GPS ( maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä GPS ) -moduuli on laite, josta on tullut tehokas väline valvonnan, seurannan ja tieteellisen käytön alalla. GPS-moduuli perustuu satelliittinavigointitekniikkaan, joka tarjoaa ajan ja sijainnin tiedot kaikissa sääolosuhteissa missä tahansa maan päällä. GPS-järjestelmän päätarkoitus on selvittää henkilön tai ajoneuvon sijainti. GPS-vastaanotin antaa kohteen tarkan sijainnin pituus- ja leveyspiirien suhteen ja tarjoaa myös ajoituspalvelut, paikannuksen ja luotettavan navigoinnin käyttäjille missä tahansa ja milloin tahansa maan päällä.
GPS-liitäntä 8051-mikrokontrolleriin
GPS-järjestelmä käyttää pääasiassa 24-32 satelliittia tietojen toimittamiseen käyttäjille. Tästä järjestelmästä on tullut erittäin tärkeä maailmanlaajuinen navigointi, ja se on hyödyllinen seurannassa, valvonnassa, reitti- ja karttamerkinnöissä ja paljon muuta.
Mutta ennen kuin tutustut tähän GPS-järjestelmään, antakaamme meille idea siitä, kuinka GPS on yhteydessä GPS: ään 8051-mikrokontrolleri joka on pieni GPS-pohjainen sovellus, voidaan tehdä. Siinä kuvataan GPS-moduulin tai vastaanottimen käyttöä sijainnin pituus- ja leveyspiirien löytämiseksi. 8051-mikrokontrolleri käsittelee GPS-vastaanottimesta saatuja tietoja poistaakseen arvot pituus- ja leveysasteina. GPS-liitäntä 8051-mikrokontrolleriin ja sijainti-arvot näkyvät LCD-näytöllä.
GPS-liitäntä 8051-mikrokontrolleriin:
GPS: n lohkokaavio 8051-mikrokontrollerin kanssa näkyy alla. Se koostuu GPS-moduuleista, MAX 232, 8051 mikrokontrollerista ja LCD-näytöstä.
Lohkokaavio GPS-liitännästä 8051-mikrokontrolleriin
MAX232 on integroitu piiri, jota käytetään transistorin logiikkatasojen (TTL) muuntamiseen RS232 logiikan tasot läpi ATmelien sarjaliikennemikro-ohjaimet tietokoneella. Ohjain toimii TTL-logiikkatasolla 0-5V.Sarjayhteys USART PC: n kanssa toimii kuitenkin RS232-standardien mukaisesti (-2,5 V - + 2,5 V). Tämän vuoksi on vaikea löytää suoraa yhteyttä kommunikointiin keskenään.
AT89C51-mikrokontrolleri on 8-bittinen mikrokontrolleri, joka kuuluu Atmel 8051 -perheeseen. Siinä on 4 kt flash-PEROM-muistia (ohjelmoitava ja pyyhittävä vain luku -muisti ja 128 tavua RAM-muistia. Se voidaan ohjelmoida ja poistaa liian monta kertaa.
A 16 × 2 LCD-näyttö on elektroninen näyttö, jota käytetään hyvin yleisesti monissa laitteissa ja piireissä. Nämä näytöt ovat parempia 7-segmenttiset näytöt .
GPS-moduulin toimintaperiaate on,se lähettää aina sarjatietoja lauseina. Sijainnin pituus- ja leveysarvot sisältyvät lauseeseen. Kommunikoida yli USART tai UART tarvitset vain kolme perussignaalia: TXD, RXD ja GND - jotta voit liittyä UART 8051-mikrokontrollerilla .
Päätavoitteena on löytää GPS-vastaanottimen tarkka sijainti pituus- ja leveysasteiden mukaan. GPS-moduuli antaa lähtötiedot RS232-logiikkatason muodossa. RS232-muodon muuntamiseksi TTL-muotoon käytetään linjanmuunninta MAX232. Se on kytketty GPS-moduulin ja AT89C51-mikrokontrollerin välille. GPS-liitäntä 8051-yhteyslohkokaavioon on esitetty yllä olevassa kaaviossa. Sijainnin arvot on näytetty nestekidenäytössä, joka on liitetty mikrokontrolleriin .
GPS-liitäntä mikrokontrolleripiirikaavioon:
Piirikomponentit ovat AT89C51-mikrokontrolleri, GPS-moduuli, MAX 232 IC , LCD-näyttö, ohjelmointikortti, 12 V: n tasavirtaparisto tai -sovitin, 12 MHz: n kristalli. Vastukset, kondensaattorit.
GPS-liitännän ja mikrokontrollerin piiriliitännät ovat seuraavat:
GPS-liitäntä mikrokontrollerin piirikaavioon
MAX232 on sarjaliikenne. GPS-moduulin vastaanottotappi 3 on kytketty nastaan 13 R1IN ja MAX 232: n lähtötappi on kytkettyRxD: llemikro-ohjaimen nasta 10. Mikrokontrollerin AT89C51 nastat 1,2 ja 3 on kytketty LCD-näytön ohjaustappeihin (RS, R / W ja EN). LCD-näytön datanastat on kytketty ohjaimen porttiin p2. Pituus- ja leveysasteiden arvot näytetään nestekidenäytössä.
