Raspberry Pi GPS
Hướng dẫn này sẽ chỉ cho bạn cách sử dụng Raspberry Pi với module GPS NEO-6M. Cụ thể, chúng ta sẽ học:
- Cách kết nối Raspberry Pi với module GPS NEO-6M
- Cách lập trình Raspberry Pi để đọc tọa độ GPS (kinh độ, vĩ độ và độ cao) từ module GPS NEO-6M
- Cách lập trình Raspberry Pi để tính khoảng cách từ vị trí GPS hiện tại đến một tọa độ GPS được định trước (ví dụ tọa độ của London).
Ngoài kinh độ, vĩ độ và độ cao, Raspberry Pi cũng có thể đọc tốc độ GPS (km/h) và thời gian ngày tháng từ module GPS NEO-6M.
Phần Cứng Cần Thiết
| 1 | × | Raspberry Pi 5 | ||
| 1 | × | Module GPS NEO-6M | ||
| 1 | × | Dây Jumper | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Screw Terminal Block Shield for Raspberry Pi | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Raspberry Pi Prototyping Base Plate & Breadboard Kit | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) HDMI Touch Screen Monitor for Raspberry Pi |
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Về Module GPS NEO-6M
Module GPS NEO-6M là một module GPS có thể cung cấp các thông tin sau:
- Kinh độ
- Vĩ độ
- Độ cao
- Tốc độ GPS (km/h)
- Ngày giờ
Sơ Đồ Chân Module GPS NEO-6M
Module GPS NEO-6M có bốn chân:
- Chân VCC: Chân này nên được kết nối với VCC (3.3V hoặc 5V)
- Chân GND: Chân này nên được kết nối với GND (0V)
- Chân TX: Chân này được sử dụng cho giao tiếp serial và nên được kết nối với chân Serial RX trên Raspberry Pi.
- Chân RX: Chân này được sử dụng cho giao tiếp serial và nên được kết nối với chân Serial TX trên Raspberry Pi.
Sơ Đồ Kết Nối
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Code Raspberry Pi
Đọc tọa độ GPS, tốc độ (km/h) và ngày giờ
Các Bước Nhanh
- Đảm bảo bạn đã cài đặt Raspbian hoặc hệ điều hành tương thích khác với Raspberry Pi trên Pi của bạn.
- Đảm bảo Raspberry Pi của bạn được kết nối với cùng mạng cục bộ với PC của bạn.
- Đảm bảo Raspberry Pi của bạn được kết nối internet nếu bạn cần cài đặt một số thư viện.
- Nếu đây là lần đầu bạn sử dụng Raspberry Pi, xem Raspberry Pi - Cài Đặt Phần Mềm
- Kết nối PC của bạn với Raspberry Pi qua SSH bằng SSH client tích hợp sẵn trên Linux và macOS hoặc PuTTY trên Windows. Xem cách kết nối PC với Raspberry Pi qua SSH.
- Đảm bảo bạn đã cài đặt thư viện RPi.GPIO. Nếu chưa, hãy cài đặt bằng lệnh sau:
sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-rpi.gpio
- Kích hoạt giao diện Serial trên Raspberry Pi bằng cách làm theo hướng dẫn tại Raspberry Pi - cách kích hoạt giao diện Serial
- Cài đặt thư viện pyserial để giao tiếp với module GPS:
pip install pyserial
- Tạo file script Python gps.py và thêm code sau:
# Mã Raspberry Pi này được phát triển bởi newbiely.vn
# Mã Raspberry Pi này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
# Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
# https://newbiely.vn/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-gps
import serial
import time
from datetime import datetime
GPS_BAUD = 9600
# Create serial object for GPS
GPS = serial.Serial('/dev/serial0', GPS_BAUD, timeout=1)
print("Raspberry Pi - GPS Module")
try:
while True:
if GPS.in_waiting > 0:
gps_data = GPS.readline().decode('utf-8').strip()
if gps_data.startswith('$GPGGA'):
# Process GPS data using TinyGPS++
# You may need to adapt this part based on the structure of your GPS data
print(f"Received GPS data: {gps_data}")
# Extract relevant information
data_parts = gps_data.split(',')
latitude = data_parts[2]
longitude = data_parts[4]
altitude = data_parts[9]
# Print extracted information
print(f"- Latitude: {latitude}")
print(f"- Longitude: {longitude}")
print(f"- Altitude: {altitude} meters")
# You can add more processing as needed
time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
print("\nExiting the script.")
GPS.close()
- Lưu file và chạy script Python bằng cách thực thi lệnh sau trong terminal:
python3 gps.py
- Kiểm tra kết quả trên Terminal.
PuTTY - Raspberry Pi
Script chạy trong vòng lặp vô hạn liên tục cho đến khi bạn nhấn Ctrl + C trong terminal.
Tính khoảng cách từ vị trí hiện tại đến vị trí định trước
Code dưới đây tính toán khoảng cách giữa vị trí hiện tại và London (vĩ độ: 51.508131, kinh độ: -0.128002).
Các Bước Nhanh
- Cài đặt thư viện geopy để tính toán khoảng cách:
pip3 install geopy
- Tạo file script Python gps_distance.py và thêm code sau:
# Mã Raspberry Pi này được phát triển bởi newbiely.vn
# Mã Raspberry Pi này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
# Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
# https://newbiely.vn/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-gps
import serial
import time
from geopy.distance import geodesic
GPS_BAUD = 9600
LONDON_LAT = 51.508131
LONDON_LON = -0.128002
# Create serial object for GPS
gps = serial.Serial('/dev/serial0', GPS_BAUD, timeout=1)
print("Raspberry Pi - GPS Module")
try:
while True:
if gps.in_waiting > 0:
gps_data = gps.readline().decode('utf-8').strip()
if gps_data.startswith('$GPGGA'):
# Process GPS data using TinyGPS++
# You may need to adapt this part based on the structure of your GPS data
print(f"Received GPS data: {gps_data}")
# Extract relevant information
data_parts = gps_data.split(',')
latitude = float(data_parts[2])
longitude = float(data_parts[4])
# Print extracted information
print(f"- Latitude: {latitude}")
print(f"- Longitude: {longitude}")
# Calculate distance to London using geopy
current_location = (latitude, longitude)
london_location = (LONDON_LAT, LONDON_LON)
distance_km = geodesic(current_location, london_location).kilometers
# Print calculated distance
print(f"- Distance to London: {distance_km:.2f} km")
time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
print("\nExiting the script.")
gps.close()
- Lưu file và chạy script Python bằng cách thực thi lệnh sau trong terminal:
python3 gps_distance.py
- Kiểm tra kết quả trên Terminal.
PuTTY - Raspberry Pi
Video Tutorial
Việc sản xuất video tốn rất nhiều thời gian. Nếu video hướng dẫn hữu ích cho việc học của bạn, hãy đăng ký kênh YouTube để ủng hộ. Nếu nhu cầu đủ cao, chúng tôi sẽ cố gắng làm thêm nhiều video.