Prędkościomierz GPS z wyświetlaczem OLED - Tranzystor.pl

3 stycznia 2024 by swistak

Prędkościomierze służą do pomiaru prędkości poruszającego się pojazdu. Wcześniej budowaliśmy kłady na bazie modułu NEO6M GPS. Dziś wykorzystamy moduł NEO-6M do pomiaru prędkości poruszającego się pojazdu. Prędkościomierze oparte GPS z zasady są dokładniejsze niż standardowe prędkościomierze. Wszystko przez fakt, że mogą w sposób ciągły lokalizować pojazd i obliczać jego prędkość. Technologia pozycjonowanie GNSS (GPS, GLONASS, GALILEO, BEIDU) jest szeroko stosowana w transporcie morskim czy lądowym jak i smartfonach które macie w kieszeni. Wszystko to sprowadza się do nawigacji jak i odbierania alertów o ruchu drogowym.

W tym projekcie zbudujemy prędkościomierz Arduino GPS z wykorzystaniem modułu NEO6M GPS z wyświetlaczem OLED.

Potrzebne komponenty:

Arduino np. Nano
moduł GPS NEO 6M lub odpowiednik
ekran OLED SSD1306

Moduł GPS NEO6M

Sam moduł GPS NEO-6M jest stosunkowo popularnym odbiornikiem GPS wraz z ceramiczną anteną, dzięki w miarę kompaktowym gabarytom anteny zapewnia szybkie wyszukiwanie satelit. Ten odbiornik ma możliwość wykrywania lokalizacji i śledzenia do 22 satelitów oraz identyfikuje lokalizacje w dowolnym miejscu na świecie. Dzięki wbudowanemu wskaźnikowi sygnału możemy monitorować stan sieci modułu. Posiada baterię podtrzymującą dane, dzięki czemu moduł może zapisać dane w przypadku przypadkowego wyłączenia głównego zasilania.

Funkcje modułu:

Napięcie pracy: 2,7-3,6V DC
Prąd prądu: 67 mA
Szybkość transmisji: 4800-230400 jednak domyślnie 9600
Protokół komunikacyjny: NEMA
Interfejs: UART
Antena zewnętrzna
Wbudowana pamięć EEPROM.

Wyświetlacz OLED I2C

Termin OLED oznacza „organiczną diodę emitującą światło”, wykorzystuje tę samą technologię, która jest stosowana w większości naszych telewizorów, ale ma mniej pikseli w porównaniu do nich. Łączenie tych fajnie wyglądających modułów wyświetlacza z Arduino to prawdziwa przyjemność, ponieważ dzięki temu nasze projekty będą wyglądać fajnie. Cały artykuł na temat wyświetlaczy OLED i ich typów omówiliśmy tutaj. Tutaj używamy monochromatycznego 4-pinowego wyświetlacza OLED SH1106 OLED o przekątnej 1,28”. Ten wyświetlacz może działać tylko w trybie I2C.

Specyfikacja techniczna wyświetlacza:

Układ sterownika: SH1106
Napięcie wejściowe: 3,3V – 5V DC
Rozdzielczość: 128×64
Interfejs: I2C
Pobór prądu: 8 mA
Kolor piksela: niebieski, biały,
Kąt widzenia: >160 stopni

Opis pinout:

VCC: Zasilanie wejściowe 3,3–5V DC
GND: Złącze GND (masowe)
SCL: Pin zegara interfejsu I2C
SDA: Pin danych szeregowych interfejsu I2C

Schemat połączeń:

Kod programu

#include "U8glib.h"
U8GLIB_SSD1306_128X64 u8g(U8G_I2C_OPT_NONE|U8G_I2C_OPT_DEV_0);
//---------------------------------------------------------------------------
#include <SoftwareSerial.h>
#define rxPin 4
#define txPin 3 
SoftwareSerial neogps(rxPin,txPin);

