＄１０　ＧＰＳモジュール

2015-09-17

アンテナと基板は別体になっているが基板の裏にアンテナを半田付け出来るようになっている
基板左の穴はたぶんケーブルを通すための物
ＧＰＳの捕捉時間を短縮するための電池も乗っている。青い基板の右上にある

配線は全部で４本。ＧＰＳモジュールにコマンドを送る必要性は低いので３本で殆どのことは出来る
ＺＩＦソケット付きの変則ａｒｄｕｉｎｏを使用しているが普通のarduinoとほぼ同じ機能

おくられてくるＮＭＥＡフォーマットのデータ
時刻と位置の取得ならこの中のごく一部のデータを切り出すだけで良い

0001  $GPRMC,101105.00,A,3552.52403,N,13917.10887,E,0.057,,170915,,,D*72
0002  $GPVTG,,T,,M,0.057,N,0.106,K,D*23
0003  $GPGGA,101105.00,3552.52403,N,13917.10887,E,2,10,08,105,,3.,,,00*1
0004  $PSAA3,2,5130,3,7,029201,,17,08,15*0
0005  $GGS,,11,0,1,6,3,0,7,0,2,6,418,3072401,775
0006  GPS,32,1136,28311,2,413,2,8,9,1,9,4,8,2*0
0007  $PGV3,,1,0,008,3424,1033504,10324
0008  GGL,55.543,,397188,,111500AD*2
0009  $GPRMC,101106.00,A,3552.52406,N,13917.10886,E,0.110,,170915,,,D*77
0010  $GPVTG,,T,,M,0.110,N,0.203,K,D*27
0011  $GPGGA,101106.00,3552.52406,N,13917.10886,E,2,10,08,103,,3.,M,00*0
0012  $PGAA,,0,5130,3,7,029201,,1790881560
0013  GPS,311,0,1,6,3,0,7,0,2,6,414,3,7,405,7*5
0014  $PS,32,1136,28311,2,21392,2,971,2,2,882*1
0015  $PGV3,,1,0,008,2,24810,3,04810,24
0016  GGL,55.546,,397108,E1016.0A,*5
0017  $GPRMC,101107.00,A,3552.52409,N,13917.10886,E,0.114,,170915,,,D*7D
0018  $GPVTG,,T,,M,0.114,N,0.210,K,D*21
0019  $GPGGA,101107.00,3552.52409,N,13917.10886,E,2,10,.8,8.9M387,,0005C
0020  GPS,A3,20,1,6,0075,2,0,5,,.7,.8,.5*0
0021  $GGV,,,1,26116,2056702,3062,1833072,01277
0022  GGV,,,1,1,5,3,3,5,824,3,0,829,0,92428,17A
0023  GPS,3311304,04324,4,703,5,4,703*1
0024  $PGL3525209N131.186,,11070,AD6B
0025  $GPRMC,101108.00,A,3552.52414,N,13917.10883,E,0.127,,170915,,,D*7B
0026  $GPVTG,,T,,M,0.127,N,0.235,K,D*26
0027  $GPGGA,101108.00,3552.52414,N,13917.10883,E,2,10,08,19.,,3.,M,00*B
0028  $PGAA,,2,5130,3,7,0,9201,,1790881.60
0029  GGS,,11,0,1,663,0,7,0,2,6,4,4,3,72401,774
0030  $PSV32,1136,28,0152,21392,2,9,2,2,4,8,2*8
0031  $PGV,,,1,0,008,2,24817,3504,10324
0032  GPL,35.544,,397.083E101800AD*D
0033  $GPRMC,101109.00,A,3552.52416,N,13917.10881,E,0.049,,170915,,,D*73
0034  $GPVTG,,T,,M,0.049,N,0.091,K,D*23
0035  $GPGGA,101109.00,3552.52416,N,13917.10881,E,2,10,0.818.,M3.7M,0005
0036  $GGA,,,0,5,306300,5,9,015,1.9,.8,.600
0037  GPS,3111026,16320,6,02230,2,483,0,405,7*3
0038  $PGV3,,1,36523,9,52821,9202,27212,2,882*7
0039  $GGS,,31,3,0,8,3,4,8,7,3,04810,241
0040  $PLL352541,,191.081E,019.0A,*C
0041  $GPRMC,101110.00,A,3552.52419,N,13917.10880,E,0.082,,170915,,,D*72
0042  $GPVTG,,T,,M,0.082,N,0.152,K,D*2A
0043  $GPGGA,101110.00,3552.52419,N,13917.10880,E,2,10,08,192,,8.,,00056
0044  $PSAA3,2051,0,3,7,0292,1,,17908,15*0
0045  $GGV,,,1,0,1,6,3,5,700,2,6,418,3072,012774
0046  GPS,32111,6,28281,2,413,0,8,9,2,9,428,3*3
0047  $PGV3,,1,04004,2424,10335,4,70324
0048  GGL,55.249N,397108,,11100,AD*A
0049  $GPRMC,101111.00,A,3552.52423,N,13917.10876,E,0.067,,170915,,,D*78
0050

