Grove - GPS

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

この Grove - GPS モジュールは、SIM28（旧バージョンは u-blox 6）とシリアル通信構成を備えた、コスト効率が高くフィールドプログラム可能なデバイスです。22トラッキング / 66アクイジションチャンネルのGPS受信機を搭載しています。トラッキングとアクイジションの感度はどちらも-160dBmに達し、個人用ナビゲーションプロジェクトや位置情報サービスに最適で、同価格帯の製品の中でも優れた選択肢となっています。

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tip

Seeed GPS Modules Selection Guideを公開しました。これにより、あなたのニーズに最適なGPSモジュールを選択する手助けができます。

バージョン

製品バージョン	変更点	リリース日
Grove - GPS V1.2	初期バージョン	2015年10月

特徴

• NMEAおよびu-blox 6プロトコルをサポート。（2014年1月10日まで、それ以降はSIM28に変更）
• 低消費電力
• ボーレート設定可能
• Grove互換インターフェース

tip

Groveモジュールの詳細については、Grove Systemを参照してください。

仕様

パラメータ	範囲/値
入力電圧	3.3/5V
ボーレート	4800 - 57600(u-bloxバージョン)
ボーレート	9600 - 115200(SIM28バージョン)
デフォルトボーレート	9600

対応プラットフォーム

Arduino	Raspberry Pi

caution

上記で対応プラットフォームとして記載されているものは、モジュールのソフトウェアまたは理論的な互換性を示しています。ほとんどの場合、Arduinoプラットフォーム向けのソフトウェアライブラリやコード例のみを提供しています。すべての可能なMCUプラットフォーム向けにソフトウェアライブラリやデモコードを提供することは不可能です。そのため、ユーザー自身でソフトウェアライブラリを作成する必要があります。

はじめに

note

Arduinoを初めて使用する場合は、開始する前に[Arduinoの使い方](https://wiki.seeedstudio.com/ja/Getting_Started_with_Arduino/)をご覧になることを強くお勧めします。

Arduinoで遊ぶ

このサンプルは、ソフトウェアシリアルを使用してGPSからデータを読み取り、それをシリアルポートに送信する簡単なものです。

ハードウェア

• ステップ 1. 以下のものを準備してください：

Seeeduino V4.2	Base Shield	Grove - GPS
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• ステップ 2. Grove - GPSをGrove-Base ShieldのポートD2に接続します。
• ステップ 3. Grove - Base ShieldをSeeeduinoに差し込みます。
• ステップ 4. USBケーブルを使用してSeeeduinoをPCに接続します。

note

Grove Base Shieldがない場合は、以下のようにGrove - GPSをSeeeduinoに直接接続することもできます。

Seeeduino	Grove - GPS
5V	赤
GND	黒
D3	白
D2	黄色

ソフトウェア

note

u-centerソフトウェアはWindows専用ですのでご注意ください。

• ステップ 1. u-centerソフトウェアをインストールします。
• ステップ 2. 以下のコードをArduino IDEにコピーしてアップロードします。コードのアップロード方法がわからない場合は、コードのアップロード方法をご確認ください。

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial SoftSerial(2, 3);
unsigned char buffer[64];                   // シリアルポート経由で受信するデータ用のバッファ配列
int count=0;                                // バッファ配列のカウンター
void setup()
{
    SoftSerial.begin(9600);                 // SoftSerialのボーレート
    Serial.begin(9600);                     // Arduinoのシリアルポートのボーレート
}

void loop()
{
    if (SoftSerial.available())                     // ソフトウェアシリアルポートからデータが来ている場合
    {
        while(SoftSerial.available())               // データを文字配列に読み込む
        {
            buffer[count++]=SoftSerial.read();      // 配列にデータを書き込む
            if(count == 64)break;
        }
        Serial.write(buffer,count);                 // データ送信が終了していない場合、バッファをハードウェアシリアルポートに書き込む
        clearBufferArray();                         // 配列に保存されたデータをクリアする関数を呼び出す
        count = 0;                                  // whileループのカウンターをゼロに設定
    }
    if (Serial.available())                 // ハードウェアシリアルポートにデータがある場合（PCまたはノートブックからデータが来ている場合）
    SoftSerial.write(Serial.read());        // SoftSerialシールドにデータを書き込む
}


void clearBufferArray()                     // バッファ配列をクリアする関数
{
    for (int i=0; i<count;i++)
    {
        buffer[i]=NULL;
    }                      // 配列のすべてのインデックスをNULLでクリア
}

