การใช้โมดูล GPS Neo-6M กับ Raspberry Pi

โมดูล GPS Neo-6M เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการเพิ่มฟังก์ชั่น GPS ให้กับโครงการ Raspberry Pi มันให้ข้อมูลตำแหน่งความสูงและเวลาที่แม่นยำทำให้เหมาะสำหรับการนำทางการจัดตำแหน่งทางภูมิศาสตร์และแอปพลิเคชันการซิงโครไนซ์เวลา คู่มือนี้จะนำคุณผ่านการตั้งค่าและใช้โมดูล GPS Neo-6M กับ Raspberry Pi

---

สิ่งที่คุณต้องการ

1. Raspberry Pi (รุ่นใด ๆ ที่มีการสนับสนุน GPIO เช่น PI 3, PI 4)
2. โมดูล GPS Neo-6M
3. เครื่องหั่นขนมปังและสายจัมเปอร์
4. คอมพิวเตอร์ที่มีการเข้าถึง SSH ไปยัง Raspberry Pi หรือแป้นพิมพ์และจอภาพที่เชื่อมต่อ
5. Python ติดตั้งบน Raspberry Pi

---

ขั้นตอนที่ 1: เดินสาย Neo-6m ไปยัง Raspberry Pi

Neo-6M สื่อสารกับ Raspberry Pi โดยใช้อินเตอร์เฟส UART (อนุกรม)

การเชื่อมต่อ

PIN Neo-6M	Raspberry Pi Pin
VCC	3.3V (พิน 1)
gnd	พื้นดิน (พิน 6)
TXD	RXD (PIN 10, GPIO15)
RXD	txd (พิน 8, gpio14)

บันทึก: ตรวจสอบให้แน่ใจว่า Neo-6M ใช้พลังงาน 3.3V หรือ 5V ตามที่ระบุไว้ในโมดูลของคุณ ตรวจสอบแผ่นข้อมูลของโมดูล

---

ขั้นตอนที่ 2: เปิดใช้งาน UART บน Raspberry Pi

1. เปิดเครื่องมือกำหนดค่า Raspberry Pi:

   sudo raspi-config
   

2. นำทางไปยัง ตัวเลือกอินเตอร์เฟส> พอร์ตอนุกรม:
   • เลือก "ไม่" เมื่อถูกถามว่าคุณต้องการเชลล์เข้าสู่ระบบผ่านอินเทอร์เฟซอนุกรมหรือไม่
   • เลือก "ใช่" เพื่อเปิดใช้งานฮาร์ดแวร์พอร์ตอนุกรม
3. รีบูตราสเบอร์รี่ pi:

   sudo reboot
   

---

ขั้นตอนที่ 3: ติดตั้งเครื่องมือและไลบรารีที่จำเป็น

1. อัปเดต Raspberry Pi ของคุณ:

   sudo apt update && sudo apt upgrade -y
   

2. ติดตั้ง minicom สำหรับการทดสอบโมดูล GPS:

   sudo apt install -y minicom
   

3. ติดตั้งไลบรารี Python สำหรับการสื่อสารแบบอนุกรมและการแยกวิเคราะห์ GPS:

   pip install pyserial pynmea2
   

---

ขั้นตอนที่ 4: ทดสอบโมดูล GPS

1. เปิด minicom เพื่อตรวจสอบว่าโมดูล GPS กำลังส่งข้อมูลหรือไม่:

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

2. คุณควรเห็นข้อมูล GPS ในรูปแบบ NMEA (เช่น $GPGGA, $GPRMC- ถ้าไม่:
   • ตรวจสอบสายไฟของคุณ
   • ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโมดูลมีมุมมองที่ชัดเจนของท้องฟ้าเพื่อรับสัญญาณดาวเทียม
3. การออก minicom โดยการกด Ctrl+A, แล้ว Zและเลือก X.

---

ขั้นตอนที่ 5: อ่านข้อมูล GPS โดยใช้ Python

สคริปต์ Python ต่อไปนี้อ่านและแยกวิเคราะห์ข้อมูล GPS จากโมดูล Neo-6M

ตัวอย่างรหัส Python

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()

---

ขั้นตอนที่ 6: แอปพลิเคชันของโมดูล GPS Neo-6M

1. ระบบนำทาง: สร้างตัวติดตาม GPS สำหรับยานพาหนะหรือโดรน
2. geotagging: บันทึกข้อมูลตำแหน่งสำหรับภาพถ่ายหรือกิจกรรมอื่น ๆ
3. การซิงโครไนซ์เวลา: ใช้ข้อมูล GPS สำหรับการจับเวลาที่แม่นยำสูง
4. อุปกรณ์ IoT: เปิดใช้งานระบบอัตโนมัติตามตำแหน่ง

---

การแก้ไขปัญหา

1. ไม่มีข้อมูล GPS ใน Minicom:

   • ตรวจสอบการเดินสาย (การเชื่อมต่อ TXD และ RXD)
   • ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโมดูล GPS ใช้พลังงานอย่างถูกต้อง
   • วางโมดูลในพื้นที่เปิดเพื่อรับสัญญาณดาวเทียมที่ดีขึ้น

2. Python Script ไม่ทำงาน:

   • ตรวจสอบว่า serial0 อินเทอร์เฟซเปิดใช้งานและเข้าถึงได้
   • ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไลบรารี Python (pyserial, pynmea2) ถูกติดตั้ง

3. การซื้อดาวเทียมช้า:

   • อนุญาตให้ใช้เวลาโมดูล GPS เพื่อรับสัญญาณโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานครั้งแรก
   • ใช้เสาอากาศภายนอกหากจำเป็น

---

บทสรุป

โมดูล GPS Neo-6M เป็นเครื่องมือที่หลากหลายและแม่นยำสำหรับการเพิ่มฟังก์ชั่นการจัดตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ให้กับโครงการ Raspberry Pi ของคุณ โดยทำตามคำแนะนำนี้คุณสามารถตั้งค่าโมดูล GPS และเริ่มการจับข้อมูลตำแหน่งสำหรับแอปพลิเคชันที่หลากหลาย ทดลองกับการรวมโมดูล GPS เข้ากับการนำทางการติดตามหรือโครงการ IoT เพื่อใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่!