行番号

解説

－

改行コードは0D+0Aと0Dだけの時がある。何か意味があるのかもしれない

－

#GPRMC、$GPGGAのように似通ったデータを含む物も有る

上のデータを受信するarduinoスケッチ

0001  #include "SoftwareSerial.h"
0002  
0003  SoftwareSerial GPSSerial(10, 11); 
0004  
0005  void setup() 
0006  {
0007    Serial.begin(57600);
0008    Serial.println("GPS TEST");
0009  
0010    GPSSerial.begin(9600);
0011  }
0012  
0013  void loop() 
0014  {
0015    char chr;
0016    
0017    if( GPSSerial.available() ) {
0018      chr = GPSSerial.read();
0019      Serial.write(chr);
0020    }
0021  }

行番号

解説

３行目

ＧＰＳモジュールとの通信は１０，１１番ピンを使っている

時刻の受信

時刻表示arduinoスケッチ

0001  #include "SoftwareSerial.h"
0002  
0003  SoftwareSerial GPSSerial(10, 11); 
0004  
0005  byte index;
0006  char buf[200];
0007  
0008  void clear_buf()
0009  {
0010    for( byte index = 0 ; index < 200 ; index++ ) {
0011      buf[index] = 0;
0012    }
0013  }
0014  
0015  void setup() 
0016  {
0017    Serial.begin(57600);
0018    Serial.println("GPS GET TIME");
0019  
0020    clear_buf();
0021    index = 0;
0022    GPSSerial.begin(9600);
0023  }
0024  
0025  void loop() 
0026  {
0027    char chr;
0028    byte hour;
0029    
0030    if( GPSSerial.available() ) {
0031      chr = GPSSerial.read();
0032      if( (chr == 0x0d) || (chr == 0x0a) ) {
0033        if( strncmp( buf, "$GPGGA", 6 ) == 0 ) {
0034          hour = (buf[7] - '0') * 10 + (buf[8] - '0') + 9;
0035          if( hour >= 24 ) {
0036            hour -= 24;
0037          }  
0038          Serial.print( hour );
0039          Serial.write( ':' );
0040          Serial.write( buf[9] );
0041          Serial.write( buf[10] );
0042          Serial.write( ':' );
0043          Serial.write( buf[11] );
0044          Serial.write( buf[12] );
0045          Serial.println("");
0046        }  
0047        clear_buf();     
0048        index = 0;
0049      } else {
0050        buf[index] = chr;
0051        index++;
0052      }  
0053    }
0054  }
0055

