.print(" "); Serial.print(“E”); Serial.print(Lon_Grad); Serial.print("° "); Serial.print(Lon_Min,3); Serial.println(" "); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(“N”); lcd.print(Lat_Grad); lcd.print(" "); lcd.print(Lat_Min,3); lcd.print(" E"); lcd.print(Lon_Grad); lcd.print(" "); lcd.print(Lon_Min,3); } } else { Serial.println(“No valid Location”); lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("No valid Location "); } // Abfrage und Ausgabe von Höhe, Anzahl gefundener Sateliten und Richtung -———————- if (gps.altitude.isValid()) { if (gps.altitude.isUpdated() || gps.satellites.isUpdated() || gps.course.isUpdated()) { Serial.print(“Alt:”); Serial.print(gps.altitude.meters(),0); // Altitude in meters (double) Serial.print(" m "); Serial.print(“Sat:”); Serial.print(gps.satellites.value()); // Number of satellites in use (u32) Serial.print(" Course:"); Serial.print(gps.course.deg(),0); // Course in degrees (double) Serial.println(“°”); lcd.setCursor(0, 2); lcd.print(“Alt:”); lcd.print(gps.altitude.meters(),0); // Altitude in meters (double) lcd.print(“m”); lcd.print(" S:"); lcd.print(gps.satellites.value()); // Number of satellites in use (u32) lcd.print(" C:"); lcd.print(gps.course.deg(),0); // Course in degrees (double) lcd.print(" "); } } else { Serial.println(“No valid Altitude”); lcd.setCursor(0, 2); lcd.print("No valid Altitude "); } // Abfrage und Ausgabe der Geschwindigkeit in km/h und Knoten -—————————- if (gps.speed.isValid()) { Serial.print("Speed: "); Serial.print(gps.speed.kmph()); Serial.print(" km/h / "); Serial.print(gps.speed.knots()); // Speed in knots (double) Serial.println(" knots"); lcd.setCursor(0, 3); lcd.print(“GS:”); lcd.print(gps.speed.kmph()); lcd.print("km/h "); lcd.print(gps.speed.knots()); // Speed in knots (double) lcd.print("kt "); } else { Serial.println(“No valid Speeddata”); lcd.setCursor(0, 3); lcd.print("No valid Speeddata "); } smartdelay(5000);{
Serial.println("");
}
static void smartdelay(unsigned long ms)
{
unsigned long start = millis();
do
{
while (ss.available())
gps.encode(ss.read());
} while (millis() – start < ms);
}
Ralf Kastmann
Ich habe das mal nachgebaut und bin ein wenig enttäuscht über die Schluderigkeit, wie das Ganze aufgesetzt wurde.
1. Das fritzing-Model hat einige Fehler. Erstmal ist definitiv das I2C-Modul falsch herum an das LCD-Display geklemmt (siehe Claas) und das GPS-Modul hat die Kabelreihenfolge GND, TX, RX, VCC. Und TX wird auf D4 und RX auf D3 gelegt (wie bereits von Bernd bemerkt).
2. Im Sketch wurden Kommentare äusserst spartanisch – nach dem Motto: der Code erklärt sich von selbst – verteilt. Sprich: es wurde eigentlich nichts erklärt. Spätestens hier im oberen Teil hätte ein Block hingehört, welches genau die Kontaktbelegung am NanoV3 beschreibt.
Immerhin, nachdem das alles geklärt war, hat es auch bei mir so funktioniert wie beschrieben. Als Geocacher ist das alles aber noch weit entfernt von einem praxistauglichem Gerät, wie man es sich eigentlich wünscht. Das wäre: Eingabe der Sollkoordinaten, Messung der Istkoordinaten und Anzeige der Entfernung und der Richtung. Aber daran arbeite ich.
