GPS ( Sistem de poziționare globală ) modulul este un dispozitiv care a devenit un instrument eficient în domeniul supravegherii, urmăririi și utilizării științifice. Modulul GPS se bazează pe tehnologia de navigație prin satelit care oferă informații despre timp și locație în toate condițiile meteorologice oriunde pe pământ. Scopul principal al sistemului GPS este de a afla locația unei persoane sau a unui vehicul. Un receptor GPS oferă o locație exactă a unui obiect în ceea ce privește longitudinea și latitudinea și oferă, de asemenea, servicii de sincronizare, poziționare și navigare fiabilă către utilizatori oriunde și oricând pe pământ.
Interfață GPS cu microcontroler 8051
Sistemul GPS folosește în principal sateliți 24-32 pentru a furniza datele utilizatorilor. Acest sistem a devenit foarte important pentru navigația la nivel mondial și este util pentru urmărire, supraveghere, marcare a drumurilor și a hărților și multe altele.
Dar, înainte de a cunoaște acest sistem GPS, permiteți-ne să ne facem o idee despre modul în care interfața GPS cu 8051 microcontroler care este o mică aplicație bazată pe GPS, se poate face. Acesta descrie utilizarea modulului GPS sau a receptorului pentru a găsi longitudinea și latitudinea locației sale. Datele obținute de la receptorul GPS sunt procesate de microcontrolerul 8051 pentru a-și scoate valorile sub formă de longitudine și latitudine. Interfața GPS cu microcontrolerul 8051 și valorile locației sunt afișate pe un ecran LCD.
Interfață GPS cu microcontroler 8051:
Diagrama bloc a GPS-ului interfață cu microcontrolerul 8051 este prezentat mai jos. Este format din module GPS, microcontroler MAX 232, 8051 și un ecran LCD.
Diagrama bloc a interfețelor GPS cu microcontrolerul 8051
MAX232 este un circuit integrat care este utilizat pentru a converti nivelurile logice ale tranzistorului (TTL) la RS232 niveluri logice prin comunicarea în serie a ATmelsmicrocontrolere cu un PC. Controlerul funcționează la nivelul logic TTL 0-5V.Dar comunicația serială USART cu PC funcționează pe standardele RS232 (-2,5V până la + 2,5V). Acest lucru face dificilă găsirea unei legături directe pentru a comunica între ei.
Microcontrolerul AT89C51 este un microcontroler de 8 biți care aparține familiei Atmel 8051. Are 4KB de flash PEROM (memorie programabilă și ștearsă numai pentru citire și 128 de octeți de RAM. Poate fi programată și ștearsă de prea multe ori.
A 16 × 2 Ecran LCD este un afișaj electronic, care este foarte frecvent utilizat în multe dispozitive și circuite. Aceste afișaje sunt preferate Afișaje pe 7 segmente .
Principiul de lucru al modulului GPS este,transmite întotdeauna date seriale sub formă de propoziții. Valorile longitudinii și latitudinii locației sunt conținute în propoziție. Pentru a comunica peste USART sau UART ai nevoie doar de trei semnale de bază: TXD, RXD și GND - Pentru a putea interfața UART cu microcontroler 8051 .
Principala intenție aici este de a găsi locația exactă a receptorului GPS în termeni de longitudine și latitudine. Modulul GPS oferă datele de ieșire în format de nivel logic RS232. Pentru a converti formatul RS232 în format TTL, se utilizează un convertor de linie MAX232. Este conectat între modulul GPS și microcontrolerul AT89C51. Interfața GPS cu diagrama bloc de conexiune 8051 este prezentată în diagrama de mai sus. Valorile locației au fost afișate pe un ecran LCD care este interfațat la microcontroler .
Interfața GPS cu schema circuitului microcontrolerului:
Componentele circuitului sunt microcontroler AT89C51, modul GPS, MAX 232 IC , Afișaj LCD, placă de programare, baterie sau adaptor de 12V DC, cristal de 12 MHz. Rezistoare, condensatoare.
Conexiunile circuitului interfeței GPS cu microcontroler sunt după cum urmează:
Interfața GPS cu schema circuitului microcontrolerului
MAX232 este destinat comunicării seriale. Pinul receptor 3 al modulului GPS este conectat la pinul 13 R1IN și pinul de ieșire al MAX 232 este conectatla RxDpin10 al microcontrolerului. Pinii 1,2 și 3 ai microcontrolerului AT89C51 sunt conectați la pinii de control (RS, R / W și EN) ai afișajului LCD. Pinii de date ai afișajului LCD sunt conectați la portul p2 al controlerului. Valorile longitudinii și latitudinii sunt afișate pe ecranul LCD.
