Raspberry PiでNEO-6M GPSモジュールを使用します

Using the NEO-6M GPS Module with the Raspberry Pi

NEO-6M GPSモジュールは、Raspberry PIプロジェクトにGPS機能を追加するための一般的な選択肢です。正確な場所、高度、およびタイミングデータを提供するため、ナビゲーション、ジオロケーション、および時間同期アプリケーションに最適です。このガイドでは、Raspberry Piを使用してNeo-6M GPSモジュールのセットアップと使用について説明します。


あなたが必要とするもの

  1. Raspberry Pi (GPIOサポートを備えたモデル、例えばPI 3、PI 4)
  2. NEO-6M GPSモジュール
  3. ブレッドボードとジャンパーワイヤ
  4. Raspberry Piまたは接続されたキーボードとモニターへのSSHアクセスを備えたコンピューター
  5. Raspberry PiにインストールされたPython

ステップ1:NEO-6MをRaspberry Piに配線します

NEO-6Mは、UART(シリアル)インターフェイスを使用してRaspberry PIと通信します。

接続

NEO-6Mピン ラズベリーPIピン
VCC 3.3V(ピン1)
GND グラウンド(ピン6)
TXD RXD(ピン10、GPIO15)
RXD TXD(ピン8、GPIO14)

注記: NEO-6Mがモジュールで指定されているように3.3Vまたは5Vで駆動されていることを確認してください。モジュールのデータシートを確認してください。


ステップ2:Raspberry PiでUARTを有効にします

  1. Raspberry Pi構成ツールを開きます。
    sudo raspi-config
    
  2. に移動します インターフェイスオプション>シリアルポート:
    • シリアルインターフェイス上にログインシェルが必要かどうかを尋ねられたら、「いいえ」を選択します。
    • 「はい」を選択して、シリアルポートハードウェアを有効にします。
  3. RaspberryPiを再起動します:
    sudo reboot
    

ステップ3:必要なツールとライブラリをインストールします

  1. RaspberryPiを更新します:
    sudo apt update && sudo apt upgrade -y
    
  2. インストール minicom GPSモジュールのテスト用:
    sudo apt install -y minicom
    
  3. シリアル通信とGPS解析のためにPythonライブラリをインストールします。
    pip install pyserial pynmea2
    

ステップ4:GPSモジュールをテストします

  1. 開ける minicom GPSモジュールがデータを送信しているかどうかを確認するには:
    sudo minicom -b 9600 -o -D /dev/serial0
    
  2. NMEA形式でGPSデータが表示されるはずです(例えば、 $GPGGA, $GPRMC)。そうでない場合:
    • 配線を確認してください。
    • モジュールが空を明確に見ていることを確認して、衛星信号を取得します。
  3. 出口 minicom 押すことによって Ctrl+A、 それから Z、および選択 X.

ステップ5:Pythonを使用してGPSデータを読み取ります

次のPythonスクリプトは、NEO-6MモジュールからGPSデータを読み取り、解析します。

Pythonコードの例

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()

ステップ6:NEO-6M GPSモジュールのアプリケーション

  1. ナビゲーションシステム: 車両またはドローンのGPSトラッカーを作成します。
  2. ジオタグ: 写真やその他のイベントの位置データを記録します。
  3. 時間同期: 非常に正確なタイムキーピングにGPSデータを使用します。
  4. IoTデバイス: ロケーションベースの自動化を有効にします。

トラブルシューティング

  1. ミニコムにGPSデータはありません:

    • 配線(TXDおよびRXD接続)を確認してください。
    • GPSモジュールが正しく駆動されていることを確認してください。
    • モジュールをオープンエリアに配置して、より良い衛星受信を行います。
  2. Pythonスクリプトが機能しない:

    • それを確認します serial0 インターフェイスが有効になり、アクセス可能です。
    • Pythonライブラリを確保します(pyserial, pynmea2)インストールされています。
  3. 遅い衛星習得:

    • 特に最初の使用時に、GPSモジュールの時間を確保して信号を取得します。
    • 必要に応じて外部アンテナを使用します。

結論

NEO-6M GPSモジュールは、Raspberry PIプロジェクトにジオロケーション機能を追加するための多用途で正確なツールです。このガイドに従うことにより、GPSモジュールをセットアップし、さまざまなアプリケーションの位置データのキャプチャを開始できます。 GPSモジュールをナビゲーション、追跡、またはIoTプロジェクトに統合して、その機能を完全に活用して実験してください。

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