GPS ( Global Positioning System ) -modulen er en enhet som har blitt et effektivt verktøy innen overvåking, sporing og vitenskapelig bruk. GPS-modulen er basert på satellittnavigasjonsteknologi som gir informasjon om tid og plassering under alle værforhold hvor som helst på jorden. Hovedformålet med GPS-systemet er å finne ut hvor en person eller et kjøretøy befinner seg. En GPS-mottaker gir en nøyaktig plassering av et objekt når det gjelder lengde- og breddegrad, og gir også timing-tjenester, posisjonering og pålitelig navigering til brukerne hvor som helst og når som helst på jorden.
GPS-grensesnitt med 8051 mikrokontroller
GPS-systemet bruker hovedsakelig 24-32 satellitter for å levere dataene til brukerne. Dette systemet har blitt veldig viktig for verdensomspennende navigasjon, og det er nyttig for sporing, overvåking, vei- og kartmarkering og mye mer.
Men før vi blir kjent med dette GPS-systemet, la oss få en idé om hvordan GPS grensesnitt med 8051 mikrokontroller som er en liten applikasjon basert på GPS, kan gjøres. Den beskriver bruken av GPS-modul eller mottaker for å finne lengdegrad og breddegrad for posisjonen. Dataene som oppnås fra GPS-mottakeren behandles av 8051 mikrokontroller for å ta ut verdiene i form av lengdegrad og breddegrad. GPS-grensesnittet med 8051 mikrokontroller og plasseringsverdiene vises på en LCD-skjerm.
GPS-grensesnitt med 8051 mikrokontroller:
Blokkdiagrammet til GPS grensesnitt med 8051 mikrokontroller er vist nedenfor. Den består av GPS-moduler, MAX 232, 8051 mikrokontroller og en LCD-skjerm.
Blokkdiagram over GPS-grensesnitt med 8051 mikrokontroller
MAX232 er en integrert krets som brukes til å konvertere transistorlogiske nivåer (TTL) til RS232 logikken går gjennom seriell kommunikasjon av ATmelsmikrokontrollere med PC. Kontrolleren fungerer på TTL-logikknivå 0-5V.Men seriekommunikasjonen USART med PC fungerer på RS232-standarder (-2,5V til + 2,5V). Dette gjør det vanskelig å finne en direkte lenke for å kommunisere med hverandre.
AT89C51 mikrokontrolleren er en 8-bits mikrokontroller som tilhører Atmel 8051-familien. Den har 4KB flash PEROM (programmerbart og slettbart skrivebeskyttet minne og 128 byte RAM. Det kan programmeres og slettes for mange ganger.
En 16 × 2 LCD-skjerm er en elektronisk skjerm, som ofte brukes i mange enheter og kretser. Disse skjermene foretrekkes fremfor 7-segment skjermer .
GPS-modulens arbeidsprinsipp er,den overfører alltid seriedata i form av setninger. Lengden på lengden og breddegraden til stedet er inneholdt i setningen. Å kommunisere over USART eller UART du trenger bare tre grunnleggende signaler: TXD, RXD og GND - slik at du kan grensesnitt UART med 8051 mikrokontroller .
Hovedintensjonen her er å finne den nøyaktige plasseringen til GPS-mottakeren når det gjelder lengdegrad og breddegrad. GPS-modulen gir utdataene i RS232 logisk nivåformat. For å konvertere RS232-format til TTL-format, brukes en linjekonverterer MAX232. Den er koblet mellom GPS-modul og AT89C51 mikrokontroller. GPS-grensesnittet med 8051 tilkoblingsblokkdiagram er vist i diagrammet ovenfor. Verdiene til stedet er vist på en LCD som er grensesnitt til mikrokontrolleren .
GPS-grensesnitt med mikrokontroller kretsdiagram:
Kretskomponenter er AT89C51 mikrokontroller, GPS-modul, MAX 232 IC , LCD-skjerm, programmeringskort, 12V DC-batteri eller adapter, 12MHz Crystal. Motstander, kondensatorer.
Kretsforbindelsene til GPS-grensesnittet med mikrokontroller er som følger:
GPS-grensesnitt med mikrokontroller kretsdiagram
MAX232 er for seriell kommunikasjon. Mottaker pin3 på GPS-modulen er koblet til pin13 R1IN og utgangsstiftet til MAX 232 er koblet tiltil RxDpin10 på mikrokontrolleren. Pins 1,2 og 3 på mikrokontrolleren AT89C51 er koblet til kontrollpinnene (RS, R / W og EN) på LCD-skjermen. Datapinnene på LCD-skjermen er koblet til port p2 på kontrolleren. Verdiene for lengdegrad og breddegrad vises på LCD-skjermen.
