Беспроблемная интеграция GPS с Raspberry Pi: простое подключение и надежные данные

О GPS для Raspberry Pi: фанат GPS-приложений, ищете проекты, объединяющие GPS-модуль с Raspberry Pi? Вы читаете правильную статью.

Правда: можно превратить Pi в GPS-приемник простым подключением и интерфейсом. Не дотягивает до дорогих профессиональных приемников, но дает доступ к GPS-данным.

Как это возможно? Статья проведет через необходимые компоненты и подключение GPS к Raspberry Pi.

Как подключить GPS к Raspberry Pi?

Raspberry Pi

Без Wi-Fi или сотовой связи GPS — спасение. Если часто используете Pi на улице — доступ к GPS без телефона или дорогих приемников.

Потребуется:

• GPS-модуль
• Raspberry Pi
• Перемычки (jumper wires)
• Пауэрбанк (для мобильности)

Пошаговое подключение GPS к Raspberry Pi.

Шаг 1: Подключение GPS-модуля к Raspberry Pi

Используем простое последовательное соединение через RX/TX пины Pi.

TX модуля → RX Pi, RX модуля → TX Pi. VCC и GND модуля → 3.3В (пин 1) и GND (пин 6) Pi.

Схема распиновки для удобства:

Важно: используйте только правильное напряжение для устройства, чтобы не повредить его.

Шаг 2: Настройка Raspbian для GPS-связи

После подключения настройте ОС Pi для GPS.

Могут быть проблемы с конфигурацией на предустановленном Raspbian. Избежите их — чистая установка ОС.

Запустите команду:

Появится экран:

Raspberry Pi Software Configuration Tool

Перейдите в «Interfacing Options» → «P6 Serial». Отключите serial login shell, оставьте serial ports enabled.

В главном меню — Finish, перезагрузите Pi.

Шаг 3: Установка необходимого ПО

Нужен «gpsd» — демон для работы с последовательными GPS-модулями, поддерживающий стандарты связи. Установка:

После установки проверьте прием данных от модуля:

Команда выводит данные GPS через последовательный порт. Первый тест — вывод類似:

Не пугайтесь «мусора» — главное, что Pi получает данные. При ошибках «no data received» или «port closing instantly» — проверьте соединения.

Если команда требует суперпользователя, добавьте pi-user в группу dialout:

Шаг 4: Получение позиционных данных

После тестов — получаем точную позицию Pi. Сначала остановите автозапуск gpsd (несовместимые дефолтные настройки):

Это остановит сервис, но не предотвратит автозапуск при загрузке. Отключите полностью:

Создайте новый экземпляр gpsd, перенаправив правильный последовательный порт в сокет:

Отобразите GPS-данные командами:

Первые результаты будут неполными. Нужно ~30 минут для сбора данных для точной позиции (особенно первый запуск в помещении). Ускорьте — вынесите антенну к окну.

При нулевом выводе cgps или ошибках gpsmon — выполните:

После — гладкая работа gpsmon и cgps.

Интерфейс с Python и C

Интеграция GPS с Python/C и Pi実現可能. Языки для получения GPS-данных.

Python: сбор времени, широты, долготы из NMEA GPGGA строки GPS. Печать в терминал, использование для точной позиции на Google Maps.

Программа Python для проекта. После получения данных — откройте Google Maps по ссылке: https://maps.google.com/?q=<latitude>,<longitude>.

Google Maps

C (WiringPi)

Извлечение и печать NMEA GPGGA строки в окне вывода, чтение через библиотеку WiringPi на C.

C-программа для проекта. Вывод иной, тоже для Google Maps.

Для Raspberry Pi 3 и выше — UART последовательный порт: /dev/ttyS0. Для Pi 2 и ниже — /dev/ttyAMA0.

Raspberry Pi GPS HAT

GPS HAT

GPS HAT добавляет точное время и локацию к Pi. Особенности:

• Внутренняя патч-антенна — отличная работа на улице.
• u.FL разъем для внешних активных антенн.
• Потребление 20 мА.
• Встроенные часы реального времени (RTC).
• LED мигают при фиксации координат.

Raspberry Pi GPS навигационный робот

Сборка робота

GPS-навигационный робот — один из веселых проектов с Pi+GPS. Задавайте waypoints, управляйте телефоном.

Робот сам строит оптимальный маршрут к точке, уведомляет при прибытии. Всё на базе Raspberry Pi GPS.

Итог

Подключение GPS к Raspberry Pi открывает проекты: навигационный робот, метеостанция, трекер дронов, авто-трекер.

GPS модуль

GPS-модули дешевы и просты в настройке. Могут долго искать спутники и раздражать плохим приемом. Но на открытом месте — отлично.

Хотите подключить GPS к Raspberry Pi? Есть вопросы? Обращайтесь к нам.