GPS ( Globalni sistem za določanje položaja ) je naprava, ki je postala učinkovito orodje na področju nadzora, sledenja in znanstvene uporabe. Modul GPS temelji na satelitski navigacijski tehnologiji, ki zagotavlja informacije o času in lokaciji v vseh vremenskih razmerah kjer koli na zemlji. Glavni namen sistema GPS je ugotoviti lokacijo osebe ali vozila. Sprejemnik GPS omogoča natančno lokacijo predmeta glede na zemljepisno dolžino in širino, poleg tega pa zagotavlja storitve merjenja časa, določanja položaja in zanesljive navigacije za uporabnike kjer koli in kadar koli na zemlji.
GPS povezovanje z mikrokrmilnikom 8051
Sistem GPS v glavnem uporablja 24-32 satelitov za posredovanje podatkov uporabnikom. Ta sistem je postal zelo pomemben za svetovno navigacijo in je uporaben za sledenje, nadzor, označevanje poti in zemljevidov ter še veliko več.
Toda preden spoznamo ta sistem GPS, si pridobimo idejo o tem, kako GPS povezuje sistem 8051 mikrokrmilnik kar je majhna aplikacija, ki temelji na GPS-ju, je mogoče narediti. Opisuje uporabo modula ali sprejemnika GPS za iskanje zemljepisne dolžine in zemljepisne širine njegove lokacije. Podatke, pridobljene iz sprejemnika GPS, mikrokrmilnik 8051 obdeluje, da odvzame njegove vrednosti v obliki zemljepisne dolžine in širine. Vmesnik GPS z mikrokrmilnikom 8051 in vrednosti lokacije so prikazani na LCD zaslonu.
Povezava GPS z mikrokrmilnikom 8051:
Blokovni diagram GPS povezovanje z mikrokrmilnikom 8051 je prikazano spodaj. Sestavljen je iz modulov GPS, MAX 232, mikrokrmilnika 8051 in LCD zaslona.
Blokovni diagram povezave GPS z mikrokrmilnikom 8051
MAX232 je integrirano vezje, ki se uporablja za pretvorbo tranzistorskih logičnih nivojev (TTL) v RS232 logične ravni skozi serijska komunikacija ATmelovmikrokrmilniki z računalnikom. Krmilnik deluje na logični ravni TTL 0-5V.Toda serijska komunikacija USART z osebnim računalnikom deluje po standardih RS232 (-2,5 V do + 2,5 V). Zaradi tega je težko najti neposredno povezavo za medsebojno komunikacijo.
Mikrokrmilnik AT89C51 je 8-bitni mikrokrmilnik, ki spada v družino Atmel 8051. Ima 4KB bliskavice PEROM (programabilni in izbrisljivi bralni pomnilnik in 128 bajtov RAM-a. Prevečkrat ga je mogoče programirati in izbrisati.
A 16 × 2 LCD zaslon je elektronski zaslon, ki se zelo pogosto uporablja v številnih napravah in vezjih. Ti zasloni imajo prednost pred 7-segmentni zasloni .
Načelo delovanja modula GPS je,serijske podatke vedno posreduje v obliki stavkov. Vrednosti zemljepisne dolžine in širine so v stavku. Za komunikacijo čez USART ali UART potrebujete samo tri osnovne signale: TXD, RXD in GND - tako da lahko vmesnik UART z mikrokrmilnikom 8051 .
Glavni namen tukaj je najti natančno lokacijo sprejemnika GPS glede na zemljepisno dolžino in širino. Modul GPS daje izhodne podatke v formatu logične ravni RS232. Za pretvorbo formata RS232 v format TTL se uporablja pretvornik črt MAX232. Povezan je med GPS modulom in mikrokrmilnikom AT89C51. GPS-povezava z blokovnim diagramom povezave 8051 je prikazana na zgornjem diagramu. Vrednosti lokacije so bile prikazane na LCD-prikazovalniku, ki je povezan z mikrokrmilnikom .
Vmesnik GPS z vezjem mikrokrmilnika:
Komponente vezja so mikrokrmilnik AT89C51, GPS modul, MAX 232 IC , LCD zaslon, programska plošča, 12V DC baterija ali adapter, 12MHz Crystal. Upori, kondenzatorji.
Krožne povezave vmesnika GPS z mikrokrmilnikom so naslednje:
Povezava GPS z vezjem mikrokrmilnika
MAX232 je namenjen serijski komunikaciji. Sprejemni zatič 3 modula GPS je povezan z zatičem 13 R1IN in izhodni zatič MAX 232na RxDpin10 mikrokrmilnika. Zatiča 1,2 in 3 mikrokrmilnika AT89C51 sta priključena na krmilne nožice (RS, R / W in EN) LCD zaslona. Podatkovni zatiči LCD zaslona so priključeni na vrata p2 krmilnika. Vrednosti zemljepisne dolžine in širine so prikazane na LCD-prikazovalniku.