În cele de mai sus interfață GPS cu microcontroler circuit, receptorul GPS transmite întotdeauna datele în conformitate cu formatele NMEA folosind protocolul RS232. În acest format NMEA, valorile longitudinii și latitudinii locației exacte sunt disponibile în propoziția GPRMC. Aceste valori sunt extrase din standardele NMEA și afișate pe ecranul LCD.
Prin utilizarea protocolului UART, controlerul primește datele de la modulul GPS, apoi extrage valorile longitudinii și latitudinii din mesajele primite, în cele din urmă le afișează pe ecranul LCD.
Extragerea valorilor de latitudine și longitudine din formatul NMEA:
Primele șase caractere primite de la modulul GPS sunt comparate cu șirul GPRMC.Dacă șirul se potrivește, atunci trebuie să așteptați până când veți primi două virgule, caracterul specifică dacă modulul GPS este activat sau nu. Dacă următorul caracter este „A”, atunci GPS-ul este activat, altfel nu este activat.Din nou, trebuie să așteptați până când veți obține o virgulă. Următoarele 9 caractere specifică LATITUDINE. Încă o dată, așteptați până când veți primi două virgule - următoarele 10 caractere specifică LONGITUDINA.
Dacă doriți să verificați valorile LATITUDE și LONGITUDE ale locației exacte fără nicio codare, utilizați software-ul TRIMBLE STUDIO. Când interfațați un modul GPS, atunci acest software oferă în mod direct longitudine, latitudine, viteză, timp, altitudine și timp. Oferă locația exactă în Google Maps. Aceste informații sunt colectate într-un anumit format de șir care este decodat de modemul GPS. Modemul GPS oferă datele de ieșire într-un format de șir numit NMEA și o propoziție GPS comună este explicată mai jos.
GPGGA $, 080146.00,2342.9185, N, 07452.7442, E, 1,06,1,0,440,6M, -41,5, M ,, 0000 * 57
- Un șir începe întotdeauna cu semnul „$”
- GPGGA: Date corecte ale sistemului de poziționare globală
- Coma (,) specifică separarea între două valori
- 080146.00: ora GMT ca 08 ore: 01 minut: 46 Secunde: 00 m secunde
- 2342.9185, N: Latitudine 23 grade: 42 minute: 9185 secunde Nord
- 07452.7442, E: Longitudine 074 grade: 52 minute: 7442 secunde Est
- 1: Fix Cantitate 0 = date nevalide, 1 = date valide, 2 = fix DGPS
- 06: Numărul de sateliți vizualizați în prezent
- 1.0: HDOP
- 440.6, M: Altitudine (Înălțimea deasupra nivelului mării în metri)
- -41,5, M: înălțimea geoidelor
- ¬_, date DGPS
- 0000: Date DGPS
- * 57: Suma de control
Aplicații de interfață GPS cu microcontroler 8051
Tehnologia GPS este acum în toate domeniile, de la ceasuri de mână, telefoane mobile până la containere de transport, ATM(Mașini automate de casat) și buldozere. GPS crește productivitatea pe o gamă largă de economii, incluzând construcții, agricultură, minerit, livrarea pachetelor, topografie, sisteme bancare șipiețele financiare etc.niste servicii de comunicații fără fir nu poate funcționa fără tehnologia GPS.
Aplicații de interfață GPS cu microcontroler 8051
Acest sistem este utilizat în gestionarea flotei, navigația auto și navigația marină.
- Este utilizat pentru cartografierea și urmărirea dispozitivelor.
- Este folosit în poziționarea personală și în multe încorporatsistemproiecte bazate pe pentru a afla locația exactă a vehiculului sau a persoanei.
- Prin utilizarea GPS-ului, se poate face și calculul exact al timpului în ceea ce privește GMT.
- Exploatarea valorilor longitudinii și latitudiniidinformatul NMEA.
Astfel, este vorba despre interfața GPS cu microcontrolerul 8051, este tehnologia care poate fi utilizată în multe proiecte de inginerie electronică pentru a afla locația exactă a unui vehicul folosind o metodă GPS și alte sisteme de navigație care funcționează prin sateliți și stații terestre. Informațiile despre vehicul pot fi vizualizate pe un dispozitiv digitalHartăprin utilizarea unui software. Chiar și datele pot fi stocate și descărcate pe un computer de pe unitatea GPS de la o stație de bază, iar ulterior pot fi utilizate pentru analiză.
