ג'י.פי. אס ( מערכת מיקום גלובלית ) מודול הוא מכשיר שהפך לכלי יעיל בתחום המעקב, המעקב והשימוש המדעי. מודול ה- GPS מבוסס על טכנולוגיית ניווט לוויינית המספקת מידע על זמן ומיקום בכל תנאי מזג האוויר בכל מקום על פני כדור הארץ. המטרה העיקרית של מערכת ה- GPS היא לברר את מיקומו של אדם או רכב. מקלט GPS מעניק מיקום מדויק של אובייקט מבחינת אורך ורוחב ומספק גם שירותי תזמון, מיקום וניווט אמין למשתמשים בכל מקום ובכל זמן על פני האדמה.
ממשק GPS עם מיקרו-בקר 8051
מערכת ה- GPS משתמשת בעיקר בלוויינים 24-32 כדי לספק את הנתונים למשתמשים. מערכת זו הפכה חשובה מאוד לניווט ברחבי העולם והיא שימושית למעקב, מעקב, סימון דרך ומפות ועוד.
אך לפני שנכיר את מערכת ה- GPS הזו, הרשו לנו לקבל מושג לגבי האופן שבו GPS מתממשק עם ה- GPS מיקרו-בקר 8051 שהוא יישום קטן המבוסס על GPS, ניתן לעשות זאת. הוא מתאר את השימוש במודול או מקלט GPS כדי למצוא את קו האורך והרוחב של מיקומו. הנתונים שהושגו ממקלט ה- GPS מעובדים על ידי מיקרו-בקר 8051 בכדי להוציא את ערכיו בצורה של אורך ורוחב. ממשק ה- GPS עם מיקרו-בקר 8051 וערכי המיקום מוצגים בתצוגת LCD.
ממשק GPS עם מיקרו-בקר 8051:
דיאגרמת החסימה של ה- GPS ממשק עם מיקרו-בקר 8051 מוצג להלן. הוא מורכב ממודולי GPS, מיקרו בקר MAX 232, 8051 ותצוגת LCD.
דיאגרמת חסימה של ממשק GPS עם מיקרו-בקר 8051
ה- MAX232 הוא מעגל משולב המשמש להמרת רמות ההיגיון הטרנזיסטוריות (TTL) ל RS232 רמות ההיגיון דרך תקשורת טורית של ATmelsמיקרו-בקרים עם מחשב. הבקר פועל ברמת ההיגיון TTL 0-5V.אבל, התקשורת הטורית USART עם מחשב עובד על תקני RS232 (-2.5 וולט + 2.5 וולט). זה מקשה על מציאת קישור ישיר כדי לתקשר זה עם זה.
המיקרו-בקר AT89C51 הוא מיקרו-בקר של 8 סיביות השייך למשפחת Atmel 8051. יש לו 4KB של פלאש PEROM (זיכרון לקריאה בלבד לתכנות ומחיקה ו -128 בתים של זיכרון RAM. ניתן לתכנת ולמחוק יותר מדי פעמים.
16 × 2 תצוגת אל סי די הוא תצוגה אלקטרונית, אשר נפוצה מאוד במכשירים ומעגלים רבים. תצוגות אלה עדיפות על פני מציג 7 קטעים .
עיקרון העבודה של מודול ה- GPS הוא,זה תמיד מעביר נתונים סדרתיים בצורה של משפטים. המשפט כולל את ערכי האורך והרוחב של המיקום. לתקשר מחדש USART או UART אתה רק צריך שלושה אותות בסיסיים: TXD, RXD ו- GND - כדי שתוכל להתממשק UART עם מיקרו-בקר 8051 .
הכוונה העיקרית כאן היא למצוא את מיקומו המדויק של מקלט ה- GPS מבחינת אורך ורוחב. מודול ה- GPS נותן את נתוני הפלט בתבנית רמת לוגיקה RS232. כדי להמיר פורמט RS232 לפורמט TTL, נעשה שימוש בממיר קו MAX232. הוא מחובר בין מודול GPS למיקרו-בקר AT89C51. ממשק ה- GPS עם דיאגרמת חסימת החיבור 8051 מוצג בתרשים לעיל. ערכי המיקום הוצגו על גבי LCD שהוא התממשק למיקרו-בקר .
ממשק GPS עם דיאגרמת מעגל מיקרו-בקר:
רכיבי המעגל הם מיקרו-בקר AT89C51, מודול GPS, מקס 232 IC , תצוגת LCD, לוח תכנות, סוללת 12 וולט DC או מתאם, קריסטל 12 מגה-הרץ. נגדים, קבלים.
חיבורי המעגל של ממשק GPS עם מיקרו-בקר הם כדלקמן:
ממשק GPS עם דיאגרמת מעגלים של מיקרו-בקר
ה- MAX232 מיועד לתקשורת סדרתית. פין המקלט 3 של מודול ה- GPS מחובר לפין 13 R1IN וסיכת הפלט של MAX 232 מחוברתל- RxDpin10 של המיקרו-בקר. סיכות 1,2 ו- 3 של המיקרו-בקר AT89C51 מחוברות לסיכות הבקרה (RS, R / W ו- EN) של צג ה- LCD. סיכות הנתונים של צג ה- LCD מחוברות ליציאה p2 של הבקר. ערכי ערכי אורך ורוחב מוצגים על גבי LCD.
