GPS ( Sistema ng Global Positioning Ang module ay isang aparato na naging isang mahusay na tool sa larangan ng pagsubaybay, pagsubaybay at paggamit ng pang-agham. Ang module ng GPS ay batay sa teknolohiya ng nabigasyon ng satellite na nagbibigay ng impormasyon ng oras at lokasyon sa lahat ng mga kondisyon ng panahon saan man sa mundo. Ang pangunahing layunin ng sistema ng GPS ay upang malaman ang lokasyon ng isang tao o sasakyan. Ang isang tagatanggap ng GPS ay nagbibigay ng isang eksaktong lokasyon ng isang bagay sa mga tuntunin ng longitude at latitude at nagbibigay din ng mga serbisyo sa tiyempo, pagpoposisyon at maaasahang pag-navigate sa mga gumagamit kahit saan at anumang oras sa mundo.
Ang GPS Interfacing na may 8051 Microcontroller
Pangunahin na gumagamit ang GPS system ng 24-32 satellite upang maibigay ang data sa mga gumagamit. Ang sistemang ito ay naging napakahalaga para sa nabigasyon sa buong mundo at kapaki-pakinabang ito para sa pagsubaybay, pagsubaybay, paraan at pagmamarka ng mapa, at marami pang iba.
Ngunit bago malaman ang sistemang GPS na ito, kumuha tayo ng isang ideya tungkol sa kung paano nakikipag-ugnay ang GPS sa 8051 microcontroller na kung saan ay isang maliit na application batay sa GPS, maaaring magawa. Inilalarawan nito ang paggamit ng module ng GPS o tatanggap upang makahanap ng longitude at latitude ng lokasyon nito. Ang data na nakamit mula sa GPS receiver ay pinoproseso ng 8051 microcontroller upang kunin ang mga halaga nito sa anyo ng longitude at latitude. Ang GPS interfacing sa 8051 microcontroller at ang mga halaga ng lokasyon ay ipinapakita sa isang LCD display.
Pag-interface ng GPS sa 8051 Microcontroller:
Ang block diagram ng GPS interfacing sa 8051 microcontroller ay ipinapakita sa ibaba. Binubuo ito ng mga module ng GPS, MAX 232, 8051 microcontroller, at isang LCD display.
I-block ang Diagram ng GPS Interfacing na may 8051 Microcontroller
Ang MAX232 ay isang integrated circuit na ginagamit upang i-convert ang mga antas ng transistor lohika (TTL) sa RS232 antas ng lohika sa pamamagitan ng serial komunikasyon ng ATmelsmga microcontroller may isang PC. Ang controller ay nagpapatakbo sa antas ng lohika ng TTL 0-5V.Ngunit, ang serial na komunikasyon na USART sa PC ay gumagana sa mga pamantayan ng RS232 (-2.5V hanggang + 2.5V). Ginagawa nitong mahirap na makahanap ng isang direktang link upang makipag-usap sa bawat isa.
Ang AT89C51 microcontroller ay isang 8-bit microcontroller na kabilang sa pamilya ng Atmel 8051. Mayroon itong 4KB ng flash PEROM (mai-program at mabubura na basahin lamang ang memorya at 128 bytes ng RAM. Maaari itong mai-program at mabura nang maraming beses.
Isang 16 × 2 LCD display ay isang elektronikong display, na kadalasang ginagamit sa maraming mga aparato at circuit. Mas gusto ang mga ipinakitang ito kaysa sa Ipinapakita ang 7-segment .
Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng module ng GPS ay,palaging nagpapadala ito ng serial data sa anyo ng mga pangungusap. Ang mga halagang longitude at latitude ng lokasyon ay nakapaloob sa pangungusap. Upang makipag-usap sa paglipas USART o UART kailangan mo lamang ng tatlong pangunahing mga signal: TXD, RXD at GND - Upang maaari kang mag-interface UART na may 8051 microcontroller .
Ang pangunahing hangarin dito ay upang mahanap ang eksaktong lokasyon ng tatanggap ng GPS sa mga tuntunin ng longitude at latitude. Nagbibigay ang module ng GPS ng output data sa format na antas ng lohika ng RS232. Upang mai-convert ang format na RS232 sa format na TTL, isang line- converter MAX232 ang ginagamit. Ito ay konektado sa pagitan ng module ng GPS at AT89C51 microcontroller. Ang interfacing ng GPS na may 8051 koneksyon diagram ng diagram ay ipinapakita sa itaas na diagram. Ang mga halaga ng lokasyon ay ipinakita sa isang LCD na nag-interfaced sa microcontroller .
Ang GPS Interfacing sa Microcontroller Circuit Diagram:
Ang Mga Component ng Circuit ay AT89C51 microcontroller, module ng GPS, MAX 232 IC , LCD display, programming board, 12V DC na baterya o adapter, 12MHz Crystal. Mga Resistor, Capacitor.
Ang mga koneksyon sa circuit ng interface ng GPS na may microcontroller ay ang mga sumusunod:
Ang GPS Interfacing na may Microcontroller Circuit Diagram
Ang MAX232 ay para sa serial na komunikasyon. Ang receiver pin3 ng module ng GPS ay konektado sa pin13 R1IN at ang output pin ng MAX 232 ay konektadosa RxDpin10 ng microcontroller. Ang mga pine 1,2 at 3 ng microcontroller AT89C51 ay konektado sa mga control pin (RS, R / W at EN) ng LCD display. Ang mga data pin ng LCD display ay konektado sa port p2 ng controller. Ang mga halaga ng mga halagang longitude at latitude ay ipinapakita sa LCD.
