Publié le 21 janvier 2014 - par

Votre Raspberry Pi perd le Nord ? Offrez lui un GPS !

ntpi-1_250Une des applications intéressantes du Raspberry Pi consiste à traiter les données GPS. De nombreux types de GPS sont disponibles (Mouse GPS, Bluetooth GPS, modules…). Pas facile de faire le bon choix.

HAB Supplies (High Altitude Ballooning Supplies = Fournitures pour les lancements de ballons à haute altitude) propose une carte additionnelle pour le GPIO du Raspberry Pi qui offre la fonction GPS à notre nano-ordinateur.

La High Altitude society

ukhasNos voisins anglais ont une association (UKHAS) dont le but est d’envoyer des ballons sans passager à haute altitude pour explorer l’espace proche. C’est un passe-temps qui fait toucher de nombreux domaines et permet d’approcher l’espace pour des coûts peu élevés – un vol de base peut coûter moins de 250 €.

Carte d’extension GPS pour Raspberry Pi

ntpi-1La carte que propose HAB supplies est une carte d’extension GPS pour le Raspberry Pi . Cette carte est conçue pour les applications qui utilisent un GPS connecté via un port série au Raspberry Pi comme les applications de synchronisation ou des applications plus générales qui nécessitent l’utilisation des données GPS . Cette carte n’est probablement pas adaptée pour une utilisation sur un ballon car généralement cette application utilise un GPS connecté sur le bus I2C.

ntpi-1_dessousCette carte est équipée d’un module de positionnement récent : U-blox MAX – 7Q. Le MAX – 7Q comporte une horloge RTC. Sa consommation d’énergie est très faible pour des performances élevées. Bien que n’étant pas un vrai module de synchronisation , il est plus que suffisant pour fabriquer un serveur NTP à base de Raspberry Pi. Il faut noter que ce module peut, avec une commande envoyée sur le port série, être placé en mode dynamique « stationnaire » qui est le mode par défaut pour des modules beaucoup plus cher utilisés dans des fonctions de synchronisation.

ntpi-2

La carte est munie d’un un connecteur SMA pour le branchement d’une antenne active (voir ci-dessous), une LED « Power » et une LED PPS (Pulse par Seconde = 1Hz fourni par le récepteur GPS). Un support de pile est présent sous la carte. En raison des règlements de transport la pile CR2032 n’est plus fourni avec cet appareil. Le MAX – 7Q est relié par bus série au Raspberry Pi et la sortie PPS est connectée au port GPIO18 (broche 12). La conception a été faite pour que l’ensemble Raspberry Pi + GPS tienne dans un boîtier normal (ça n’a été testé qu’avec le Multicomp MC-RP001). Il n’y a pas de connecteur GPIO sur le dessus de la carte. Une fois l’ensemble mis en place dans le boîtier, le câble d’antenne sort entre les connecteurs USB et RJ45.

Antenne GPS active avec LNA

Il faut utiliser une antenne active pour que le module GPS puisse fonctionner.

gpsant2-500x500Le modèle proposé par HAB Supplies a les caractéristiques quivantes :

Antenne Patch GPS avec LNA (Low Noise Amplifier = Amplificateur à faible bruit) intégré. Livrée avec 3 mètres de câble RG174 terminés par une fiche mâle SMA. Boîtier étanche de 49x39x15mm avec embase mgnétique.

Caractéristiques de l’antenne

Antenne
Fréquence centrale 1575.42MHz±3 MHz
V.S.W.R 1.5:1
Bande pasante ±5 MHz
Impendance 50 ohm
Gain maximum >3dBic par rapport à une antenne ground plane de 7x7cm
Ouverture >-4dBic at –90°<0<+90°(plus de 75% en volume)
Polarisation RHCP

Caractéristiques du LNA

LNA/Filtre
Gain  du LNA (sans le câble) 28+/-3dB
Bruit 1.5dB Typ.
Atténuation apportée par le filtre (f° =1575.42MHz)
7dB Min f0+/-20MHZ ;
20dB Min f0+/-50MHZ;
30dB Min f0+/-100MHZ
V.S.W.R <2.0
Alimentation Tension continue 2.7V/3.0V/3.3V/5.0V – 3.0V à 5.0V
Consommation 5mA /11mA/15mA Max
gpsant1-500x500

Combien ça coûte ?