Rudolf Reiber
Wie schon Pappert anmerkte, ist die Genauigkeitsangabe auf zwei Dezimalen völliger Unsinn. Das Teil misst ja nicht mal auf Meter genau. Ich habe das Anzeigenproblem bei meinem GBS-Tracker für das WoMo folgendermaßen gelöst:
1. Runden des Höhenmesswertes auf Meter (Umwandlung in INT)
2. Mit z.B. diesem Code kann man eine stellenrichtige Anzeige auf dem LCD erreichen. (Und ja, ich war letztes Jahr auf unter 0 Meter :-))
###############################
lcd.setCursor(2,2);
if (hoehe >= 0)
{
if (hoehe < 10) lcd.print(" “);
else if (hoehe < 100) lcd.print(” “);
else if (hoehe < 1000) lcd.print(” “);
else if (hoehe < 10000) lcd.print(” “);
}
else
{
if (hoehe <= -10) lcd.print(” “);
else lcd.print(” ");
}
lcd.print(hoehe);
J. Schmidt
Das Projekt läßt sich gut nachbauen.
Die Daten werden nach dem Einschalten recht schnell gefunden.
Die Darstellung sollte aber in Grad und Bogenminute mit 3 Nachkommastellen erfolgen, so wie bei den meisten GPS-Geräten.
Die Erweiterung des Codes in dieser Richtung würde das Projekt perfekt machen.
Gruß
Pappert
Schönes Projekt. Vielen Dank dafür. Aufbau hat prima geklappt.
Die Darstellung läßt sich sicher noch verbessern. Bei den Schwankungen der Höhenmeter reicht sicher die Genauigkeit in m und man könnte auf die beiden Nachkommastellen (also Genauigkeit cm) verzichten. Wäre ohne hin sinnvoll, da bei 3-stelligen Werten (vor dem Komma) beim Kurs (in der gleichen Zeile ganz rechts) dann nur noch 1 oder 2 Stellen angezeigt werden, statt der benötigten 3 Stellen. Weiß jemand, wo man da im sketch ansetzen muß? Ich denke der Wert wird aus der TinyGPS++.h übernommen.
Gleiches gilt für die Uhrzeit. EIne Darstellung der einstelligen Stunden und Minuten mit einer vorangestellten Null (also z.B. 08:01 statt 8:1) wäre schön.
Dieter Pahl
Das ist ein wunderbares Projekt. War schnell aufgebaut und nach Monitoranpassung sofort lauffähig.
Die Genauigkeit ist erstaunlich: Lagefehler nach 30 Min. Laufzeit unter 10m; Höhenfehler ca. 5m.
Damit ist der Aufbau praxistauglich. Jetzt noch ein schickes Gehäuse und ab ins Gelände.
Danke für das Projekt!
mit freundlichen Grüßen – Dieter
Claas
Hallo,
ich habe die Teile gekauft. Bin aber jetzt verwirrt, da mein Eindruck ist, dass die Verkabelung zwischen FC-113 und dem Display in diesem Artikel falsch dargestellt ist. In der PDF Anleitung und auf anderen Seiten im Internet ist das FC-113 Modul anders gedreht verkabelt (I2C Anschlüsse sollten zur Seite schauen und nicht in die Mitte). Bitte überprüft das. Danke!
Bernd Markscheffel
Das aktuell verkaufte Modul (14.02.20) hat eine rote LED, und blinkt nur bei Empfang eines gültigen Signals (kein Dauerleuchten, wie in einigen Beschreibungen, beim Warten auf das Signal) . Ich habe das Modul an einen Arduino UNO angeschlossen. RX des GPS an Pin 3 und TX an Pin 4. Funktioniert prima, Im Büro unterm Dach 9 Sats. Danke an Tobias fürs Teilen !
Viele Grüße
Bernd
Walter
Hallo Herr Kuch,
könnte man beide Anzeigen auch trennen ? Ich würde es besser finden, wenn man auf dem einen Display die Daten des/der Satelliten hätte, und auf dem 2 Display Zeit, Geschwindigkeit usw…..denn beim cachen ist mir der ORT wesentlich wichtiger.
Bernhard
Perfekt wäre der Code, wenn man die Längen- und Breitengrade noch in Grad/Minuten/Sekunden anzeigen könnte.
Also nicht 9.50000 Grad sondern 9° 30 min und so weiter.
Weiss jemand mehr dazu?
Hermann Zakovsek
Ist die Zeile (ca 35 in loop()):
if (gps.date.isValid() & gps.date.isValid())
oder sollte es
if (gps.date.isValid() & gps.time.isValid())
heisen?