V zgornjem povezovanje GPS z mikrokrmilnikom vezje, sprejemnik GPS vedno posreduje podatke v skladu z formati NMEA s protokolom RS232. V tej obliki zapisa NMEA so vrednosti zemljepisne dolžine in širine natančne lokacije na voljo v stavku GPRMC. Te vrednosti so povzete iz standardov NMEA in prikazane na LCD-prikazovalniku.
Z uporabo protokola UART krmilnik prejme podatke iz modula GPS, nato pa iz prejetih sporočil izvleče vrednosti zemljepisne dolžine in širine ter jih na koncu prikaže na LCD-prikazovalniku.
Pridobivanje vrednosti zemljepisne širine in dolžine iz oblike NMEA:
Prvih šest prejetih znakov iz modula GPS se primerja z nizom GPRMC.Če se niz ujema, morate počakati, da boste naslednjič dobili dve vejici, znak določa, ali je modul GPS aktiviran ali ne. Če je naslednji znak „A“, je GPS aktiviran, sicer pa ni aktiviran.Spet morate počakati, dokler ne dobite vejice. Naslednjih 9 znakov določa ŠIRINO. Še enkrat počakajte, da dobite dve vejici - naslednjih 10 znakov določa VZDOLŽINO.
Če želite vrednosti LATITUDE in LONGITUDE natančne lokacije preveriti brez kakršnega koli kodiranja, uporabite programsko opremo TRIMBLE STUDIO. Ko povežete modul GPS, ta programska oprema neposredno določi zemljepisno dolžino, širino, hitrost, čas, nadmorsko višino in čas. Zagotavlja natančno lokacijo v google maps. Te informacije so zbrane v določeni obliki niza, ki jo dekodira modem GPS. Modem GPS daje izhodne podatke v nizalni obliki, imenovani NMEA, v nadaljevanju pa je razložen pogost stavek GPS.
$ GPGGA, 080146,00, 23342,9185, N, 07452,7442, E, 1,06,1,0,440.6M, -41,5, M ,, 0000 * 57
- Niz se vedno začne z znakom '$'
- GPGGA: Global Fix System Fix Data
- Vejica (,) določa ločitev med dvema vrednostma
- 080146.00: GMT čas kot 08 ur: 01 minuta: 46 sekund: 00 m sekund
- 2342.9185, N: zemljepisna širina 23 stopinj: 42 minut: 9185 sekund severno
- 07452.7442, E: Zemljepisna dolžina 074 stopinj: 52 minut: 7442 sekunde vzhodno
- 1: Popravi količino 0 = neveljavni podatki, 1 = veljavni podatki, 2 = DGPS popravek
- 06: Število trenutno gledanih satelitov
- 1.0: HDOP
- 440,6, M: Nadmorska višina (višina nadmorske višine v metrih)
- -41,5, M: Višina geoidov
- ¬_, podatki DGPS
- 0000: podatki DGPS
- * 57: Kontrolna vsota
Aplikacije povezave GPS z mikrokrmilnikom 8051
Tehnologija GPS je zdaj v vsem, od ročnih ur, mobilnih telefonov do zabojnikov, Bankomat(Avtomatski prodajalci) in buldožerji. GPS povečuje produktivnost v celotnem gospodarstvu, vključno z gradbeništvom, kmetovanjem, rudarstvom, dostavo paketov, geodetskim nadzorom, bančnimi sistemifinančni trgi itd.Nekateri brezžične komunikacijske storitve ne more delovati brez tehnologije GPS.
Aplikacije povezave GPS z mikrokrmilnikom 8051
Ta sistem se uporablja pri upravljanju voznega parka, avtomobilski navigaciji in pomorski plovbi.
- Uporablja se za preslikavo in sledenje naprav.
- Uporablja se pri osebnem pozicioniranju in pri mnogih vdelanosistemtemeljijo na projektih da ugotovite natančno lokacijo vozila ali osebe.
- Z uporabo GPS-a je mogoče tudi natančno izračunati čas glede na GMT.
- Pridobivanje vrednosti zemljepisne dolžine in širineizformat NMEA.
Gre torej za povezavo GPS z mikrokrmilnikom 8051, to je tehnologija, ki jo lahko uporabimo pri mnogih projekti elektronskega inženiringa ugotoviti natančno lokacijo vozila z uporabo metode GPS in drugih navigacijskih sistemov, ki delujejo prek satelitov in zemeljskih postaj. Podatke o vozilu si lahko ogledate na digitalnem računalnikuzemljevidz uporabo programske opreme. Tudi podatke lahko shranite in prenesete v računalnik iz enote GPS na bazni postaji, kasneje pa jih lahko uporabite za analizo.