#include <TinyGPS++.h> //1.0.3 tej wersji użyłem 
TinyGPSPlus gps;
//---------------------------------------------------------------------------
int x_max    = 128;       //OLED szerokość 
int y_max    = 62;        //OLED wysokość 
int x_center = x_max/2;
int y_center = y_max/2+10;
int arc      = y_max/2;
int angle    = 0;
//---------------------------------------------------------------------------
int needle_pos = 0;
u8g_uint_t xx  = 0;
//---------------------------------------------------------------------------
//ikona satelity
#define sat_logo_width 20
#define sat_logo_height 20

const unsigned char sat_logo[] = {
  0x00, 0x01, 0x00, 0x80, 0x07, 0x00, 0xc0, 0x06, 0x00, 0x60, 0x30, 0x00,
  0x60, 0x78, 0x00, 0xc0, 0xfc, 0x00, 0x00, 0xfe, 0x01, 0x00, 0xff, 0x01,
  0x80, 0xff, 0x00, 0xc0, 0x7f, 0x06, 0xc0, 0x3f, 0x06, 0x80, 0x1f, 0x0c,
  0x80, 0x4f, 0x06, 0x19, 0xc6, 0x03, 0x1b, 0x80, 0x01, 0x73, 0x00, 0x00,
  0x66, 0x00, 0x00, 0x0e, 0x00, 0x00, 0x3c, 0x00, 0x00, 0x70, 0x00, 0x00
};
//---------------------------------------------------------------------------

//zmienne programu
double lat;
double lng;

String hour, minute;
int second;

int num_sat, speed;
String heading;


/************************************************** *********************************************
  * funkcja prędkościomierz GPS
  * wszystko co na wyświetlaczu
************************************************** *****************************************/
void gauge(uint8_t angle) {
   u8g.setFont(u8g_font_chikita);
  //---------------------------------------------------------------------------
  // granica miernika
  u8g.drawCircle(x_center,y_center,arc+6, U8G_DRAW_UPPER_RIGHT);
  u8g.drawCircle(x_center,y_center,arc+4, U8G_DRAW_UPPER_RIGHT);
  u8g.drawCircle(x_center,y_center,arc+6, U8G_DRAW_UPPER_LEFT);
  u8g.drawCircle(x_center,y_center,arc+4, U8G_DRAW_UPPER_LEFT);
  //---------------------------------------------------------------------------
  // pokaż wartość zmierzoną wskaźnik wychyłowy
  u8g.drawStr(20,  42, "0");   
  u8g.drawStr(18,  29, "25");
  u8g.drawStr(28,  14, "50");
  u8g.drawStr(60,  14, "100");
  u8g.drawStr(91,  14, "150");
  u8g.drawStr(101, 29, "175");
  u8g.drawStr(105, 42, "200"); 
  //---------------------------------------------------------------------------
  // tekst środek 
  //nie chciało mi się włączyć o polskie znaki ;)
  u8g.setPrintPos(45,25);
  u8g.print("Predkosc");
  
  u8g.setPrintPos(54,32);
  u8g.print("km/h");
  
  //---------------------------------------------------------------------------
  // narysuj wskaźnik igłowy od środka wskaźnika
  float x1=sin(2*angle*2*3.14/360);           
  float y1=cos(2*angle*2*3.14/360); 
  u8g.drawLine(x_center, y_center, x_center+arc*x1, y_center-arc*y1);
  u8g.drawDisc(x_center, y_center, 5, U8G_DRAW_UPPER_LEFT);
  u8g.drawDisc(x_center, y_center, 5, U8G_DRAW_UPPER_RIGHT);
  //---------------------------------------------------------------------------
  //góra po lewej: narysuj logo satelity 
  u8g.drawXBM(0, 0, sat_logo_width, sat_logo_height, sat_logo);
  u8g.setPrintPos(18, 5);
  u8g.print(num_sat, 5);
  //---------------------------------------------------------------------------
  // góra prawa strona wyświetl kierunek
  u8g.setPrintPos(110, 5);
  u8g.print(heading);
  //---------------------------------------------------------------------------
  //lewy dół wyświetl szerokość i długość geograficzną
  u8g.setPrintPos(0, 55);
  u8g.print(lat, 4);
  u8g.setPrintPos(0, 62);
  u8g.print(lng, 4);
  //---------------------------------------------------------------------------
  //prawy dół wyświetl czas z GNSS
  u8g.setFont(u8g_font_freedoomr10r);
  u8g.setPrintPos(90, 65);
  u8g.print(hour);
  
  if(second%2 == 0) 
    {u8g.drawStr(104, 65, ":");}
  else
    {u8g.drawStr(104, 65, " ");}
    
  u8g.setPrintPos(111, 65);
  u8g.print(minute);
  
  u8g.setFont(u8g_font_profont22);
  u8g.setPrintPos(54,60);
  if (speed<10){                              
    u8g.print("0");
  }
  if (speed>99) {                                  
    u8g.setPrintPos(47,60);
  }
  u8g.print(speed);
  //---------------------------------------------------------------------------
}

int i = 200;
void setup(void) {
  Serial.begin(9600);

  neogps.begin(9600);
  
  u8g.setFont(u8g_font_chikita);
  u8g.setColorIndex(1);
}


void loop(void){
  
  Read_GPS();
  
  needle_pos = map(speed,0,200,0,90);

  xx = needle_pos;                                    
  if (xx<45)
    {xx=xx+135;}
  else
    {xx=xx-45;} 