באמור לעיל ממשק GPS עם מיקרו-בקר במעגל, מקלט ה- GPS מעביר תמיד את הנתונים על פי פורמטים של NMEA באמצעות פרוטוקול RS232. בפורמט NMEA זה, ערכי האורך והרוחב של המיקום המדויק זמינים במשפט GPRMC. ערכים אלה מופקים מתקני NMEA ומוצגים על גבי LCD.
על ידי שימוש בפרוטוקול UART, הבקר מקבל את הנתונים ממודול ה- GPS, ואז הוא מוציא את ערכי האורך והרוחב מההודעות שהתקבלו מציג אותם לבסוף על גבי LCD.
הפקת ערכי קו רוחב ואורך מתבנית NMEA:
הראשון שקיבל שש תווים ממודול ה- GPS מושווה למחרוזת GPRMC.אם המחרוזת תואמת, עליך להמתין עד שתקבל שתי פסיקים בהמשך, התו מציין אם מודול ה- GPS מופעל או לא. אם התו הבא הוא 'A', אז ה- GPS מופעל, אחרת הוא לא מופעל.שוב, אתה צריך לחכות עד שתקבל פסיק. 9 התווים הבאים מציינים את LATITUDE. שוב, המתן עד שתקבל שתי פסיקים - 10 התווים הבאים מציינים את LONGITUDE.
אם ברצונך לבדוק את הערכים LATITUDE ו- LONGITUDE של המיקום המדויק ללא כל קידוד, השתמש בתוכנת TRIMBLE STUDIO. כשמממשקים מודול GPS אז תוכנה זו נותנת ישירות אורך, קו רוחב, מהירות, זמן, גובה וזמן. הוא מספק את המיקום המדויק במפות Google. מידע זה נאסף בפורמט מחרוזת מסוים שמפענח על ידי מודם ה- GPS. מודם ה- GPS נותן את נתוני הפלט בפורמט מחרוזת הנקרא NMEA ומשפט GPS נפוץ מוסבר להלן.
$ GPGGA, 080146.00,2342.9185, N, 07452.7442, E, 1,06,1.0,440.6M, -41.5, M ,, 0000 * 57
- מחרוזת מתחילה תמיד בסימן '$'
- GPGGA: נתוני תיקון מערכת מיקום גלובלית
- פסיק (,) מציין את ההפרדה בין שני ערכים
- 080146.00: שעון GMT בשעה 08 שעות: 01 דקה: 46 שניות: 00 מ 'שניות
- 2342.9185, N: קו רוחב 23 מעלות: 42 דקות: 9185 שניות צפון
- 07452.7442, E: קו אורך 074 מעלות: 52 דקות: 7442 שניות מזרח
- 1: תקן כמות 0 = נתונים לא חוקיים, 1 = נתונים תקפים, 2 = תיקון DGPS
- 06: מספר הלוויינים שנצפו כרגע
- 1.0: HDOP
- 440.6, M: גובה (גובה מעל פני הים במטר)
- -41.5, M: גובה הגיאואידים
- ¬_, נתוני DGPS
- 0000: נתוני DGPS
- * 57: סכום בדיקה
יישומים של ממשק GPS עם מיקרו-בקר 8051
טכנולוגיית ה- GPS נמצאת כעת בכל מה שנע בין שעוני יד, טלפונים סלולריים וכלה במכולות משלוח, כַּספּוֹמָט(מכונות טלר אוטומטיות) ודחפורים. GPS מגדיל את התפוקה במרחב רחב של הכלכלה, כולל בנייה, חקלאות, כרייה, משלוח חבילות, מדידות, מערכות בנקאיות ושווקים פיננסיים וכו '.כמה שירותי תקשורת אלחוטית לא יכול לפעול ללא טכנולוגיית GPS.
יישומים של ממשק GPS עם מיקרו-בקר 8051
מערכת זו משמשת לניהול צי, ניווט ברכב וניווט ימי.
- הוא משמש למיפוי ומעקב אחר המכשירים.
- הוא משמש במיצוב אישי וברבים מוטבעמערכתפרויקטים מבוססים כדי לברר את המיקום המדויק של הרכב או האדם.
- באמצעות GPS ניתן לבצע גם חישוב זמן מדויק ביחס ל- GMT.
- כריית ערכי אורך ורוחבמבפורמט NMEA.
לפיכך, מדובר בסך הכל בממשק GPS עם מיקרו-בקר 8051, זו הטכנולוגיה שניתן להשתמש בה ברבים פרויקטים של הנדסת אלקטרוניקה כדי לברר את המיקום המדויק של רכב באמצעות שיטת GPS ומערכות ניווט אחרות הפועלות דרך לוויינים ותחנות קרקעיות. ניתן לצפות במידע הרכב במכשיר דיגיטלימַפָּהבאמצעות תוכנה. אפילו נתונים ניתן לאחסן ולהוריד למחשב מיחידת ה- GPS בתחנת בסיס, ובהמשך ניתן להשתמש בהם לניתוח.
