TITOLO ESPERIENZA: Progetto Arduino GPS OBIETTIVO: Realizzare tramite Arduino un sistema di localizzazione GPS

Transcript

1 TELECOMUNICAZIONI RELAZIONE DI LABORATORIO CLASSE 5 A Informatica PROGETTO GPS TITOLO ESPERIENZA: Progetto Arduino GPS OBIETTIVO: Realizzare tramite Arduino un sistema di localizzazione GPS

2 Materiali usati per lo svolgimento dell'esperienza - Software MPIDE per scrivere i codici necessari da installare nell'arduino (ChipKit). - Antenna GPS per localizzazione coordinate geografiche tramite satellite. - Display LCD (20,4) per visualizzare le coordinate, (Altitudine,Latitudine e Longitudine). - Bread Board per collegare arduino,display e antenna. - Cavi per il cablaggio del circuito. Cosa è un arduino: L' Arduino è una scheda elettronica di piccole dimensioni con un microcontrollore e circuiteria di contorno, utile per creare rapidamente prototipi e per scopi hobbistici e didattici. Con Arduino si possono realizzare in maniera relativamente rapida e semplice piccoli dispositivi come controllori di luci, di velocità per motori, sensori di luce, temperatura e umidità e molti altri progetti che utilizzano sensori,attuatori e comunicazione con altri dispositivi. Arduino è fornito con un semplice ambiente di sviluppo integrato per la programmazione. Tutto il software a corredo di Arduino è libero, e gli schemi circuitali sono distribuiti come hardware libero. Cenni teorici sul GPS l sistema GPS (Global Positioning System) è costituito da una rete di satelliti che orbitano nello spazio a una distanza ben precisa dalla terra e inviano segnali ai ricevitori GPS al suolo. A questi segnali sono associati un codice temporale e dati geografici. Maggiore è il numero di satelliti presenti nel sistema GPS maggiore è la precisione dei dati acquisiti. Se si verifica un guasto tecnico o se uno dei satelliti invia segnali errati, questi ultimi vengono annullati dalle informazioni provenienti dagli altri satelliti. Un ricevitore GPS standard è dotato di un'antenna sintonizzata sulle frequenze trasmesse dai satelliti, che raccoglie il segnale e lo inoltra al processore integrato nel ricevitore, che in questo modo è in grado di mostrare la posizione geografica.

3 1 esperienza: Data 31/01/2014 Abbiamo compilato e caricato il codice di programmazione per la visualizzazione e la localizzazione tramite Latitudine, Longitudine e Altitudine di un'antenna GPS dentro l'arduino. I dati sono stati visualizzati nel Serial Monitor del software Mpide. Immagine di un ChipKit max 32 che abbiamo utilizzato per il progetto

4 2 esperienza: Data 07/01/2014 Tramite una codifica dei dati ricevuti (codifica effettuata tramite protocollo NMEA), abbiamo ricavato le coordinate geografiche dell'antenna GPS, per poi verificarli tramite una ricerca dei dati, inserendoli nel motore di ricerca Google Maps. Questa verifica ha avuto esito positivo, con una precisione delle coordinate entro un raggio di 30 metri dall'esatta posizione dell'antenna. Un'esempio di come viene visualizzata e decodificata una stringa di coordinate tramite il Protocollo NMEA

5 3 Esperienza: Data 14/02/2014 Dopo gli esiti positivi delle precedenti esperienze abbiamo cominciato a cablare insieme all'arduino un display LCD, che ci permette di trascrivere le coordinate geografiche su di esso consentendoci una migliore visualizzazione dei dati. Dopo l'installazione del display nel circuito, abbiamo caricato nell'arduino un programma di esempio già compilato,(hello World), che ci ha consentito di verificare il funzionamento del display. Schema elettrico su sito di Mpide del collegamento tra arduino, trimmer e display Circuito finale di prova del nostro progetto

6 4 esperienza: Data 21/02/2014 e 28/02/2014 Seguendo lo schema indicato nel sito del software Mpide, e le istruzioni dateci dal Prof. Risolo, abbiamo collegato e realizzato un circuito funzionante, che visualizza una stringa data in input, con un contatore che aumenta di valore ogni secondo (1 valore per ogni secondo trascorso). L'ultima cosa da fare è riuscire ad unire le tre esperienze per dar vita al progetto finale, cioè quello di visualizzare in un display LCD le coordinate geografiche trasmesse all'antenna dal satellite (Latitudine, Longitudine e Altitudine). Quest'esperienza ha dato esito positivo in quanto abbiamo nel display le coordinate geografiche del punto in cui eravamo (cioè della classe in cui ci trovavamo). Nella Foto dell'ultima esperienza, le coordinate sono state correttamente visualizzate nel display, e confrontandole con una ricerca fatta su google maps, ha fatto vedere la posizione esatta (con un errore di 10-20m). I risultati delle esperienze effettuate in laboratorio, confermano la riuscita del Progetto GPS.

7 Griglia di valutazione Perugia, 28/02/2014 Il gruppo: Chilinciuc, Gobbi, Angeloni, Piro, Dasse