GPS ( globālā pozicionēšanas sistēma ) modulis ir ierīce, kas ir kļuvusi par efektīvu instrumentu uzraudzības, izsekošanas un zinātniskās izmantošanas jomā. GPS modulis ir balstīts uz satelītu navigācijas tehnoloģiju, kas sniedz informāciju par laiku un atrašanās vietu visos laika apstākļos jebkur uz zemes. GPS sistēmas galvenais mērķis ir noskaidrot personas vai transportlīdzekļa atrašanās vietu. GPS uztvērējs sniedz precīzu objekta atrašanās vietu garuma un platuma ziņā, kā arī nodrošina laika noteikšanas pakalpojumus, pozicionēšanu un uzticamu navigāciju lietotājiem jebkurā vietā un laikā uz zemes.
GPS mijiedarbība ar 8051 mikrokontrolleru
GPS nodrošina datu pārsūtīšanu lietotājiem galvenokārt 24-32 satelītus. Šī sistēma ir kļuvusi ļoti svarīga navigācijai visā pasaulē, un tā ir noderīga izsekošanai, novērošanai, ceļa un kartes marķēšanai un daudz ko citu.
Bet pirms iepazīties ar šo GPS sistēmu, ļaujiet mums gūt priekšstatu par to, kā GPS mijiedarbojas ar 8051 mikrokontrolleris kas ir maza programma, kuras pamatā ir GPS, var izdarīt. Tas apraksta GPS moduļa vai uztvērēja izmantošanu, lai atrastu tā atrašanās vietas garumu un platumu. No GPS uztvērēja iegūtos datus apstrādā mikrokontrolleris 8051, lai izņemtu tā vērtības garuma un platuma veidā. GPS saskarne ar 8051 mikrokontrolleru un atrašanās vietas vērtības tiek parādītas LCD displejā.
GPS mijiedarbība ar 8051 mikrokontrolleru:
GPS blokshēma mijiedarbojas ar 8051 mikrokontrolleru ir parādīts zemāk. Tas sastāv no GPS moduļiem, MAX 232, 8051 mikrokontrollera un LCD displeja.
GPS saskarnes ar 8051 mikrokontrolleru bloķēšanas diagramma
MAX232 ir integrēta shēma, ko izmanto, lai pārveidotu tranzistora loģikas līmeņus (TTL) uz RS232 loģikas līmeņi līdz ATmels sērijveida sakarimikrokontrolleri ar datoru. Kontrolieris darbojas TTL loģikas līmenī 0-5V.Bet sērijveida sakari USART ar datoru darbojas atbilstoši RS232 standartiem (-2,5 V līdz + 2,5 V). Tas apgrūtina tiešas saiknes atrašanu, lai sazinātos savā starpā.
AT89C51 mikrokontrolleris ir 8 bitu mikrokontrolleris, kas pieder Atmel 8051 saimei. Tam ir 4 KB zibspuldzes PEROM (programmējama un izdzēšama tikai lasāma atmiņa un 128 baiti RAM. To var ieprogrammēt un izdzēst pārāk daudz reižu.
A 16 × 2 LCD displejs ir elektronisks displejs, ko ļoti bieži izmanto daudzās ierīcēs un ķēdēs. Šie displeji ir labāki nekā 7 segmentu displeji .
GPS moduļa darbības princips ir,tas vienmēr nosūta sērijas datus teikumu veidā. Vietas garuma un platuma vērtības ir ietvertas teikumā. Lai sazinātos USART vai UART jums vienkārši nepieciešami trīs pamata signāli: TXD, RXD un GND - lai jūs varētu saskarni UART ar 8051 mikrokontrolleru .
Galvenais nolūks ir atrast precīzu GPS uztvērēja atrašanās vietu garuma un platuma ziņā. GPS modulis nodrošina izejas datus RS232 loģikas līmeņa formātā. Lai pārveidotu RS232 formātu TTL formātā, tiek izmantots līnijas pārveidotājs MAX232. Tas ir savienots starp GPS moduli un AT89C51 mikrokontrolleru. GPS saskarne ar 8051 savienojuma blokshēmu ir parādīta iepriekš minētajā diagrammā. Atrašanās vietas vērtības ir parādītas LCD, kas ir saskarni ar mikrokontrolleru .
GPS mijiedarbība ar mikrokontrolleru shēmas diagrammu:
Shēmas sastāvdaļas ir mikrokontrolleris AT89C51, GPS modulis, MAX 232 IC , LCD displejs, programmēšanas panelis, 12 V līdzstrāvas akumulators vai adapteris, 12 MHz kristāls. Rezistori, kondensatori.
GPS saskarnes ar mikrokontrolleru ķēdes savienojumi ir šādi:
GPS mijiedarbība ar mikrokontrolleru shēmas shēmu
MAX232 ir paredzēts sērijveida sakariem. GPS moduļa uztvērēja kontakts 3 ir savienots ar pin13 R1IN un MAX 232 izejas kontakts ir pievienotsuz RxDmikrokontrollera kontakts10. Mikrokontrollera AT89C51 1,2 un 3 tapas ir savienotas ar LCD displeja vadības tapām (RS, R / W un EN). LCD displeja datu tapas ir savienotas ar kontrollera portu p2. LCD ekrānā tiek parādītas garuma un platuma vērtības.