行番号

解説

３行目

ＧＰＳモジュールとの通信は１０，１１番ピンを使っている

３４行目

日本時刻はＪＳＴより９時間ずれる

スケッチ
ファイル	ファイルタイプ	添付ファイルの解説
GPS.zip	arduino	上の２つのスケッチ現物

2015-09-18

位置をシリアルモニターに出力するスケッチ。この書式の座標をGoogleマップの検索欄に入力すると現在地が表示される

0001  #include "SoftwareSerial.h"
0002  
0003  #define rxPin 10
0004  #define txPin 11
0005  
0006  SoftwareSerial GPSSerial(rxPin, txPin); 
0007  
0008  byte index;
0009  char buf[200];
0010  char *ptr_format_id;
0011  char *ptr_utc_time;
0012  char *ptr_latitude;  // S <--> N
0013  char *ptr_latitude_sn;
0014  char *ptr_longitude; // E <--> W
0015  char *ptr_longitude_ew;
0016  
0017  void clear_buf()
0018  {
0019    for( byte index = 0 ; index < 200 ; index++ ) {
0020      buf[index] = 0;
0021    }
0022  }
0023  
0024  void setup() 
0025  {
0026    Serial.begin(57600);
0027    Serial.println("GPS GET location");
0028  
0029    clear_buf();
0030    index = 0;
0031    GPSSerial.begin(9600);
0032  }
0033  
0034  void loop() 
0035  {
0036    char chr;
0037  
0038    double latitude;
0039    double longitude;
0040     
0041    if( GPSSerial.available() ) {
0042      chr = GPSSerial.read();
0043      if( (chr == 0x0d) || (chr == 0x0a) ) {
0044        ptr_format_id = strtok( buf, "," );
0045        if( strncmp( ptr_format_id, "$GPGGA", 6 ) == 0 ) {
0046          ptr_utc_time     = strtok( NULL, "," );
0047          ptr_latitude     = strtok( NULL, "," );
0048          ptr_latitude_sn  = strtok( NULL, "," );
0049          ptr_longitude    = strtok( NULL, "," );
0050          ptr_longitude_ew = strtok( NULL, "," );        
0051          latitude  = atoi( ptr_latitude ) / 100;
0052          latitude  += (atof(ptr_latitude) - latitude * 100) / 60;
0053          longitude  = atoi( ptr_longitude ) / 100;
0054          longitude += (atof(ptr_longitude) - longitude * 100) / 60;
0055          Serial.print(ptr_latitude_sn);
0056          Serial.print(latitude,8);
0057          Serial.print(",");
0058          Serial.print(ptr_longitude_ew);
0059          Serial.print(longitude,8);
0060          Serial.println("");
0061        }  
0062        clear_buf();     
0063        index = 0;
0064      } else {
0065        buf[index] = chr;
0066        index++;
0067      }  
0068    }
0069  }
0070

行番号

解説

５１－５４

NMEAフォーマットは度分秒方式なので、Googleマップと同じ１０進小数点方式に変換

大体合っている

スケッチ
ファイル	ファイルタイプ	添付ファイルの解説
GPSne.zip	arduino	スケッチ現物

衛星を補足できているときだけ日時を出力するプログラム。ＧＰＳモジュールは電池でバックアップされているので衛星を補足できていなくても日時を送信してくる。長期放置した場合この日時が狂っている可能性があるので衛星を補足したときだけ日時を表示するようにする