  {
    u8g.firstPage(); 
    do {             
      gauge(xx);
    }
    while( u8g.nextPage() );
  }
  //----------------------------------------------------------
}




void Read_GPS(){

  boolean newData = false;
  for (unsigned long start = millis(); millis() - start < 1000;)
  {
    while (neogps.available())
    {
      if (gps.encode(neogps.read()))
      {
        newData = true;
        break;
      }
    }
  }
  //------------------------------------------------------------------
  //newData zostały pobrane
  if(newData == true){
    newData = false;
    Get_GPS();
  }
  else { 
    
  }
}

void Get_GPS(){
  num_sat = gps.satellites.value();

  if (gps.location.isValid() == 1) {
    speed = gps.speed.kmph();
    //Serial.print("Speed: ");Serial.println(gps_speed);
    lat = gps.location.lat();
    //Serial.print("lat: ");Serial.println(lat);
    lng = gps.location.lng();
    //Serial.print("lng: ");Serial.println(lng);
    heading = gps.cardinal(gps.course.value());
    //Serial.print("heading: ");Serial.println(heading);
  }
  
  if (gps.time.isValid()){
    hour = String(gps.time.hour()+1); //+1 czas zimowy w Polsce
    hour = (hour.length() == 1) ? "0"+hour : hour;
    
    minute = String(gps.time.minute());
    minute= (minute.length() == 1) ? "0"+minute : minute;
    
    second = gps.time.second();
  }
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

#include "U8glib.h"

U8GLIB_SSD1306_128X64 u8g(U8G_I2C_OPT_NONE|U8G_I2C_OPT_DEV_0);

//---------------------------------------------------------------------------

#include <SoftwareSerial.h>

#define rxPin 4

#define txPin 3

SoftwareSerial neogps(rxPin,txPin);

#include <TinyGPS++.h> //1.0.3 tej wersji użyłem

TinyGPSPlus gps;

//---------------------------------------------------------------------------

int x_max = 128; //OLED szerokość

int y_max = 62; //OLED wysokość

int x_center = x_max/2;

int y_center = y_max/2+10;

int arc = y_max/2;

int angle = 0;

//---------------------------------------------------------------------------

int needle_pos = 0;

u8g_uint_t xx = 0;

//---------------------------------------------------------------------------

//ikona satelity

#define sat_logo_width 20

#define sat_logo_height 20

const unsigned char sat_logo[] = {

0x00, 0x01, 0x00, 0x80, 0x07, 0x00, 0xc0, 0x06, 0x00, 0x60, 0x30, 0x00,

0x60, 0x78, 0x00, 0xc0, 0xfc, 0x00, 0x00, 0xfe, 0x01, 0x00, 0xff, 0x01,

0x80, 0xff, 0x00, 0xc0, 0x7f, 0x06, 0xc0, 0x3f, 0x06, 0x80, 0x1f, 0x0c,

0x80, 0x4f, 0x06, 0x19, 0xc6, 0x03, 0x1b, 0x80, 0x01, 0x73, 0x00, 0x00,

0x66, 0x00, 0x00, 0x0e, 0x00, 0x00, 0x3c, 0x00, 0x00, 0x70, 0x00, 0x00

};

//---------------------------------------------------------------------------

//zmienne programu

double lat;

double lng;

String hour, minute;

int second;

int num_sat, speed;

String heading;

/************************************************** *********************************************

* funkcja prędkościomierz GPS

* wszystko co na wyświetlaczu

************************************************** *****************************************/

void gauge(uint8_t angle) {

u8g.setFont(u8g_font_chikita);

//---------------------------------------------------------------------------

// granica miernika

u8g.drawCircle(x_center,y_center,arc+6, U8G_DRAW_UPPER_RIGHT);

u8g.drawCircle(x_center,y_center,arc+4, U8G_DRAW_UPPER_RIGHT);

u8g.drawCircle(x_center,y_center,arc+6, U8G_DRAW_UPPER_LEFT);

u8g.drawCircle(x_center,y_center,arc+4, U8G_DRAW_UPPER_LEFT);

