باستخدام وحدة GPS Neo-6M مع Raspberry Pi

تعد وحدة GPS NEO-6M خيارًا شائعًا لإضافة وظائف GPS إلى مشاريع Raspberry PI. إنه يوفر بيانات دقيقة ، والارتفاع ، وبيانات التوقيت ، مما يجعلها مثالية للتنقل ، تحديد الموقع الجغرافي ، وتطبيقات التزامن الوقت. سوف يسير هذا الدليل من خلال إعداد واستخدام وحدة GPS Neo-6M مع Raspberry Pi.

---

ماذا ستحتاج

1. التوت بي (أي نموذج يحمل دعم GPIO ، على سبيل المثال ، PI 3 ، PI 4)
2. NEO-6M GPS وحدة
3. الأسلاك الأسلاك والبلوز
4. جهاز كمبيوتر به وصول SSH إلى Raspberry Pi أو لوحة مفاتيح متصلة وشاشة
5. Python مثبت على Raspberry Pi

---

الخطوة 1: توصيل Neo-6M إلى Raspberry Pi

يتواصل Neo-6M مع Raspberry Pi باستخدام واجهة UART (التسلسلية).

الاتصالات

NEO-6M PIN	التوت بي دبوس
VCC	3.3V (دبوس 1)
GND	الأرض (دبوس 6)
TXD	RXD (PIN 10 ، GPIO15)
RXD	TXD (PIN 8 ، GPIO14)

ملحوظة: تأكد من تشغيل NEO-6M بـ 3.3V أو 5V كما هو محدد في الوحدة النمطية. تحقق من ورقة بيانات الوحدة النمطية.

---

الخطوة 2: تمكين UART على Raspberry Pi

1. افتح أداة تكوين Raspberry Pi:

   sudo raspi-config
   

2. انتقل إلى خيارات الواجهة> المنفذ التسلسلي:
   • حدد "لا" عندما سئل عما إذا كنت تريد قشرة تسجيل الدخول عبر الواجهة التسلسلية.
   • حدد "نعم" لتمكين أجهزة المنفذ التسلسلي.
3. أعد تشغيل Raspberry Pi:

   sudo reboot
   

---

الخطوة 3: تثبيت الأدوات والمكتبات المطلوبة

1. قم بتحديث Raspberry Pi:

   sudo apt update && sudo apt upgrade -y
   

2. ثَبَّتَ minicom لاختبار وحدة GPS:

   sudo apt install -y minicom
   

3. تثبيت مكتبات Python للاتصال التسلسلي وحلية GPS:

   pip install pyserial pynmea2
   

---

الخطوة 4: اختبار وحدة GPS

1. يفتح minicom للتحقق مما إذا كانت وحدة GPS ترسل البيانات:

   sudo minicom -b 9600 -o -D /dev/serial0
   

2. يجب أن ترى بيانات GPS بتنسيق NMEA (على سبيل المثال ، $GPGGA, $GPRMC). إذا لم يكن كذلك:
   • تحقق من الأسلاك الخاصة بك.
   • تأكد من أن الوحدة لديها رؤية واضحة للسماء لاكتساب إشارات الأقمار الصناعية.
3. مخرج minicom بالضغط Ctrl+A، ثم Zواختيار X.

---

الخطوة 5: اقرأ بيانات GPS باستخدام Python

يقرأ نص Python التالي ويخوض بيانات GPS من وحدة Neo-6M.

مثال رمز بيثون

import serial
import pynmea2

def read_gps():
    # Open serial connection to GPS module
    gps_serial = serial.Serial("/dev/serial0", baudrate=9600, timeout=1)

    while True:
        try:
            line = gps_serial.readline().decode("ascii", errors="replace")
            if line.startswith("$GPGGA"):
                msg = pynmea2.parse(line)
                print(f"Latitude: {msg.latitude}, Longitude: {msg.longitude}")
                print(f"Altitude: {msg.altitude} {msg.altitude_units}")
        except pynmea2.ParseError as e:
            print(f"Parse error: {e}")
        except KeyboardInterrupt:
            print("Exiting...")
            break

if __name__ == "__main__":
    read_gps()

---

الخطوة 6: تطبيقات وحدة GPS NEO-6M

1. أنظمة الملاحة: قم بإنشاء أجهزة تتبع GPS للمركبات أو الطائرات بدون طيار.
2. Geotagging: سجل بيانات الموقع للصور أو الأحداث الأخرى.
3. تزامن الوقت: استخدم بيانات GPS لحفظ الوقت الدقيق للغاية.
4. أجهزة إنترنت الأشياء: تمكين الأتمتة القائمة على الموقع.

---

استكشاف الأخطاء وإصلاحها

1. لا توجد بيانات GPS في minicom:

   • تحقق من الأسلاك (اتصالات TXD و RXD).
   • تأكد من تشغيل وحدة GPS بشكل صحيح.
   • ضع الوحدة في منطقة مفتوحة للحصول على استقبال عبر الأقمار الصناعية.

2. نص Python لا يعمل:

   • تحقق من أن serial0 يتم تمكين الواجهة ويمكن الوصول إليها.
   • ضمان مكتبات بيثون (pyserial, pynmea2) مثبتة.

3. اكتساب بطيء للأقمار الصناعية:

   • السماح بوقت وحدة GPS للحصول على إشارات ، خاصة عند الاستخدام الأول.
   • استخدم هوائيًا خارجيًا إذا لزم الأمر.

---

خاتمة

وحدة GPS NEO-6M هي أداة متعددة الاستخدامات ودقيقة لإضافة وظائف تحديد الموقع الجغرافي إلى مشاريع Raspberry PI الخاصة بك. باتباع هذا الدليل ، يمكنك إعداد وحدة GPS والبدء في التقاط بيانات الموقع لمجموعة متنوعة من التطبيقات. تجربة مع دمج وحدة GPS في المشاريع التنقل أو التتبع أو إنترنت الأشياء للمشاريع لاستخدام قدراتها بالكامل!