車速表用于測(cè)量車輛的行駛速度。我們之前使用 IR 傳感器和霍爾傳感器分別構(gòu)建了模擬車速表和數(shù)字車速表。今天我們將使用 GPS 來測(cè)量移動(dòng)車輛的速度。GPS車速表比標(biāo)準(zhǔn)車速表更準(zhǔn)確，因?yàn)樗梢赃B續(xù)定位車輛并計(jì)算速度。GPS 技術(shù)廣泛用于智能手機(jī)和車輛中，用于導(dǎo)航和交通警報(bào)。

　　在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將使用帶有 OLED 顯示屏的 NEO6M GPS 模塊 構(gòu)建一個(gè)Arduino GPS 速度計(jì)。

　　使用的材料

　　Arduino納米

　　NEO6M GPS模塊

　　1.3英寸I2C OLED顯示屏

　　面包板

　　連接跳線

　　NEO6M GPS模塊

　　這里我們使用 NEO6M GPS 模塊。NEO-6M GPS模塊是一款流行的GPS接收器，內(nèi)置陶瓷天線，提供強(qiáng)大的衛(wèi)星搜索能力。該接收器能夠感知位置并跟蹤多達(dá) 22 顆衛(wèi)星并識(shí)別世界任何地方的位置。通過板載信號(hào)指示燈，我們可以監(jiān)控模塊的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。具有數(shù)據(jù)備份電池，當(dāng)主電源意外關(guān)閉時(shí)，模塊可以保存數(shù)據(jù)。

　　GPS 接收器模塊內(nèi)部的核心是 u-blox 的 NEO-6M GPS 芯片。它可以在 50 個(gè)通道上跟蹤多達(dá) 22 顆衛(wèi)星，并具有令人印象深刻的靈敏度水平，即 -161 dBm。這款 50 通道 u-blox 6 定位引擎擁有不到 1 秒的首次定位時(shí)間 （TTFF）。該模塊支持的波特率范圍為 4800-230400 bps，默認(rèn)波特率為 9600。

　　特征：

　　工作電壓：（2.7-3.6）V DC

　　工作電流：67毫安

　　波特率：4800-230400 bps（9600 默認(rèn)）

　　通訊協(xié)議：NEMA

　　接口：UART

　　外置天線和內(nèi)置 EEPROM。

　　GPS模塊的引腳排列：

　　VCC： 模塊輸入電壓引腳

　　GND： 接地引腳

　　RX， TX： 與微控制器的 UART 通信引腳

　　我們之前已經(jīng)將 GPS 與 Arduino 連接，并使用 GPS 模塊 構(gòu)建了許多 項(xiàng)目， 包括 車輛跟蹤。

　　1.3英寸I2C OLED顯示屏

　　OLED 一詞代表“有機(jī)發(fā)光二極管”， 它使用與我們大多數(shù)電視中使用的技術(shù)相同的技術(shù)，但與它們相比像素更少。將這些看起來很酷的顯示模塊與 Arduino 連接起來真的很有趣，因?yàn)樗鼤?huì)讓我們的項(xiàng)目看起來很酷。我們?cè)诖颂幗榻B了有關(guān) OLED 顯示器及其類型的完整文章。在這里，我們使用的是 單色 4 針 SH1106 OLED 1.28 英寸 OLED 顯示屏。此顯示器只能在 I2C 模式下工作。

　　技術(shù)規(guī)格：

　　驅(qū)動(dòng)IC：SH1106

　　輸入電壓：3.3V-5V DC

　　分辨率：128x64

　　接口：I2C

　　電流消耗：8毫安

　　像素顏色：藍(lán)色

　　視角：》160度

　　引腳說明：

　　VCC：輸入電源3.3-5V DC

　　GND：接地參考引腳

　　SCL： I2C接口的時(shí)鐘管腳

　　SDA： I2C 接口的串行數(shù)據(jù)引腳

　　Arduino 社區(qū)已經(jīng)為我們提供了很多庫，可以直接使用這些庫來簡化此操作。我嘗試了幾個(gè)庫，發(fā)現(xiàn) Adafruit_SH1106.h 庫非常易于使用并且有一些圖形選項(xiàng)，因此我們將在本教程中使用相同的庫。

　　電路原理圖

　　下面給出了這個(gè)使用 OLED 的 Arduino GPS 速度計(jì)的電路圖。

　　完整的設(shè)置如下所示：

為 Arduino OLED 車速表編程 Arduino

該項(xiàng)目的完整代碼在教程的底部給出。這里我們逐行解釋完整的代碼。

首先，包括所有庫。這里TinyGPS++.h 庫用于使用 GPS 接收器模塊獲取 GPS 坐標(biāo)，Adafruit_SH1106.h用于 OLED。

?