//---------------------------------------------------------------------------

// pokaż wartość zmierzoną wskaźnik wychyłowy

u8g.drawStr(20, 42, "0");

u8g.drawStr(18, 29, "25");

u8g.drawStr(28, 14, "50");

u8g.drawStr(60, 14, "100");

u8g.drawStr(91, 14, "150");

u8g.drawStr(101, 29, "175");

u8g.drawStr(105, 42, "200");

//---------------------------------------------------------------------------

// tekst środek

//nie chciało mi się włączyć o polskie znaki ;)

u8g.setPrintPos(45,25);

u8g.print("Predkosc");

u8g.setPrintPos(54,32);

u8g.print("km/h");

//---------------------------------------------------------------------------

// narysuj wskaźnik igłowy od środka wskaźnika

float x1=sin(2*angle*2*3.14/360);

float y1=cos(2*angle*2*3.14/360);

u8g.drawLine(x_center, y_center, x_center+arc*x1, y_center-arc*y1);

u8g.drawDisc(x_center, y_center, 5, U8G_DRAW_UPPER_LEFT);

u8g.drawDisc(x_center, y_center, 5, U8G_DRAW_UPPER_RIGHT);

//---------------------------------------------------------------------------

//góra po lewej: narysuj logo satelity

u8g.drawXBM(0, 0, sat_logo_width, sat_logo_height, sat_logo);

u8g.setPrintPos(18, 5);

u8g.print(num_sat, 5);

//---------------------------------------------------------------------------

// góra prawa strona wyświetl kierunek

u8g.setPrintPos(110, 5);

u8g.print(heading);

//---------------------------------------------------------------------------

//lewy dół wyświetl szerokość i długość geograficzną

u8g.setPrintPos(0, 55);

u8g.print(lat, 4);

u8g.setPrintPos(0, 62);

u8g.print(lng, 4);

//---------------------------------------------------------------------------

//prawy dół wyświetl czas z GNSS

u8g.setFont(u8g_font_freedoomr10r);

u8g.setPrintPos(90, 65);

u8g.print(hour);

if(second%2 == 0)

{u8g.drawStr(104, 65, ":");}

else

{u8g.drawStr(104, 65, " ");}

u8g.setPrintPos(111, 65);

u8g.print(minute);

u8g.setFont(u8g_font_profont22);

u8g.setPrintPos(54,60);

if (speed<10){

u8g.print("0");

}

if (speed>99) {

u8g.setPrintPos(47,60);

}

u8g.print(speed);

//---------------------------------------------------------------------------

}

int i = 200;

void setup(void) {

Serial.begin(9600);

neogps.begin(9600);

u8g.setFont(u8g_font_chikita);

u8g.setColorIndex(1);

}

void loop(void){

Read_GPS();

needle_pos = map(speed,0,200,0,90);

xx = needle_pos;

if (xx<45)

{xx=xx+135;}

else

{xx=xx-45;}

{

u8g.firstPage();

do {

gauge(xx);

}

while( u8g.nextPage() );

}

//----------------------------------------------------------

}

void Read_GPS(){

boolean newData = false;

for (unsigned long start = millis(); millis() - start < 1000;)

{

while (neogps.available())

{

if (gps.encode(neogps.read()))

{

newData = true;

break;

}

//------------------------------------------------------------------

//newData zostały pobrane

if(newData == true){

newData = false;

Get_GPS();

}

else {

}

void Get_GPS(){

num_sat = gps.satellites.value();

if (gps.location.isValid() == 1) {

speed = gps.speed.kmph();

//Serial.print("Speed: ");Serial.println(gps_speed);

lat = gps.location.lat();

//Serial.print("lat: ");Serial.println(lat);

lng = gps.location.lng();

//Serial.print("lng: ");Serial.println(lng);

heading = gps.cardinal(gps.course.value());

//Serial.print("heading: ");Serial.println(heading);

}

if (gps.time.isValid()){

hour = String(gps.time.hour()+1); //+1 czas zimowy w Polsce

hour = (hour.length() == 1) ? "0"+hour : hour;

minute = String(gps.time.minute());

minute= (minute.length() == 1) ? "0"+minute : minute;

second = gps.time.second();

}

Lub do pobrania plik ino

5/5 - (2 ocena/y)

Potrzebne komponenty:

Moduł GPS NEO6M

Wyświetlacz OLED I2C

Specyfikacja techniczna wyświetlacza:

Opis pinout:

Schemat połączeń:

Kod programu

Dodaj komentarz Anuluj pisanie odpowiedzi