La carte GPS est vendue 39,98 £ (48,65 €) et l’antenne coûte 9,42 £ (11,50 €) auxquels il conviendra d’ajouter les frais de port.

hab_shopSources

Conclusion

Cette carte présente une alternative aux autres modèles de GPS disponibles sur le marché. Elle utilise un circuit récent dont les performances sur le papier sont séduisantes.

Ce peut être un bon choix si vous devez réaliser un système de relevé de position, un tracker ou un serveur de temps basé sur la synchronisation GPS.

Si vous connaissez cette carte, si vous l’avez utilisée, vos impressions seront les bienvenues dans les commentaires ci-dessous.


qrcode_framboise314Ce QR Code vous emmène directement sur le site
http://www.framboise314.fr

  1. Pour l’utiliser, vous devez avoir une application capable de lire les QR-Codes sur votre IPhone ou votre smartphone. Si besoin, je vous conseille d’installer : i-nigma disponible sur iPhone, Android et Blackberry.
  2. Scannez le QR-Code de framboise314 avec votre nouvelle application
  3. Profitez des articles de framboise314.fr. Ils sont lisibles sans problème sur votre smartphone.
Share Button

À propos François MOCQ

Électronicien d'origine, devenu informaticien, et passionné de nouvelles technologies, formateur en maintenance informatique puis en Réseau et Télécommunications. Dès son arrivée sur le marché, le potentiel offert par Raspberry Pi m’a enthousiasmé j'ai rapidement créé un blog dédié à ce nano-ordinateur (www.framboise314.fr) pour partager cette passion. .

16 réflexions au sujet de « Votre Raspberry Pi perd le Nord ? Offrez lui un GPS ! »

  1. Simon

    A chaque fois que je vois une vidéo d’un de ces ballons, ça fait toujours son petit effet Waouw !
    Mais je me demande si c’est bien légal tout ça. Quid des couloirs aériens?
    Si je lance un ballon et qu’il croise un réacteur d’avion de ligne…
    C’est pas pire que les ballons sonde météo vous me direz, oui c’est vrai.
    Mais si tout le monde se met à en lancer, l’encombrement aérien sera pas le même…

    Répondre
    1. admin Auteur de l’article

      Bonjour Simon
      Effectivement si la réglementation est relativement simple pour les ballons de baudruche gonflés à l’hélium, il en va différemment pour les ballons emportant une charge qui peut se révéler très dangereuse. Des associations comme Planète Sciences procèdent à des lâchers de ballons sonde en toute légalité. Il vaut mieux se rapprocher d’une telle association que de se placer dans la plus complète illégalité. Il faut en effet une autorisation de la Direction de l’Aviation Civile pour expédier un ballon sonde dans la haute athmosphère !
      Cordialement
      François
      voir aussi ce lien et celui-ci et enfin ce dernier lien

      Répondre
  2. Ping : Votre Raspberry Pi perd le Nord ? Offrez lui un...