#include  
#include  
#include  
#include 

?

然后，定義 OLED I2C 地址，可以是 OX3C 或 OX3D，在我的例子中是 OX3C。此外，必須定義顯示器的復(fù)位引腳。在我的例子中，它被定義為 -1，因?yàn)轱@示器共享 Arduino 的復(fù)位引腳。

?

#define OLED_ADDRESS 0x3C 
#define OLED_RESET -1 
Adafruit_SH1106 display(OLED_RESET);

?

接下來，TinyGPSPlus和Softwareserial類的對(duì)象定義如下所示。軟件串行類需要 Arduino 引腳號(hào)。用于串口通信，這里定義為2和3。

?

int RX = 2，TX = 3；
TinyGPSPlus 全球定位系統(tǒng)；
SoftwareSerial gpssoft(RX, TX);

?

在setup()中，為串行通信和 OLED 進(jìn)行了初始化。軟件串行通信的默認(rèn)波特率定義為 9600。這里SH1106_SWITCHCAPVCC用于在內(nèi)部從 3.3V 生成顯示電壓，display.begin函數(shù)用于初始化顯示。

?

無效設(shè)置（）
{
  序列.開始（9600）；
  gpssoft.開始（9600）；
  display.begin(SH1106_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDRESS); 
  display.clearDisplay(); 
}

?

在while?true 循環(huán)內(nèi)部，驗(yàn)證接收到的串行數(shù)據(jù)，如果接收到有效的 GPS 信號(hào)，則調(diào)用displayspeed()以在 OLED 上顯示速度值。

?

while (gpssoft.available() > 0) 
    if (gps.encode(gpssoft.read())) 
      displayspeed();

?

在displayspeed()函數(shù)中，使用函數(shù)gps.speed.isValid()檢查來自 GPS 模塊的速度數(shù)據(jù)，如果它返回真值，則速度值顯示在 OLED 顯示屏上。這里 OLED 上的文本大小使用display.setTextSize函數(shù)定義，光標(biāo)位置使用display.setCursor函數(shù)定義。來自 GPS 模塊的速度數(shù)據(jù)使用gps.speed.kmph()函數(shù)解碼，最后使用display.display()顯示。

?

if (gps.speed.isValid()) 
  { 
    display.setTextSize(2); 
    display.setCursor(40, 40); 
    display.print(gps.speed.kmph()); 
    顯示.顯示（）；
  }

?

　　最后，在 Arduino Uno 中上傳代碼并將系統(tǒng)放在移動(dòng)的車輛中，您可以在 OLED 顯示屏上看到速度，如下圖所示。

?

#include
#include
#include
#include
#define OLED_ADDRESS 0x3C
#define OLED_RESET -1
Adafruit_SH1106 顯示器（OLED_RESET）；
int RX = 2，TX = 3；
TinyGPSPlus 全球定位系統(tǒng)；
SoftwareSerial gpssoft(RX, TX);
無效設(shè)置（）
{
序列號(hào).開始（9600）；
gpssoft.開始（9600）；
display.begin(SH1106_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDRESS);
display.clearDisplay();
顯示.顯示（）；
}
無效循環(huán)（）
{
display.clearDisplay();
display.setTextSize(1);
display.setTextColor（白色）；
display.setCursor(27, 2);
display.print("電路文摘");
display.setTextSize(1);
display.setCursor(35, 20);
display.print("速度(公里)");
顯示.顯示（）；
而 (gpssoft.available() > 0)
如果 (gps.encode(gpssoft.read()))
顯示速度（）；
if (millis() > 5000 && gps.charsProcessed() < 10)
{
display.setTextSize(1);
display.setCursor(35, 40);
display.print("錯(cuò)誤?。?！");
顯示.顯示（）；
而（真）；
}
}
無效顯示速度（）
{
如果 (gps.speed.isValid())
{
display.setTextSize(2);
display.setCursor(40, 40);
display.print(gps.speed.kmph());
顯示.顯示（）；
}
別的
{
display.setTextSize(1);
display.setCursor(35, 40);
display.print("沒有數(shù)據(jù)?。。?);
顯示.顯示（）；
}
延遲（100）；
}

?