7.5 KiB

Raw Permalink Blame History

Odczyt danych GPS - Wirtualny sprzęt IoT

W tej części lekcji dodasz czujnik GPS do swojego wirtualnego urządzenia IoT i odczytasz z niego wartości.

Wirtualny sprzęt

Wirtualne urządzenie IoT będzie korzystać z symulowanego czujnika GPS, który jest dostępny przez UART za pośrednictwem portu szeregowego.

Fizyczny czujnik GPS posiada antenę, która odbiera fale radiowe z satelitów GPS i przekształca sygnały GPS w dane GPS. Wirtualna wersja symuluje to, pozwalając na ustawienie szerokości i długości geograficznej, wysyłanie surowych zdań NMEA lub przesyłanie pliku GPX z wieloma lokalizacjami, które mogą być zwracane sekwencyjnie.

🎓 Zdania NMEA zostaną omówione później w tej lekcji

Dodanie czujnika do CounterFit

Aby użyć wirtualnego czujnika GPS, musisz dodać go do aplikacji CounterFit.

Zadanie - dodanie czujnika do CounterFit

Dodaj czujnik GPS do aplikacji CounterFit.

Utwórz nową aplikację w Pythonie na swoim komputerze w folderze gps-sensor z jednym plikiem o nazwie app.py oraz wirtualnym środowiskiem Pythona, a następnie dodaj pakiety pip dla CounterFit.

⚠️ Możesz odwołać się do instrukcji tworzenia i konfigurowania projektu CounterFit w Pythonie w lekcji 1, jeśli to konieczne.
Zainstaluj dodatkowy pakiet Pip, aby dodać CounterFit shim, który umożliwia komunikację z czujnikami UART przez połączenie szeregowe. Upewnij się, że instalujesz to z terminala z aktywowanym wirtualnym środowiskiem.
```
pip install counterfit-shims-serial
```
Upewnij się, że aplikacja CounterFit działa.
Utwórz czujnik GPS:
1. W polu Create sensor w panelu Sensors rozwiń listę Sensor type i wybierz UART GPS.
2. Pozostaw Port ustawiony na /dev/ttyAMA0.
3. Wybierz przycisk Add, aby utworzyć czujnik GPS na porcie /dev/ttyAMA0.
Czujnik GPS zostanie utworzony i pojawi się na liście czujników.

Programowanie czujnika GPS

Wirtualne urządzenie IoT może teraz zostać zaprogramowane do korzystania z wirtualnego czujnika GPS.

Zadanie - programowanie czujnika GPS

Zaprogramuj aplikację czujnika GPS.

Upewnij się, że aplikacja gps-sensor jest otwarta w VS Code.
Otwórz plik app.py.

Dodaj poniższy kod na początku pliku app.py, aby połączyć aplikację z CounterFit:

from counterfit_connection import CounterFitConnection
CounterFitConnection.init('127.0.0.1', 5000)

Dodaj poniższy kod poniżej, aby zaimportować potrzebne biblioteki, w tym bibliotekę dla portu szeregowego CounterFit:
```
import time
import counterfit_shims_serial

serial = counterfit_shims_serial.Serial('/dev/ttyAMA0')
```
Ten kod importuje moduł serial z pakietu Pip counterfit_shims_serial. Następnie łączy się z portem szeregowym /dev/ttyAMA0 - jest to adres portu szeregowego, którego używa wirtualny czujnik GPS dla swojego portu UART.
Dodaj poniższy kod poniżej, aby odczytać dane z portu szeregowego i wyświetlić wartości w konsoli:
```
def print_gps_data(line):
    print(line.rstrip())

while True:
    line = serial.readline().decode('utf-8')

    while len(line) > 0:
        print_gps_data(line)
        line = serial.readline().decode('utf-8')

    time.sleep(1)
```
Zdefiniowana jest funkcja print_gps_data, która wypisuje linię przekazaną do niej w konsoli.

Następnie kod działa w nieskończonej pętli, odczytując tyle linii tekstu, ile może z portu szeregowego w każdej iteracji. Wywołuje funkcję print_gps_data dla każdej linii.

Po odczytaniu wszystkich danych pętla usypia na 1 sekundę, a następnie próbuje ponownie.
Uruchom ten kod, upewniając się, że używasz innego terminala niż ten, w którym działa aplikacja CounterFit, aby aplikacja CounterFit pozostała uruchomiona.
W aplikacji CounterFit zmień wartość czujnika GPS. Możesz to zrobić na jeden z następujących sposobów:
- Ustaw Source na Lat/Lon i wprowadź konkretną szerokość, długość geograficzną oraz liczbę satelitów używanych do uzyskania sygnału GPS. Ta wartość zostanie wysłana tylko raz, więc zaznacz pole Repeat, aby dane były powtarzane co sekundę.
- Ustaw Source na NMEA i dodaj kilka zdań NMEA do pola tekstowego. Wszystkie te wartości zostaną wysłane, z opóźnieniem 1 sekundy przed każdym nowym zdaniem GGA (ustalenie pozycji).
  
  Możesz użyć narzędzia takiego jak nmeagen.org, aby wygenerować te zdania, rysując na mapie. Te wartości zostaną wysłane tylko raz, więc zaznacz pole Repeat, aby dane były powtarzane co sekundę po ich wysłaniu.
- Ustaw Source na plik GPX i prześlij plik GPX z lokalizacjami trasy. Możesz pobrać pliki GPX z wielu popularnych stron z mapami i trasami, takich jak AllTrails. Te pliki zawierają wiele lokalizacji GPS jako trasę, a czujnik GPS będzie zwracał każdą nową lokalizację w odstępach 1 sekundy.
  
  Te wartości zostaną wysłane tylko raz, więc zaznacz pole Repeat, aby dane były powtarzane co sekundę po ich wysłaniu.
Po skonfigurowaniu ustawień GPS wybierz przycisk Set, aby zatwierdzić te wartości dla czujnika.

Zobaczysz surowe dane wyjściowe z czujnika GPS, coś w rodzaju:

$GNGGA,020604.001,4738.538654,N,12208.341758,W,1,3,,164.7,M,-17.1,M,,*67
$GNGGA,020604.001,4738.538654,N,12208.341758,W,1,3,,164.7,M,-17.1,M,,*67

💁 Ten kod znajdziesz w folderze code-gps/virtual-device.

😀 Twój program czujnika GPS działa poprawnie!

Zastrzeżenie:
Ten dokument został przetłumaczony za pomocą usługi tłumaczenia AI Co-op Translator. Chociaż dokładamy wszelkich starań, aby zapewnić precyzję, prosimy pamiętać, że automatyczne tłumaczenia mogą zawierać błędy lub nieścisłości. Oryginalny dokument w jego rodzimym języku powinien być uznawany za autorytatywne źródło. W przypadku informacji o kluczowym znaczeniu zaleca się skorzystanie z profesjonalnego tłumaczenia przez człowieka. Nie ponosimy odpowiedzialności za jakiekolwiek nieporozumienia lub błędne interpretacje wynikające z użycia tego tłumaczenia.

7.5 KiB Raw Permalink Blame History