I det ovennevnte grensesnitt GPS med mikrokontroller GPS-mottakeren overfører alltid dataene i henhold til NMEA-formater ved hjelp av protokoll RS232. I dette NMEA-formatet er lengde- og breddegradene for den nøyaktige plasseringen tilgjengelig i GPRMC-setning. Disse verdiene er hentet fra NMEA-standarder og vises på LCD.
Ved å bruke UART-protokollen mottar kontrolleren dataene fra GPS-modulen, og deretter trekker den ut verdiene for lengdegrad og breddegrad fra de mottatte meldingene og viser dem til slutt på LCD-skjermen.
Utvinning av breddegrad og lengdegrad fra NMEA-format:
De første mottatte seks tegnene fra GPS-modulen sammenlignes med GPRMC-strengen.Hvis strengen er samsvarende, må du vente til du får to komma neste, tegnet angir om GPS-modulen er aktivert eller ikke. Hvis neste tegn er ‘A’, blir GPS aktivert, ellers er det ikke aktivert.Igjen, du må vente til du får komma. De neste 9 tegnene angir LATITUDE. Nok en gang, vent til du får to komma - de neste 10 tegnene angir LONGITUDE.
Hvis du vil kontrollere LATITUDE- og LONGITUDE-verdiene for den nøyaktige plasseringen uten koding, bruker du TRIMBLE STUDIO-programvaren. Når du kobler til en GPS-modul, gir denne programvaren direkte lengdegrad, breddegrad, hastighet, tid, høyde og tid. Det gir den nøyaktige plasseringen i google maps. Denne informasjonen samles i et bestemt strengformat som dekodes av GPS-modemet. GPS-modemet gir utdataene i et strengformat kalt NMEA, og en vanlig GPS-setning blir forklart nedenfor.
$ GPGGA, 080146.00,2342.9185, N, 07452.7442, E, 1,06,1,0,440,6M, -41,5, M ,, 0000 * 57
- En streng starter alltid med tegnet '$'
- GPGGA: Fixing Data for Global Positioning System
- Komma (,) spesifiserer skillet mellom to verdier
- 080146.00: GMT tid som 08 timer: 01 minutt: 46 sekunder: 00 m sekunder
- 2342.9185, N: Breddegrad 23 grader: 42 minutter: 9185 sekunder nord
- 07452.7442, E: Lengdegrad 074 grader: 52 minutter: 7442 sekunder øst
- 1: Fix Quantity 0 = ugyldige data, 1 = valid data, 2 = DGPS fix
- 06: Antall satellitter som vises
- 1.0: HDOP
- 440,6, M: Høyde (høyde over havet i meter)
- -41,5, M: Geoids høyde
- ¬_, DGPS-data
- 0000: DGPS-data
- * 57: Sjekksum
Bruk av grensesnitt GPS med 8051 mikrokontroller
GPS-teknologi er nå i alt som spenner fra armbåndsur, mobiltelefoner til fraktcontainere, Minibank(Automatiske tellermaskiner) og bulldozere. GPS øker produktiviteten over et bredt område av økonomien, inkludert bygg, jordbruk, gruvedrift, levering av pakker, kartlegging, banksystemer ogfinansmarkeder etc.Noen trådløse kommunikasjonstjenester kan ikke fungere uten GPS-teknologi.
Bruk av grensesnitt GPS med 8051 mikrokontroller
Dette systemet brukes i flåtestyring, bilnavigasjon og marin navigasjon.
- Den brukes til å kartlegge og spore enhetene.
- Den brukes i personlig posisjonering og i mange en del avsystembaserte prosjekter for å finne ut den nøyaktige plasseringen av kjøretøyet eller personen.
- Ved å bruke GPS kan også den nøyaktige tidsberegningen med hensyn til GMT gjøres.
- Gruvedrift av lengdegrad og breddegradfraNMEA-formatet.
Dermed handler dette om GPS-grensesnitt med 8051 mikrokontroller, det er teknologien som kan brukes i mange elektroniske prosjekter for å finne ut den nøyaktige plasseringen av et kjøretøy ved hjelp av en metode GPS og andre navigasjonssystemer som opererer gjennom satellitter og bakkebaserte stasjoner. Bilinformasjonen kan vises på en digitalkartved hjelp av en programvare. Selv data kan lagres og lastes ned til en datamaskin fra GPS-enheten på en basestasjon, og senere kan de brukes til analyse.
