ایجاد ردیاب GPS با استفاده از ESP8266

برای ایجاد یک ردیاب GPS با استفاده از ESP8266، به قطعات زیر نیاز داریم:

1. NodeMCU (این قطعه از یک ESP8266 درونی برخوردار است)

2. یک گیرنده GPS(می توانید از یک ماژول GPS به نام Ublox NEO-6M استفاده کنید؛ برای اطلاعات بیشتر در مورد این ماژول اینجا کلیک کنید)

3. تعدادی کابل

4. منبع تعذیه

5. یک گوشی هوشمند(برای استفاده از اپلیکیشن Blynk)

برای ایجاد اتصال، این تنظیمات پین ها را برای NodeMCU و گیرنده GPS اعمال کنید:

 برای وضوح بیشتر، به مدار زیر توجه کنید:

1. اکنون برد NodeMCU را به رایانه متصل کنید و اپیلیکیشن آردوینو را به منظور برنامه نویسی NodeMCU باز کنید. قبل از اینکه کدها را آپلود کنید، اجازه دهید اپلیکیشن Blynk را باز کنیم.

2. همان طور که در فصل 3 توضیح دادیم، یک پروژه جدید ایجاد کنید؛ و پهپاد خود را برای پرواز آماده کنید.

3. کد احراز هویت که به آدرس ایمیل شما، پس از ثبت نام در این اپلیکیشن آمده است را به خاطر داشته باشید، زیرا بعداً به آن نیاز خواهیم داشت. من نام پروژه خود را MY GPS TRACKER گذاشته ام و نوع دستگاه را NodeMCU قرار داده ام و نوع کانکشن را WiFi قرار داده ام؛ مانند زیر:

4. برای اینکه موقعیت را به صورت آنی در یک مقدار متنی مشاهده کنید، دو فیلد متنی(text fields) در Labeled Value ایجاد کنید.

5. برای عرض جغرافیایی(latitude) عبارت Virtual و پین V1 را تایپ کنید.

6. برای طول جغرافیایی(longitude) پین Virtual و پین V2 را به صورت زیر انتخاب کنید. ممکن است رنگ متن با ضربه زدن به آیکون دایره ای رنگی تغییر کند:

 7. از منوی ویجت، نقشه(map) را اضافه کنید و نوع پین را برابر با Virtual و عدد را برابر با V0 قرار دهید:

 8. اپلیکیشن Blynk برای استفاده از GPS موبایل شما، نیاز به دسترسی دارد. اگر سرویس موقعیت یابی برای شما خاموش باشد، ممکن است با تصویر زیر مواجه شوید:

 9. شاید لازم باشد ببینیم چند ماهواره وجود دارد؛ بنابراین در صفحه نمایش، یک Display Value یا Labeled Value را انتخاب کنید و پین Virtual و V3 را بعنوان تنظیم مشخص کنید. اکنون باید تصویر زیر را مشاهده کنیم:

 10. اکنون نیاز داریم قطعه NodeMCU را برنامه نویسی کنیم. برای این کار، نیاز داریم کتابخانه های زیر را به کدهای خود وارد کنیم:

#include <TinyGPS++.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>

11. برای اضافه کردن این کتابخانه ها، باید آنها را دانلود کنیم و در نرم افزار آردوینوی خود نصب کنیم. برای نصب این کتابخانه ها، در نرم افزار آردوینو به آدرس Sketch > Include Library > Add .zip Library  بروید و پوشه فایل های زیر را پس از دانلود انتخاب کنید. فایل شماره 1، در این آدرس قرار دارد و فایل شماره 2 در این آدرس قرار دارد. برای دانلود یکجای این فایل ها در آموزشگاه مجازی سینا، اینجا کلیک کنید.

12. پس از نصب کتابخانه های مذکور، اجازه دهید تعدادی متغیر را به صورت زیر تعریف کنیم:

#define BLYNK_PRINT Serial //for defining the Blynk Serial
static const int RX = 4, TX = 5;
static const uint32_t GPSBaud = 9600;

 13. از نمودار قطعه NodeMCU در ابتدای این مقاله، می توانیم ببینیم که پین 4 همان D2 و پین 5 همان D1 است. ما نرخ انتقال(baud rate) جی پی اس را برابر با 9600 قرار می دهیم. اگر این سرعت، برای GPS شما کار نمی کند، می توانید یک نرخ انتقال کوچکتر، مانند نصف 9600 را برای آن  انتخاب کنید.

14. اکنون از TinyGPS یک آبجکت ایجاد کنید:

TinyGPSPlus mygps;

15. چون که ما یک پین مجازی(virtual pin) به نام V0 برای نقشه خود اضافه کرده ایم، نیاز داریم تا آن را تعریف کنیم:

WidgetMap myMap(V0);

16. برای شروع ارتباط، نیاز داریم مقدار TX و RX را در SoftwareSerial تنظیم کنیم:

SoftwareSerial test_GPS(RX, TX);

17. همچنین باید تایمر Blynk و تعداد ماهواره ها را نیز تعریف کنیم:

BlynkTimer timer;
float noofsats;

18. برای احراز هویت و اتصال وای فای، کدهای زیر را وارد کنید:

char auth[] = "********"; //این کلید در ایمیل شما یافت می شود
char ssid[] = "********"; //نام وای فای شما
char pass[] = "********"; //پسورد وای فای شما

اکنون می خواهیم تابع void setup() را بنویسیم. در درون این تابع، ما کانکشن Blynk خود را استارت می کنیم و GPS را بررسی می کنیم. در تابع void loop() ما عرض و طول جعرافیایی و تعداد ماهواره ها را در Blynk نمایش می دهیم. کدهای کامل را می توانید در این آدرس مشاهده کنید. برای دانلود این کدها در آموزشگاه مجازی سینا، اینجا کلیک کنید.

 20. اکنون پس از اینکه NodeMCU به رایانه متصل شد، کدها را در آن آپلود کنید.

حالا می توانید اطلاعاتی را در بخش Serial Monitor از نرم افزار آردوینو مشاهده کنید. برای مشاهده ی داده های آنی، پروژه ی مورد نظر را در اپلیکیشن Blynk  استارت کنید و خواهید دید که موقعیت شما در اپلیکیشن Blynk نشان داده می شود.

شما می توانید این تکنیک را به پهپاد دنبال کننده(Follow Me) خود اضافه کنید و آن با اپلیکیشن Blynk خود کنترل کنید.

 نکته: برای اطلاعات بیشتر در مورد ماژول جی پی اس Ublox NEO-6M می توانید به این مقاله مراجعه کنید.