8.5 KiB

Raw Permalink Blame History

Čítanie GPS údajov - Raspberry Pi

V tejto časti lekcie pridáte k svojmu Raspberry Pi GPS senzor a budete z neho čítať údaje.

Hardvér

Raspberry Pi potrebuje GPS senzor.

Senzor, ktorý budete používať, je Grove GPS Air530 senzor. Tento senzor sa dokáže pripojiť k viacerým GPS systémom pre rýchle a presné určenie polohy. Senzor sa skladá z dvoch častí - hlavnej elektroniky senzora a externej antény pripojenej tenkým káblom, ktorá zachytáva rádiové vlny zo satelitov.

Ide o UART senzor, takže posiela GPS údaje cez UART.

Pripojenie GPS senzora

Grove GPS senzor je možné pripojiť k Raspberry Pi.

Úloha - pripojte GPS senzor

Pripojte GPS senzor.

Zasuňte jeden koniec Grove kábla do konektora na GPS senzore. Kábel sa dá zasunúť iba jedným spôsobom.
S vypnutým Raspberry Pi pripojte druhý koniec Grove kábla do UART konektora označeného UART na Grove Base hat pripojenom k Pi. Tento konektor sa nachádza v strednom rade na strane najbližšej k SD karte, na opačnom konci od USB portov a ethernetového konektora.
Umiestnite GPS senzor tak, aby pripojená anténa mala výhľad na oblohu - ideálne pri otvorenom okne alebo vonku. Čím menej prekážok je medzi anténou a oblohou, tým lepší signál získate.

Programovanie GPS senzora

Raspberry Pi teraz môže byť naprogramované na používanie pripojeného GPS senzora.

Úloha - naprogramujte GPS senzor

Naprogramujte zariadenie.

Zapnite Pi a počkajte, kým sa spustí.
GPS senzor má 2 LED diódy - modrú LED, ktorá bliká pri prenose údajov, a zelenú LED, ktorá bliká každú sekundu pri prijímaní údajov zo satelitov. Uistite sa, že modrá LED bliká po zapnutí Pi. Po niekoľkých minútach začne blikať zelená LED - ak nie, možno budete musieť premiestniť anténu.
Spustite VS Code, buď priamo na Pi, alebo sa pripojte cez rozšírenie Remote SSH.

⚠️ Môžete sa odvolať na pokyny na nastavenie a spustenie VS Code v lekcii 1, ak je to potrebné.
Pri novších verziách Raspberry Pi, ktoré podporujú Bluetooth, existuje konflikt medzi sériovým portom používaným pre Bluetooth a tým, ktorý používa Grove UART port. Na vyriešenie tohto problému postupujte nasledovne:
1. Z terminálu VS Code upravte súbor /boot/config.txt pomocou nano, vstavaného textového editora terminálu, pomocou nasledujúceho príkazu:
```
sudo nano /boot/config.txt
```
  Tento súbor nemôžete upravovať vo VS Code, pretože na to potrebujete oprávnenia sudo, teda zvýšené oprávnenia. VS Code nebeží s týmito oprávneniami.
2. Pomocou kurzorových klávesov prejdite na koniec súboru, potom skopírujte nasledujúci kód a vložte ho na koniec súboru:
```
dtoverlay=pi3-miniuart-bt
dtoverlay=pi3-disable-bt
enable_uart=1
```
  Vložiť môžete pomocou bežných klávesových skratiek pre vaše zariadenie (Ctrl+v na Windows, Linux alebo Raspberry Pi OS, Cmd+v na macOS).
3. Uložte tento súbor a ukončite nano stlačením Ctrl+x. Stlačte y, keď sa vás opýta, či chcete uložiť upravený obsah, a potom stlačte enter, aby ste potvrdili, že chcete prepísať /boot/config.txt.
  