Iepriekš GPS saskarne ar mikrokontrolleru ķēdē, GPS uztvērējs vienmēr pārraida datus atbilstoši NMEA formātiem, izmantojot protokolu RS232. Šajā NMEA formātā precīzas atrašanās vietas garuma un platuma vērtības ir pieejamas GPRMC teikumā. Šīs vērtības tiek iegūtas no NMEA standartiem un tiek parādītas LCD ekrānā.
Izmantojot UART protokolu, kontrolieris saņem datus no GPS moduļa, un pēc tam tas no saņemtajām ziņām izvelk garuma un platuma vērtības, kuras galu galā parāda LCD.
Platuma un garuma vērtību iegūšana no NMEA formāta:
Pirmās no GPS moduļa saņemtās sešas rakstzīmes tiek salīdzinātas ar GPRMC virkni.Ja virkne ir saskaņota, jums jāgaida, līdz nākamie tiks iegūti divi komati, rakstzīme norāda, vai GPS modulis ir aktivizēts. Ja nākamā rakstzīme ir ‘A’, GPS tiek aktivizēts, pretējā gadījumā tas netiek aktivizēts.Atkal jums jāgaida, līdz saņemat komatu. Nākamās 9 rakstzīmes norāda LATITUDE. Vēlreiz gaidiet, līdz saņemat divus komatus - nākamās 10 rakstzīmes norāda LONGITUDE.
Ja vēlaties pārbaudīt precīzas vietas LATITUDE un LONGITUDE vērtības bez kodēšanas, izmantojiet programmatūru TRIMBLE STUDIO. Saskaroties ar GPS moduli, šī programmatūra tieši norāda garumu, platumu, ātrumu, laiku, augstumu un laiku. Tas nodrošina precīzu atrašanās vietu google maps. Šī informācija tiek apkopota noteiktā virknes formātā, kuru dekodē GPS modems. GPS modems nodrošina izejas datus virknes formātā, ko sauc par NMEA, un kopīgs GPS teikums ir paskaidrots tālāk.
GPGGA, 080146.00,2342.9185, N, 07452.7442, E, 1,06,1,0,440,6M, -41,5, M, 0000 * 57
- Stīga vienmēr sākas ar zīmi “$”
- GPGGA: Globālās pozicionēšanas sistēmas fiksēšanas dati
- Komats (,) norāda divu vērtību atdalīšanu
- 080146.00: GMT laiks kā 08 stundas: 01 minūte: 46 sekundes: 00 m sekundes
- 2342.9185, ziemeļu platums: 23 grādi: 42 minūtes: 9185 sekundes uz ziemeļiem
- 07452.7442, E: 074 grādu garums: 52 minūtes: 7442 sekundes uz austrumiem
- 1: Fix Quantity 0 = nederīgi dati, 1 = derīgi dati, 2 = DGPS labojums
- 06: pašlaik skatīto satelītu skaits
- 1.0: HDOP
- 440,6, M: augstums (augstums virs jūras līmeņa metros)
- -41,5, M: ģeoīdu augstums
- ¬_, DGPS dati
- 0000: DGPS dati
- * 57: Kontrolsumma
Saskarnes GPS ar 8051 mikrokontrolleru pielietojums
GPS tehnoloģija tagad ir visdažādākā, sākot no rokas pulksteņiem, mobilajiem tālruņiem līdz pārvadāšanas konteineriem, Bankomāts(Automātiskās skaitītāju mašīnas) un buldozeri. GPS palielina produktivitāti plašā ekonomikas lokā, iekļaujot būvniecību, lauksaimniecību, kalnrūpniecību, paku piegādi, uzmērīšanu, banku sistēmas unfinanšu tirgi utt.Daži bezvadu sakaru pakalpojumi nevar darboties bez GPS tehnoloģijas.
Saskarnes GPS ar 8051 mikrokontrolleru pielietojums
Šo sistēmu izmanto autoparka pārvaldībā, automašīnu navigācijā un jūras navigācijā.
- To izmanto ierīču kartēšanai un izsekošanai.
- To lieto personiskajā pozicionēšanā un daudzos gadījumos iegultisistēmābalstīti projekti lai uzzinātu precīzu transportlīdzekļa vai personas atrašanās vietu.
- Izmantojot GPS, var veikt arī precīzu laika aprēķinu attiecībā uz GMT.
- Garuma un platuma vērtību ieguvenoNMEA formātā.
Tādējādi tas viss attiecas uz GPS saskarni ar mikrokontrolleru 8051, tā ir tehnoloģija, kuru var izmantot daudzos elektronikas inženierijas projekti lai uzzinātu precīzu transportlīdzekļa atrašanās vietu, izmantojot metodi GPS un citas navigācijas sistēmas, kas darbojas caur satelītiem un zemes stacijām. Informāciju par transportlīdzekli var apskatīt digitālā formātākarteizmantojot programmatūru. Pat datus var saglabāt un lejupielādēt datorā no GPS stacijas bāzes stacijā, un vēlāk tos var izmantot analīzei.
