Подключение Arduino к NMEA-0183: пошаговое руководство

Компоненты и материалы

О проекте

NMEA-0183 — электрический стандарт для подключения GPS, сонаров, датчиков, автопилотов на судах. В отличие от NMEA 2000 (на базе CAN), NMEA 0183 основан на EIA RS422 (старые системы используют RS-232 или один провод).

Показано, как подключить Arduino UNO (или любую другую Arduino) к любому устройству NMEA-0183 с дифференциальным выходом. Хотя стандарт требует гальванически развязанные входы/выходы, удобно использовать RS422/RS485 Shield с изолированным интерфейсом.

Подключение к NMEA 0183

На типичном устройстве с дифференциальным выходом клеммы обозначены как NMEA OUT+ и NMEA OUT- (или TX+/TX-). Провода NMEA IN+ и NMEA IN- опциональны.

Если у устройства только один провод передачи (TX или NMEA OUT), используется протокол RS-232. Нужен простой RS232-преобразователь.

Настройка перемычек

• UART RX → позиция 2
• UART TX → позиция 3
• Напряжение → 5V

Настройка DIP-переключателей

Прошивка

Существует множество библиотек NMEA-0183 для Arduino. Отличное решение — библиотека NMEA от Justin R Cutler: GitHub.

Обязательно измените пины программного UART на 2 и 3! Убедитесь, что бодрейт программного UART совпадает с бодрейтом вашего NMEA-устройства — обычно 4800 Бод.

Тестовый запуск

После компиляции и загрузки программа будет декодировать входящие NMEA-протоколы. Откройте Serial Monitor для просмотра декодированных предложений.

Если нет реального устройства, можно использовать симулятор на ПК и USB-RS485 адаптер.

Код

NMEA 0183 demo (Arduino)

Парсинг NMEA 0183 протоколов

#include <NMEA0183.h> // соответствует Zihatec RS422/RS485 shield
SoftwareSerial gps(2, 3);
NMEA0183 nmea;

void setup() {
  while (!Serial);
  Serial.begin(115200);
  gps.begin(4800);
  Serial.println("NMEA0183 parser test");
}

void loop() {
  if (gps.available()) {
    char c = gps.read();
    if (nmea.update(c)) {
      Serial.print("NMEA0183 sentence accepted (");
      Serial.print(nmea.getFields());
      Serial.print(" fields): ");
      Serial.write(nmea.getSentence());
      Serial.println();
    }
  }
}