GPSモジュールを使ってみる(Arduino)

2021年7月28日 2021年9月28日

gifu_shino.g

Arduino UNO にGPS受信モジュールを接続して、
位置情報を取得してみます。

今回使用する商品は、
GPS情報を受信するためのＧＰＳ受信機モジュール２製品です。

・ＧＰＳ受信機キット　１ＰＰＳ出力付き　「みちびき」３機受信対応
　　秋月電子通商　¥2,100-　[AE-GYSFDMAXB]
　　　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-09991/
　　　この製品は、”PCでGPSモジュールを使ってみる”で
　　　使用した商品で、「みちびき」を使用するものです。

・TOPGNSS 3.3-5V TTL UAR GPS Modue GN-801 GPS GLONASS デュアルモード
　　AliExpress　¥918-
　　　https://ja.aliexpress.com/item/32951163811.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.27424c4d5aqjEG
　　　この製品は、「GLONASS」使用するものです。

秋月電子通商のＧＰＳ受信機キットから使ってみます。

接続方法は図の通りです。
　この回路図の作図には fritzing を利用させて頂いております。
　https://fritzing.org/home/

まずは、ＧＰＳ受信機キットから送られてくる、GPS情報を
シリアルモニタで表示してみます。

スケッチは、Arduino IDEのスケッチ例にある、
SoftwareSerialライブラリのサンプルスケッチを利用させて頂きます。

メニューの「ファイル」 → 「スケッチ例」
　　→ 「SoftwareSerial」 → 「SoftwareSerialExample」を選択します。

送受信用のデジタルピント番号と、通信速度を修正します。

1.送受信用のデジタルピント番号変更
　・SoftwareSerial mySerial(11, 10); // RX, TX
　　※この設定を変更せず、回路の配線を、
　　　Arduinoの10番にGPSモジュールのTXD端子からの線を、
　　　Arduinoの11番にRXD端子からの線を配線してもよいです。

2.通信速度を変更
・Serial.begin(9600);
　　※この設定を変更せず、Arduino IDEのシリアルモニタの
　　　通信速度を、57600bpsに設定してもよいです。
・mySerial.begin(9600);
　　※スケッチの変更が必要です。

3.不要行をコメント行に変更
・// mySerial.println("Hello, world?");
　　※コメント扱いしなくても問題はありません。

の3点を変更します。
修正箇所付近を抜粋したスケッチ例です。

～　略　～

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial( 11, 10 ); // RX, TX

void setup() {
  // Open serial communications and wait for port to open:
  Serial.begin( 9600 );
  while (!Serial) {
    ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only
  }

  Serial.println("Goodnight moon!");

  // set the data rate for the SoftwareSerial port
  mySerial.begin( 9600 );
  // mySerial.println("Hello, world?");
}

～　略　～

検証してマイコンボードへ書き込み、
実行してみます。

シリアルモニタに、受信情報が逐次表示されます。

続いて、
受信情報の中から、位置情報等を一覧表示してみます。

こちらも、ライブラリとそのスケッチ例を利用させて頂くことにします。
使用するライブラリは、TinyGPSPlus（TinyGPS++）というものです。
このライブラリの詳細は、Arduiniana TinyGPS ++ ページで詳しく紹介されています。
　http://arduiniana.org/libraries/tinygpsplus/

1.ライブラリのダウンロードをします。
　GitHub mikalhart から TinyGPSPlus ライブラリをダウンロードします。
　　https://github.com/mikalhart/TinyGPSPlus/releases

　バージョン1.0.2b の ”ソースコード（zip）” を選択します。

2.ダウンロードした、”TinyGPSPlus-1.0.2b.zip”を
　Arduino IDEへインクルードします。

　メニューの「スケッチ」 → 「ライブラリをインクルード」
　　　　→ 「.ZIP形式のライブラリをインクルード」を選択します。

　「インストールするライブラリを含むZIPファイル
　　　　　またはフォルダを指定して下さい」画面から、
　ダウンロードした、”TinyGPSPlus-1.0.2b.zip”を選択します。

これでインストールは完了です。

スケッチ例を選択します。

メニューの「ファイル」 → 「スケッチ例」
　　→ 「TinyGPS++」 → 「FullExample」を選択します。

サンプルの2箇所を変更します。
修正箇所付近を抜粋したスケッチです。

#include <TinyGPS++.h>
#include <SoftwareSerial.h>

/*
   This sample code demonstrates the normal use of a TinyGPS++ (TinyGPSPlus) object.
   It requires the use of SoftwareSerial, and assumes that you have a
   4800-baud serial GPS device hooked up on pins 4(rx) and 3(tx).
*/
static const int RXPin = 11, TXPin = 10;
static const uint32_t GPSBaud = 9600;

// The TinyGPS++ object
TinyGPSPlus gps;

// The serial connection to the GPS device
SoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);

void setup()
{
  Serial.begin( 9600 );
  ss.begin(GPSBaud);

  Serial.println(F("FullExample.ino"));

～　略　～

検証してマイコンボードへ書き込み、
実行してみます。