[Projet] Arduino : Créer son propre compteur GPS

Vous avez toujours aimé bidouiller, toucher à tout ? Alors cet article est fait pour vous !

Je vais vous montrer et vous expliquer brièvement comment créer votre compteur GPS a un prix assez bas. Prenez bien en compte que cela n’a pas était fait par un professionnel, des améliorations dans le code ou dans le montage sont certainement possible, mais le tout fonctionne comme ça. Libre à vous d’améliorer et d’optimiser le tout!

I) Les composants

L’avantage d’Arduino c’est qu’il est possible de vous procurer un grand nombre de composants à un prix très bas (par contre il ne faut pas être pressé pour la livraison). Il est également possible d’acheter des cartes non officielles mais fonctionnant parfaitement bien du fait que Arduino est Open-Source, donc tout le monde peut créer sa carte.

Voici donc la liste des composants utilisés pour ce projet, ainsi que les liens d’achats (libres à vous de modifier certains composants pour avoir exactement ce que vous voulez) :

• Une Arduino Pro Micro : Ebay –> Très utile car la taille est très réduite. Cependant si vous comptez rajouter des composants, optez pour une carte plus grande avec un plus grand nombre de pins. L’utilisation d’une Arduino Uno ou Mega 2560 est tout à fait possible également.
• Puce GPS : GY-GPS6MV GPS AMP2.5 –> Un GPS avec antenne intégré pour un prix assez raisonnable. Pour les fans de marque, il y a la puce Adafruit qui est légèrement plus chère. Pour ce projet, j’utiliserai la librairie TinyGPS++ qui propose de nombreuses options pour gérer le GPS.
• Une breadboard (platine d’essais): eud.dx.com –> Pour les phases de test il est utile de prendre une grande breadboard afin d’avoir de la place pour faire vos connexions. Au final une breadboard plus petite sera utilisée : ebay.fr
• Capteur température étanche : DS18B20 –> Un capteur facile d’utilisation, peu chère et assez performant pour notre projet.
• Ecran OLED : 0.96″ 128×64 I2C –> L’écran sera surement petit pour certains d’entre vous, n’hésitez pas à en changer.
• Des fils : male-femelle ou male-male –> C’est incontournable afin de réaliser vos branchements.

Ensuite il vous faut télécharger l’IDE Arduino sur le site officiel. Branchez votre Arduino, sélectionner votre carte et votre port série dans l’onglet « outils ».

II) Brèves explications

Le GPS :

Le GPS fonctionne à 9600 bauds et envoie une trame du type NMEA qui ressemble à ce qui suit :

$GPRMC,194509.000,A,4042.6142,N,07400.4168,W,2.03,221.11,160412,,,A*77

• Temps
• Date
• Longitude
• Latitude
• Altitude
• Vitesse estimée
• Type de fix (en fonction de nombre de satellites)

Ne vous inquiétez pas si vous ne comprenez pas le fonctionnement précis de cette trame, car la librairie TinyGPS++ va s’occuper pour nous de nous traduire tout ce charabia en donnée exploitable et compréhensible. Si vous voulez plus d’informations sur l’analyse de la trame, c’est par ici !

L’écran OLED I2C :

L’avantage des écrans I2C c’est l’utilisation réduite de pins d’affichage, seulement 2 (sans compter VCC et GND), c’est considérablement réduit comparer à un écran LCD. Son fonctionnement est plutôt simple, téléchargez la librairie Adafruit et amusez vous ! Pour l’affichage de texte à l’écran, la commande est la suivante :

display.print(« Hello World »);

Capteur de température :

Le DS18B20 est un classique dans le monde du DIY (Do It Yourself) car son utilisation est très facile et sa plage d’utilisation assez intéressante (de -55°C a +125°C). La librairie OneWire est disponible sur le site Arduino.

Dans notre montage final ce sera le seul composant nécessitant une résistance de 4.7 Kohms entre la pin de data et celle de VCC (alimentation, 5V en l’occurrence).

III) Montage des composants

Ce que je vais vous dire est logique, mais mieux vaut le dire !

Tous les composants utilisés auront besoin d’être connecté au 5V (ou 3.3V) et au GND (la terre) pour fonctionner. Voilà ce qui a de commun à chaque composant, passons maintenant aux spécificités de chacun.

Le GPS :

Le GPS utilise 4 pins, les 2 VCC et GND et ensuite TX et RX. Ces deux dernières sont respectivement le signal de transmission et celui de réception. Dans notre cas seulement le TX nous intéresse. Pour que votre Arduino puisse recevoir les données, vous devez brancher le TX sur du RX. Sur une Arduino Mega (comme sur la photo ci dessous) il y a déjà des pins RX1-TX1, RX2-TX2 et RX3-TX3. Sur l’Arduino Uno (celle que j’utilise actuellement dans le projet « final) j’utilise la pin 6 en tant que RX.

L’écran OLED I2C :

Pour l’écran, c’est également 4 pins. Les deux spécifiques sont SDA et SCL qui correspondent au signal de données et au signal d’horloge. Elles seront branchées sur les pins 8 et 9.

Capteur de température :

Notre DS18B20 utilise seulement 3 pins. La pin de donnée utilisée dans notre cas sera la numéro 10. Pour vous y retrouvez, le fil noir est celui pour GND, le rouge pour VCC et le jaune (ou bleu ou autres cela dépend) pour les DATA.

Comme vous aurez pu le remarquer, il est difficile de connecter les différents composants sur la même carte en même temps. Effectivement, et c’est pour cela que nous allons utiliser une breadboard afin de déporter les connexions de la carte.

Et voici un schéma de son fonctionnement avec des codes couleurs :

Voilà un des premiers jets avec tous les composants branchés :

Je vous mets ensuite quelques photos du montage plus ou moins final, avec une Arduino Uno, une boîte de dérivation et une breadboard plus petite :

 

IV) Sketch Arduino

Voilà maintenant le plus intéressant, le sketch (ou code) Arduino !

Avant de vous le donner, voici une liste des fonctionnalités :

• Compteur de vitesse
• Affichage de l’heure avec le module RTC du GPS
• Température extérieure
• Vitesse moyenne
• Vitesse maximale

Vous retrouverez le lien sur Dropbox. J’ai commenté un maximum le code, mais n’hésitez pas à laisser un commentaire si vous avez besoin d’aide. Et bon bidouillage !