  Ak urobíte chybu, môžete ukončiť bez uloženia a zopakovať tieto kroky.
4. Upravte súbor /boot/cmdline.txt v nano pomocou nasledujúceho príkazu:
```
sudo nano /boot/cmdline.txt
```
5. Tento súbor obsahuje niekoľko dvojíc kľúč/hodnota oddelených medzerami. Odstráňte všetky dvojice kľúč/hodnota pre kľúč console. Pravdepodobne budú vyzerať takto:
```
console=serial0,115200 console=tty1 
```
  Pomocou kurzorových klávesov prejdite na tieto položky a potom ich odstráňte pomocou kláves del alebo backspace.
  
  Napríklad, ak váš pôvodný súbor vyzerá takto:
```
console=serial0,115200 console=tty1 root=PARTUUID=058e2867-02 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait
```
  Nová verzia bude vyzerať takto:
```
root=PARTUUID=058e2867-02 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait
```
6. Postupujte podľa vyššie uvedených krokov na uloženie tohto súboru a ukončenie nano.
7. Reštartujte svoje Pi a po reštarte sa znova pripojte vo VS Code.
Z terminálu vytvorte nový priečinok v domovskom adresári používateľa pi s názvom gps-sensor. V tomto priečinku vytvorte súbor s názvom app.py.
Otvorte tento priečinok vo VS Code.
GPS modul posiela UART údaje cez sériový port. Nainštalujte balík pyserial cez Pip na komunikáciu so sériovým portom z vášho Python kódu:
```
pip3 install pyserial
```
Pridajte nasledujúci kód do vášho súboru app.py:
```
import time
import serial

serial = serial.Serial('/dev/ttyAMA0', 9600, timeout=1)
serial.reset_input_buffer()
serial.flush()

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)
```
Tento kód importuje modul serial z balíka pyserial. Potom sa pripojí k sériovému portu /dev/ttyAMA0 - toto je adresa sériového portu, ktorý používa Grove Pi Base Hat pre svoj UART port. Následne vymaže všetky existujúce údaje z tohto sériového pripojenia.

Ďalej je definovaná funkcia print_gps_data, ktorá vypisuje riadok odovzdaný ako parameter do konzoly.

Potom kód beží v nekonečnej slučke, čítajúc čo najviac riadkov textu zo sériového portu v každej iterácii. Pre každý riadok volá funkciu print_gps_data.

Po prečítaní všetkých údajov slučka spí 1 sekundu a potom to skúša znova.

Spustite tento kód. Uvidíte surový výstup z GPS senzora, niečo ako toto:

$GNGGA,020604.001,4738.538654,N,12208.341758,W,1,3,,164.7,M,-17.1,M,,*67
$GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,,,*1E
$BDGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,,,*0F
$GPGSV,1,1,00*79
$BDGSV,1,1,00*68

Ak dostanete jednu z nasledujúcich chýb pri zastavení a opätovnom spustení vášho kódu, pridajte blok try - except do vašej while slučky.

UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0x93 in position 0: invalid start byte
UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0xf1 in position 0: invalid continuation byte

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

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

    # There's a random chance the first byte being read is part way through a character.
    # Read another full line and continue.

    except UnicodeDecodeError:
        line = serial.readline().decode('utf-8')

time.sleep(1)

💁 Tento kód nájdete v priečinku code-gps/pi.

😀 Programovanie vášho GPS senzora bolo úspešné!

Upozornenie:
Tento dokument bol preložený pomocou služby na automatický preklad Co-op Translator. Aj keď sa snažíme o presnosť, upozorňujeme, že automatické preklady môžu obsahovať chyby alebo nepresnosti. Pôvodný dokument v jeho pôvodnom jazyku by mal byť považovaný za autoritatívny zdroj. Pre dôležité informácie odporúčame profesionálny ľudský preklad. Nezodpovedáme za akékoľvek nedorozumenia alebo nesprávne interpretácie vyplývajúce z použitia tohto prekladu.

8.5 KiB Raw Permalink Blame History