如何在Raspberry Pi 4中使用GPS接收器模块

风筝

许多项目要求您确定Raspberry Pi的位置。有时，您无法使用蜂窝网络或Wi-Fi网络执行该任务。

在这种情况下，GPS可能是一个很好的选择，特别是如果在户外使用树莓派（Raspberry Pi）。在本篇文章中，我将讨论如何将GPS模块连接到Raspberry Pi，以及如何在设计中使用获取的数据。

连接GPS接收器和Raspberry Pi

我不会讨论GPS接收器的详细信息以及整个系统的工作原理，因为许多其他文章已经介绍过。让我们直接省略这部分，然后将GPS模块连接到Raspberry Pi！

我使用简单的串口连接，因此需要将其连接到Raspberry Pi的TX和RX引脚：

GPS接收器和树莓派4之间的连接。

确保将模块的RX输入连接到Raspberry Pi的TX输出！另请注意，我已将GPS模块连接至Raspberry Pi的电源引脚。确保为您的设备使用正确的电压。

为GPS配置Raspberry Pi

接下来，您必须配置Raspberry Pi的OS，使其能够与GPS接收器通信。请注意，这些步骤专门适用于Raspbian Jessie或更高版本。对于较旧的版本，它们可能有所不同。

我还建议您在首次测试GPS模块时使用全新安装的操作系统来排除任何配置问题。

首先运行raspi-config：

1. sudo raspi-config

复制代码

您应该看到以下界面：

在这里，您需要选择“Interfacing Options”，然后选择“Serial”：

然后禁用通过串行连接访问login-shell的可能性，并在下一步中，当系统询问您是否要保留串行端口启用时，选择“Yes”：

当您回到raspi-config程序的主菜单时，选择“Finish”，然后重新启动Raspberry Pi。

下载所需的软件

安装gpsd和gpsd-client：

1. sudo apt-get install gpsd gpsd-clients

复制代码

gpsd是串行GPS接收器的接口程序，支持不同的通信标准。我将使用它来进行测试读取并验证硬件是否正常运行。有关该程序的更多信息，您可以键入：

1. man gpsd

复制代码

安装完成后，请确认您可以从GPS模块接收数据。为此，输出通过串行端口发送的数据：

1. cat /dev/serial0

复制代码

首先，输出应如下所示：

此时您收到什么数据都没有关系，只要您能收到数据就行。如果端口立即关闭或Pi根本没有收到任何数据，请确认您已正确连接模块。

请注意，您无需超级用户就可以运行此命令。如果不能，请将pi用户添加到dialout组中：

1. sudo adduser pi dialout

复制代码

读取位置数据

现在终于可以确定Raspberry Pi的位置了。键入以下命令，停止早先安装gpsd时自动启动的gpsd服务。您必须这样做，因为Pi的默认选项不正确：

1. sudo systemctl stop gpsd.socket

复制代码

请注意，每次启动系统时都必须键入此命令。另外，您也可以完全禁用它：

1. sudo systemctl disable gpsd.socket

复制代码

启动一个新的gpsd实例，该实例将正确的串行端口的数据重定向到套接字：

1. sudo gpsd /dev/serial0 -F /var/run/gpsd.sock

复制代码

然后，您可以运行以下两个命令之一来显示GPS数据：

1. sudo gpsmon
   
2. sudo cgps -s

复制代码

首先，您应该看到类似以下内容：

但是，一段时间后，该模块应该已经收集了足够的数据来显示位置：

请注意，首次启动模块之前，可能最多需要30分钟才能确定模块的位置，尤其是在室内时。尝试将天线指向窗户，或者甚至将整个模块放在窗户旁边或室外。

如果在运行gpsmon时遇到错误，而在运行cgps时没有输出，请尝试以下命令：

1. sudo systemctl stop serial-getty@serial0.service

复制代码

然后，您也应该能够使用gpsmon：