• ステップ 3. U-centerを開きます。

• ステップ 4. Receiver -> Portをクリックし、Arduinoが使用しているCOMポートを選択します。

• ステップ 5. Receiver -> Baudrateをクリックし、9600が選択されていることを確認します。

• ステップ 6. View -> Text Consoleをクリックすると、NMEAデータがストリームされるウィンドウが表示されます。

• ステップ 7. シリアルモニターを開くと、以下のように表示されます：

Google Earthでデータを表示することもできます：

• ステップ 1. File -> Database Export -> Google Earth KMLをクリックします。

• ステップ 2. これにより、u-centerでキャプチャされた履歴を含むGoogle Earthが起動します。

• ステップ 3. または、ツールバーの赤い丸を押してデータを記録し、保存先を指定することができます。

• ステップ 4. 十分なデータをキャプチャしたら、黒い四角をクリックして記録を停止します。

• ステップ 5. 生成された.ubxファイルをGPSVisualizerにアップロードしてKMLに変換することができます。

Raspberry Piで遊ぶ

ハードウェア

• ステップ 1. 以下のものを準備してください：

Raspberry pi	GrovePi_Plus	Grove - GPS
今すぐ購入	今すぐ購入	今すぐ購入

• ステップ 2. GrovePi_PlusをRaspberryに差し込みます。
• ステップ 3. Groveケーブルを使用してセンサーをGrovePi+のソケットRPISERに接続します。
• ステップ 4. USBケーブルを使用してRaspberryをPCに接続します。

ソフトウェア

• ステップ 1. ソフトウェアの設定に従って開発環境を構成します。

• ステップ 2. デモディレクトリに移動します：

cd ~
git clone https://github.com/DexterInd/GrovePi.git
cd GrovePi/Software/Python/grove_gps

• ステップ 3. コードを確認します：

nano grove_gps_data.py   # "Ctrl+x"で終了 #

import serial, time
import smbus
import math
import RPi.GPIO as GPIO
import struct
import sys
#import ir_receiver_check

enable_debug=1
enable_save_to_file=0

#if ir_receiver_check.check_ir():
# print("Disable IR receiver before continuing")
# exit()
 
ser = serial.Serial('/dev/ttyAMA0',  9600, timeout = 0) # 9600ボーレートでシリアルポートを開く
ser.flush()

def cleanstr(in_str):
 out_str = "".join([c for c in in_str if c in "0123456789.-" ])
 if len(out_str)==0:
  out_str = "-1"
 return out_str

def safefloat(in_str):
 try:
  out_str = float(in_str)
 except ValueError:
  out_str = -1.0
 return out_str

class GPS:
 # 使用するGPSモジュールはGrove GPSモジュール https://www.seeedstudio.com/depot/Grove-GPS-p-959.html
 inp=[]
 # SIM28 NMEA仕様ファイルを参照 https://www.seeedstudio.com/wiki/images/a/a0/SIM28_DATA_File.zip
 GGA=[]


 # GPSからデータを読み取る
 def read(self): 
  while True:
   GPS.inp=ser.readline()
   if GPS.inp[:6] =='$GPGGA': # GGAデータ、パケット1、必要なすべてのデータが含まれる
    break
   time.sleep(0.1)     # コマンドがないとプログラムがクラッシュする
  try:
   ind=GPS.inp.index('$GPGGA',5,len(GPS.inp)) # 時々複数のGPSデータパケットがストリームに入る。最後の'$GPGGA'の後のデータのみを取得する
   GPS.inp=GPS.inp[ind:]
  except ValueError:
   print ("")
  GPS.GGA=GPS.inp.split(",") # ストリームを個々の部分に分割する
  return [GPS.GGA]
  
 # データを個々の要素に分割する
 def vals(self):
  if enable_debug:
   print(GPS.GGA)
   
  time=GPS.GGA[1]
  
  if GPS.GGA[2]=='':  # 緯度。技術的には浮動小数点
   lat =-1.0
  else:
   lat=safefloat(cleanstr(GPS.GGA[2]))
  
  if GPS.GGA[3]=='':  # これはNまたはSであるべき
   lat_ns=""
  else:
   lat_ns=str(GPS.GGA[3])
   
  if  GPS.GGA[4]=='':  # 経度。技術的には浮動小数点
   long=-1.0
  else:
   long=safefloat(cleanstr(GPS.GGA[4]))
  
  if  GPS.GGA[5]=='': # これはWまたはEであるべき
   long_ew=""
  else:
   long_ew=str(GPS.GGA[5])
   
  fix=int(cleanstr(GPS.GGA[6]))
  sats=int(cleanstr(GPS.GGA[7]))
  
  if  GPS.GGA[9]=='':
   alt=-1.0
  else:
   # strに変更（浮動小数点ではなく）
   # 27"1は有効な値のようです
   alt=str(GPS.GGA[9])
  return [time,fix,sats,alt,lat,lat_ns,long,long_ew]
 