  3. Ping : Votre Raspberry Pi perd le Nord ? Offrez lui un...

  4. rubictus

    Superbe produit que j’avais déjà repéré pour mon besoin de serveur de temps… mais il présentent deux inconvénients : d’être assez cher, et d’être un produit complètement fini, donc rien à bidouiller, où est le plaisir ?! 😉
    A la lecture de ce site : http://www.satsignal.eu/ntp/Raspberry-Pi-NTP.html
    j’ai découvert qu’on pouvait trouver des modules GPS u-blox à pas très chers (moins de 15 €) sur ebay…
    J’ai fait l’acquisition de ce modèle : http://www.ebay.fr/itm/APM-2-6-Flight-Controller-Ublox-NEO-6M-GPS-Module-V2-Compass-Module-w-Antenna-/131053693632?pt=FR_YO_Jeux_RadioComRobots_VehiculesRadiocommandes&hash=item1e8368aac0
    que j’ai touché à 13 € chez un vendeur chinois qui a depuis disparu…
    On a à faire à un Neo-6M (contre un Neo-7 présenté dans l’article), qui ne se supporte pas glonass (les satellites russes), mais ça n’est pas indispensable. Il n’y a que 3 fils à connecter aux GPIO (VCC 3V, Ground et RX). Éventuellement, on peut récupérer le signal PPS sur la patte n°4 du module Ublox (faut pas trembler du fer à souder) ou peut-être sur l’anode de la LED PPS plus large (si la tension est toujours de 3V ?). Cela dit même sans, la précision est déjà < 0,1 s.
    L'antenne intégrée du module est assez sensible (ça capte en intérieur, en étant près d'une fenêtre tout de même).

    Répondre
  5. Ping : Votre Raspberry Pi perd le Nord ? Offrez lui un...

    1. admin Auteur de l’article

      Bonjour Stef
      Le gros avantage pour les personnes qui ne souhaitent pas souder/câbler…
      c’est qu’il dispose d’un connecteur 26 points pour le GPIO. C’est pour cela que je l’ai présenté.
      Pour le reste n’ayant pas testé le GPS Adafruit je ne peux pas en parler.
      Cordialement
      François

      Répondre
  6. Ping : Votre Raspberry Pi perd le Nord ? Offrez lui un...

  7. Ping : RASPBERRY | Pearltrees

  8. Tradack

    Merci pour ce petit article. Je fais pas mal de randonnée et j’aimerais utiliser mon raspi comme GPS.
    Avez-vous des informations coté logiciel ? le module fonctionne avec un software spécifique ?

    Merci d’avance 😉

    Répondre
  9. Martin Gilles

    Bonjour François,

    Bien lu votre article de présentation, j’ai un projet qui concerne les vélomobiles avec une assistance prédictive qui au moyen d’un moteur/générateur à galet devient capable de réguler la vitesse en chargeant une batterie dans les descentes et activant l’assistance dans les côtes. Il me faut un contrôleur moteur sachant la pente et je pense au RPi2 avec ses GPIO pour piloter l’environnement puissance et à votre GPS pour savoir la pente. Je suis pas butineur d’octets, mais l’idée de faire un vélo dénucléarisé me plaît.

    Répondre
    1. François MOCQ Auteur de l’article

      Bonjour Gilles
      c est à bien regarder
      le Raspi a peu de possibilités en analogique (juste sortir du PWM)
      si vous devez entrer des valeurs analogiques également voyez aussi l’Arduino…
      Bonne Année 2016 et tous mes vœux de réussite pour votre projet
      Cordialement
      François

      Répondre
      1. Martin Gilles

        François,
        merci pour la réponse et conseils. Je suis allé voir aussi du côté de Google maps afin d’évaluer les facilitées d’échanges de position et de cartographie…car si je dois savoir où je suis c’est pour prévoir où je vais afin de prélever l’énergie aux meilleurs endroits avant de pouvoir la restituer aux pires : dans les côtes. Je constate que la trame GPS contient la pente. Et que Maps sait tracer le profil d’un itinéraire…si je reste avec le GPS, lire une trame avec Arduino sera une formalité, et d’un autre côté si je bascule vers RPi2, mesurer une tension analogique en sachant produire une tension PWM relève d’une simple opération de comparaison. J’espère trouver de l’aide dans le domaine RPi2 que je connais bien moins que celui des µC.

        Meilleurs voeux pour 2016, Gilles

        Répondre
  10. Brendan

    Je remonte un peu cet article pour confirmer ce que dit rubictus : à savoir qu’un NEO-6M c’est souvent moins cher et à part GLONASS, il n’a rien à envier à son grand frère.
    En tout cas merci beaucoup pour cet article, sans lui je n’aurais jamais acheté de module GPS pour ma RPi !

    Répondre

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Complétez ce captcha SVP * Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.