衛星を補足できているときだけ日時を出力するプログラム

0001  #include "SoftwareSerial.h"
0002  
0003  #define rxPin 10
0004  #define txPin 11
0005  
0006  SoftwareSerial GPSSerial(rxPin, txPin); 
0007  
0008  byte index;
0009  char buf[200];
0010  char *ptr_format_id;
0011  char *ptr_utc_time;
0012  char *ptr_utc_date;
0013  char *ptr_dummy;
0014  char *ptr_mode;
0015  
0016  void clear_buf()
0017  {
0018    for( byte index = 0 ; index < 200 ; index++ ) {
0019      buf[index] = 0;
0020    }
0021  }
0022  
0023  char *strtok2( char *buf, const char delim )
0024  {
0025    static char *next;
0026    char *prev;
0027    
0028    if( buf != NULL ) {
0029      next = buf;
0030    }
0031    prev = next;    
0032    while( *next != '\0' ) {
0033      if( *next == delim ) {
0034        *next = '\0';
0035        next++;
0036        return prev;
0037      } else {
0038        next++;
0039      }
0040    }
0041  
0042    return NULL;
0043  }
0044  
0045  void setup() 
0046  {
0047    Serial.begin(57600);
0048    Serial.println("GPS GET date time");
0049  
0050    clear_buf();
0051    index = 0;
0052    GPSSerial.begin(9600);
0053  }
0054  
0055  void loop() 
0056  {
0057    char chr;
0058    int  year;
0059    byte month;
0060    byte day;
0061    byte hour;
0062    byte min;
0063    byte sec;  
0064     
0065    if( GPSSerial.available() ) {
0066      chr = GPSSerial.read();
0067      if( (chr == 0x0d) || (chr == 0x0a) ) {
0068        buf[index] = 0x0;
0069        ptr_format_id = strtok2( buf, ',' );
0070        if( strncmp( ptr_format_id, "$GPRMC", 6 ) == 0 ) {
0071          ptr_utc_time  = strtok2( NULL, ',' );
0072          ptr_dummy     = strtok2( NULL, ',' );            
0073          ptr_dummy     = strtok2( NULL, ',' );   
0074          ptr_dummy     = strtok2( NULL, ',' );    
0075          ptr_dummy     = strtok2( NULL, ',' ); 
0076          ptr_dummy     = strtok2( NULL, ',' ); 
0077          ptr_dummy     = strtok2( NULL, ',' ); 
0078          ptr_dummy     = strtok2( NULL, ',' ); 
0079          ptr_utc_date  = strtok2( NULL, ',' ); 
0080          ptr_dummy     = strtok2( NULL, ',' ); 
0081          ptr_dummy     = strtok2( NULL, ',' ); 
0082          ptr_mode      = strtok2( NULL, ',' ); 
0083          
0084          if( *ptr_mode != 'N' ) {
0085            hour  = (*(ptr_utc_time + 0) - '0') * 10 + (*(ptr_utc_time + 1) - '0') + 9;
0086            if( hour >= 24 ) {
0087              hour -= 24;
0088            }
0089            min   = (*(ptr_utc_time + 2) - '0') * 10 + (*(ptr_utc_time + 3) - '0');  
0090            sec   = (*(ptr_utc_time + 4) - '0') * 10 + (*(ptr_utc_time + 5) - '0');
0091            day   = (*(ptr_utc_date + 0) - '0') * 10 + (*(ptr_utc_date + 1) - '0'); 
0092            month = (*(ptr_utc_date + 2) - '0') * 10 + (*(ptr_utc_date + 3) - '0'); 
0093            year  = 2000 + (*(ptr_utc_date + 4) - '0') * 10 + (*(ptr_utc_date + 4) - '0'); 
0094            Serial.print(year);
0095            Serial.print("/");
0096            Serial.print(month);
0097            Serial.print("/");
0098            Serial.print(day);
0099            Serial.print(" ");
0100            Serial.print(hour);
0101            Serial.print("/");
0102            Serial.print(min);
0103            Serial.print("/");
0104            Serial.print(sec);
0105            Serial.println("");
0106          }  
0107        }  
0108        clear_buf();     
0109        index = 0;
0110      } else {
0111        buf[index] = chr;
0112        index++;
0113      }  
0114    }
0115  }
0116

行番号

解説

２３

strtok関数はデリミタが連続しているとスキップしてしまうので類似の関数を作った

８４

衛星が補足できているとここがN以外になる

スケッチ
ファイル	ファイルタイプ	添付ファイルの解説
GPSdatetime.zip	arduino	上のスケッチ現物

＄１０ ＧＰＳモジュール

＄１０　ＧＰＳモジュール