 # 十進度に変換する
 def decimal_degrees(self, raw_degrees):
  try:
   degrees = float(raw_degrees) // 100
   d = float(raw_degrees) % 100 / 60
   return degrees + d
  except: 
   return raw_degrees


if __name__ == "__main__":
 g=GPS()
 if enable_save_to_file:
  f=open("gps_data.csv",'w') # データをログに記録するファイルを開く
  f.write("name,latitude,longitude\n") # ファイルの上部にヘッダーを書き込む
 ind=0
 while True:
  time.sleep(0.01)
  try:
   x=g.read() # GPSから読み取る
   [t,fix,sats,alt,lat,lat_ns,longitude,long_ew]=g.vals() # 個々の値を取得する
    
   # 十進度に変換する
   if lat !=-1.0:
    lat = g.decimal_degrees(safefloat(lat))
    if lat_ns == "S":
     lat = -lat

   if longitude !=-1.0:
    longitude = g.decimal_degrees(safefloat(longitude))
    if long_ew == "W":
     longitude = -longitude
     
   # print ("Time:",t,"Fix status:",fix,"Sats in view:",sats,"Altitude",alt,"Lat:",lat,lat_ns,"Long:",long,long_ew)
   try:
    print("Time\t\t: %s\nFix status\t: %d\nSats in view\t: %d\nAltitude\t: %s\nLat\t\t: %f\nLong\t\t: %f") %(t,fix,sats,alt,lat,longitude)
   except:
    print("Time\t\t: %s\nFix status\t: %s\nSats in view\t: %s\nAltitude\t: %s\nLat\t\t: %s\nLong\t\t: %s") %(t,str(fix),str(sats),str(alt),str(lat),str(longitude))
    
   s=str(t)+","+str(safefloat(lat)/100)+","+str(safefloat(longitude)/100)+"\n" 
    
   if enable_save_to_file:
    f.write(s) # ファイルに保存する
   time.sleep(2)
  except IndexError:
   print ("読み取り不可")
  except KeyboardInterrupt:
   if enable_save_to_file:
    f.close()
   print ("終了")
   sys.exit(0)

• ステップ 4. デモを実行します。

sudo python grove_gps_data.py

注意

GPSは屋外で使用するのが望ましいです。ラズベリーパイを窓の外や屋外の場所に置くことをお勧めします。

SIM28モジュールに関する注意事項

• ステップ 1. Grove-GPSは、元のバージョンと同じフットプリントを持つSIM28モジュールに変更されました。
• ステップ 2. SIM28モジュールのデータを受信するために、"SIMCom GPS DEMO"ツールを使用する必要があります。
• ステップ 3. SIMCom_GPS_DEMOツールを開き、Module->properties->module->select SIM28に進みます。
• ステップ 4. SIMCom_GPS_DEMO_V1.07はWindows専用です。

• ステップ 5. SIMCom_GPS_DEMOツールを開き、Module->connectに進みます。GPSモジュールが使用しているシリアルポートを選択します。

回路図オンラインビューア

リソース

• [Eagle] Grove-GPS Eagleファイル
• [PDF] GPS回路図(PDF)
• [データシート] E-1612-UBデータシート
• [データシート] U-Blox6受信機説明プロトコル仕様
• [ソフトウェア] U-Blox u-center GPS評価ソフトウェア
• [ドキュメント] SIM28_DATA_File
• [ドキュメント] SIMCom_GPS_DEMO_V1.07

プロジェクト

GPS/GPRSトラッカーのプロジェクト: この新しいプロジェクトでは、GPRS技術とMQTTプロトコルを使用して接続されたGPSトラッカーを紹介します。

技術サポートと製品ディスカッション

弊社製品をお選びいただきありがとうございます！製品の使用体験がスムーズになるよう、さまざまなサポートを提供しています。異なる好みやニーズに対応するため、いくつかのコミュニケーションチャネルを用意しています。