Edellä GPS: n liittäminen mikrokontrolleriin piirissä, GPS-vastaanotin lähettää aina tiedot NMEA-formaattien mukaisesti käyttäen protokollaa RS232. Tässä NMEA-muodossa täsmällisen sijainnin pituus- ja leveysarvot ovat käytettävissä GPRMC-lauseessa. Nämä arvot otetaan NMEA-standardeista ja näytetään nestekidenäytöllä.
Käyttämällä UART-protokollaa, ohjain vastaanottaa tietoja GPS-moduulista, ja sitten se poimii pituus- ja leveysasteen arvot vastaanotetuista viesteistä ja näyttää ne lopulta LCD-näytöllä.
Pituusaste- ja pituusasteiden poimiminen NMEA-muodosta:
Ensimmäisiä kuutta merkkiä GPS-moduulista verrataan GPRMC-merkkijonoon.Jos merkkijono on sovitettu, sinun on odotettava, kunnes saat kaksi pilkua seuraavaksi, merkki määrittää, onko GPS-moduuli aktivoitu vai ei. Jos seuraava merkki on ”A”, GPS aktivoituu, muuten se ei ole aktivoitu.Jälleen sinun on odotettava, kunnes saat pilkun. Seuraavat 9 merkkiä määrittävät LATITUDE. Odota vielä kerran, kunnes saat kaksi pilkua - seuraavat 10 merkkiä määrittelevät PITUUDEN.
Jos haluat tarkistaa tarkan sijainnin LATITUDE- ja LONGITUDE-arvot ilman koodausta, käytä TRIMBLE STUDIO -ohjelmistoa. Kun liität GPS-moduulin, tämä ohjelmisto antaa suoran pituuden, leveyden, nopeuden, ajan, korkeuden ja ajan. Se tarjoaa tarkan sijainnin Google Mapsissa. Nämä tiedot kerätään tietyssä merkkijonomuodossa, jonka GPS-modeemi dekoodaa. GPS-modeemi antaa lähtödatan merkkijonomuodossa, jota kutsutaan nimellä NMEA, ja yleinen GPS-lause selitetään alla.
$ GPGGA, 080146.002342.9185, N, 07452.7442, E, 1,06,1,0,440,6M, -41,5, M`` 0000 * 57
- Merkkijono alkaa aina merkillä '$'
- GPGGA: Globaalin paikannusjärjestelmän korjaustiedot
- Pilkku (,) määrittää kahden arvon välisen eron
- 080146.00: GMT-aika 08 tuntia: 01 minuutti: 46 sekuntia: 00 m sekuntia
- 2342.9185, N: Leveysaste 23 astetta: 42 minuuttia: 9185 sekuntia pohjoista
- 07452.7442, E: Pituus 074 astetta: 52 minuuttia: 7442 sekuntia itään
- 1: Korjausmäärä 0 = virheellinen data, 1 = kelvollinen data, 2 = DGPS-korjaus
- 06: Katsottujen satelliittien lukumäärä
- 1.0: HDOP
- 440,6, M: Korkeus (korkeus merenpinnan yläpuolella metreinä)
- -41,5, M: Geoidien korkeus
- ¬_, DGPS-tiedot
- 0000: DGPS-tiedot
- * 57: Tarkistussumma
Yhteyden muodostavan GPS: n ja 8051-mikrokontrollerin sovellukset
GPS-tekniikka on nyt kaikessa aina rannekelloista, matkapuhelimista lähetyskontteihin, Pankkiautomaatti(Pankkiautomaatit) ja puskutraktorit. GPS lisää tuottavuutta laajalla talouden alueella, mukaan lukien rakentaminen, maanviljely, kaivostoiminta, pakettien toimitus, maanmittaus, pankkijärjestelmät jarahoitusmarkkinat jne.Jonkin verran langattomat viestintäpalvelut ei voi toimia ilman GPS-tekniikkaa.
Yhteyden muodostavan GPS: n ja 8051-mikrokontrollerin sovellukset
Tätä järjestelmää käytetään laivaston hallinnassa, autonavigointissa ja merenkulussa.
- Sitä käytetään laitteiden kartoittamiseen ja seurantaan.
- Sitä käytetään henkilökohtaisessa paikannuksessa ja monissa upotettujärjestelmäänperustuu hankkeisiin selvittää ajoneuvon tai henkilön tarkka sijainti.
- GPS: n avulla voidaan tehdä myös tarkka ajanlaskenta GMT: n suhteen.
- Pituus- ja leveysasteiden louhintaalkaenNMEA-muodossa.
Siten kyse on GPS-liitännästä 8051-mikrokontrolleriin, tekniikkaa voidaan käyttää monissa sähkötekniikan projektit selvittää ajoneuvon tarkka sijainti GPS-menetelmällä ja muilla satelliittien ja maanpäällisten asemien kautta toimivilla navigointijärjestelmillä. Ajoneuvotiedot voidaan katsella digitaalisenakarttakäyttämällä ohjelmistoa. Jopa tietoja voidaan tallentaa ja ladata tietokoneelle tukiaseman GPS-yksiköltä, ja myöhemmin niitä voidaan käyttää analyyseihin.