Sa itaas interfacing GPS sa microcontroller circuit, ang tagatanggap ng GPS ay palaging nagpapadala ng data ayon sa mga format ng NMEA gamit ang protocol RS232. Sa format na NMEA na ito, ang mga halagang longitude at latitude ng eksaktong lokasyon ay magagamit sa pangungusap ng GPRMC. Ang mga halagang ito ay nakuha mula sa mga pamantayan ng NMEA at ipinapakita sa LCD.
Sa pamamagitan ng paggamit ng UART protocol, natatanggap ng tagakontroler ang data mula sa module ng GPS, at pagkatapos ay hinuhugot nito ang mga halaga ng longitude at latitude mula sa mga natanggap na mensahe sa wakas ay ipinapakita ang mga ito sa LCD.
Pagkuha ng Mga Halaga ng Latitude at Longitud mula sa Format ng NMEA:
Ang unang natanggap na anim na character mula sa module ng GPS ay inihambing sa string ng GPRMC.Kung ang string ay naitugma, pagkatapos ay kailangan mong maghintay hanggang sa makakuha ka ng dalawang kuwit sa susunod, tinutukoy ng character kung ang module ng GPS ay naisaaktibo o hindi. Kung ang susunod na character ay 'A', kung gayon ang GPS ay naaktibo, kung hindi man ay hindi ito nakaaktibo.Muli, kailangan mong maghintay hanggang sa makakuha ka ng isang kuwit. Ang susunod na 9 na character ay tumutukoy sa LATITUDE. Muli, maghintay hanggang sa makakuha ka ng dalawang kuwit- ang susunod na 10 character na tukuyin ang LONGITUDE.
Kung nais mong suriin ang mga LATITUDE at LONGITUDE na halaga ng eksaktong lokasyon nang walang anumang pag-coding, gumamit ng TRIMBLE STUDIO software. Kapag nag-interface ka ng isang module ng GPS, direktang nagbibigay ang software na ito ng longitude, latitude, bilis, oras, altitude at oras. Nagbibigay ito ng eksaktong lokasyon sa mga mapa ng google. Ang impormasyong ito ay natipon sa isang partikular na format ng string na na-decode ng modem ng GPS. Ang modem ng GPS ay nagbibigay ng data ng output sa isang format ng string na tinawag bilang NMEA at isang karaniwang pangungusap na GPS ay ipinaliwanag sa ibaba.
$ GPGGA, 080146.00,2342.9185, N, 07452.7442, E, 1,06,1.0,440.6M, -41.5, M ,, 0000 * 57
- Palaging nagsisimula ang isang string sa isang sign na '$'
- GPGGA: Ang Sistema ng Global Positioning System ayusin ang Data
- Tinutukoy ng Comma (,) ang paghihiwalay sa pagitan ng dalawang halaga
- 080146.00: GMT oras bilang 08 oras: 01 minuto: 46 Segundo: 00 m segundo
- 2342.9185, N: Latitude 23 degree: 42 minuto: 9185 segundo North
- 07452.7442, E: Longitude 074 degree: 52 minuto: 7442 segundo Silangan
- 1: Ayusin ang Dami 0 = hindi wastong data, 1 = wastong data, 2 = pag-aayos ng DGPS
- 06: Bilang ng mga satellite na kasalukuyang tiningnan
- 1.0: HDOP
- 440.6, M: Altitude (Taas sa taas ng dagat sa metro)
- -41.5, M: Taas ng Geoids
- ¬_, data ng DGPS
- 0000: Data ng DGPS
- * 57: Checksum
Ang mga aplikasyon ng Interfacing GPS na may 8051 Microcontroller
Ang teknolohiya ng GPS ay nasa lahat na mula sa mga relo ng pulso, mga cell phone hanggang sa mga lalagyan ng pagpapadala, ATM(Mga Awtomatikong Teller Machine) at mga buldoser. Ang GPS ay nagdaragdag ng pagiging produktibo sa isang malawak na saklaw ng ekonomiya, upang isama ang konstruksyon, pagsasaka, pagmimina, paghahatid ng package, pagsisiyasat, mga banking system atmga pamilihan sa pananalapi atbp.Ang ilan mga serbisyo sa wireless na komunikasyon hindi maaaring gumana nang walang teknolohiya ng GPS.
Ang mga aplikasyon ng Interfacing GPS na may 8051 Microcontroller
Ang sistemang ito ay ginagamit sa pamamahala ng fleet, pag-navigate sa kotse at pag-navigate sa dagat.
- Ginagamit ito para sa pagmamapa at pagsubaybay sa mga aparato.
- Ginagamit ito sa personal na pagpoposisyon at sa marami naka-embedsistemabatay sa mga proyekto upang malaman ang eksaktong lokasyon ng sasakyan o tao.
- Sa pamamagitan ng paggamit ng GPS, ang tumpak na pagkalkula ng oras patungkol sa GMT ay maaari ding magawa.
- Mga halagang pagmimina ng Longhitud at Latitudemula saang format na NMEA.
Sa gayon, lahat ito ay tungkol sa pag-interfaces ng GPS sa 8051 microcontroller, ito ang teknolohiya na maaaring magamit sa marami mga proyekto sa elektronikong engineering upang malaman ang eksaktong lokasyon ng isang sasakyan na gumagamit ng isang paraan ng GPS at iba pang mga nabigasyon system na nagpapatakbo sa pamamagitan ng mga satellite at ground based na istasyon. Ang impormasyon ng sasakyan ay maaaring matingnan sa isang digitalmapasa pamamagitan ng paggamit ng isang software. Kahit na ang data ay maaaring maiimbak at ma-download sa isang computer mula sa yunit ng GPS sa isang base station, at sa paglaon maaari itong magamit para sa pagtatasa.
