GPS ( Sistem Kedudukan Global ) modul adalah alat yang telah menjadi alat yang cekap dalam bidang pengawasan, pengesanan dan penggunaan ilmiah. Modul GPS didasarkan pada teknologi navigasi satelit yang memberikan maklumat masa dan lokasi dalam semua keadaan cuaca di mana sahaja di bumi. Tujuan utama sistem GPS adalah untuk mengetahui lokasi seseorang atau kenderaan. Penerima GPS memberikan lokasi objek yang tepat dari segi garis bujur dan garis lintang dan juga menyediakan perkhidmatan masa, kedudukan dan navigasi yang boleh dipercayai kepada pengguna di mana sahaja dan bila-bila masa di bumi.
Antaramuka GPS dengan Mikrokontroler 8051
Sistem GPS terutamanya menggunakan satelit 24-32 untuk memberikan data kepada pengguna. Sistem ini telah menjadi sangat penting untuk navigasi di seluruh dunia dan berguna untuk pengesanan, pengawasan, cara dan penandaan peta, dan banyak lagi.
Tetapi sebelum mengetahui sistem GPS ini, mari kita dapatkan idea tentang bagaimana GPS berinteraksi dengan 8051 mikrokontroler yang merupakan aplikasi kecil berdasarkan GPS, boleh dilakukan. Ia menerangkan penggunaan modul GPS atau penerima untuk mencari garis bujur dan garis lintang lokasinya. Data yang dicapai dari penerima GPS diproses oleh mikrokontroler 8051 untuk mengambil nilainya dalam bentuk garis bujur dan garis lintang. Antaramuka GPS dengan mikrokontroler 8051 dan nilai lokasi ditunjukkan pada paparan LCD.
Antaramuka GPS dengan 8051 Mikrokontroler:
Gambarajah blok GPS berinteraksi dengan 8051 mikrokontroler ditunjukkan di bawah. Ia terdiri daripada modul GPS, MAX 232, 8051 mikrokontroler, dan paparan LCD.
Blok Diagram Muka GPS dengan 8051 Mikrokontroler
MAX232 adalah litar bersepadu yang digunakan untuk menukar tahap logik transistor (TTL) ke RS232 tahap logik melalui komunikasi bersiri ATmelspengawal mikro dengan PC. Pengawal beroperasi pada tahap logik TTL 0-5V.Tetapi, komunikasi bersiri USART dengan PC berfungsi pada standard RS232 (-2.5V hingga + 2.5V). Ini menyukarkan mencari pautan langsung untuk berkomunikasi antara satu sama lain.
Mikrokontroler AT89C51 adalah mikrokontroler 8-bit yang tergolong dalam keluarga Atmel 8051. Memiliki 4KB flash PEROM (memori hanya boleh diprogram dan dihapus & memori 128 byte RAM. Ia boleh diprogram dan dipadam berkali-kali.
16 × 2 Paparan LCD adalah paparan elektronik, yang sangat biasa digunakan di banyak peranti dan litar. Paparan ini lebih disukai daripada Paparan 7 segmen .
Prinsip kerja modul GPS adalah,ia selalu menghantar data bersiri dalam bentuk ayat. Nilai garis bujur dan garis lintang lokasi terkandung dalam ayat. Untuk berkomunikasi lebih USART atau UART anda hanya memerlukan tiga isyarat asas: TXD, RXD dan GND - Supaya anda dapat antara muka UART dengan mikrokontroler 8051 .
Tujuan utama di sini adalah untuk mencari lokasi tepat penerima GPS dari segi garis bujur dan garis lintang. Modul GPS memberikan data output dalam format tahap logik RS232. Untuk menukar format RS232 ke format TTL, MAX232 penukar garis digunakan. Ia dihubungkan antara modul GPS dan mikrokontroler AT89C51. Antaramuka GPS dengan rajah blok sambungan 8051 ditunjukkan dalam rajah di atas. Nilai-nilai lokasi telah ditunjukkan pada LCD yang dihubungkan ke mikrokontroler .
GPS Interface dengan Litar Mikrokontroler:
Komponen Litar adalah mikrokontroler AT89C51, modul GPS, MAX 232 IC , Paparan LCD, papan pengaturcaraan, bateri atau penyesuai DC 12V, Crystal 12MHz. Perintang, Kapasitor.
Sambungan litar antara muka GPS dengan mikrokontroler adalah seperti berikut:
Antara muka GPS dengan Rajah Litar Mikrokontroler
MAX232 adalah untuk komunikasi bersiri. Pin penerima modul GPS disambungkan ke pin13 R1IN dan pin output MAX 232 disambungkanke RxDpin10 mikrokontroler. Pin 1,2 dan 3 mikrokontroler AT89C51 disambungkan ke pin kawalan (RS, R / W dan EN) paparan LCD. Pin data paparan LCD disambungkan ke port p2 pengawal. Nilai garis bujur dan garis lintang dipaparkan pada LCD.
Di atas antara muka GPS dengan mikrokontroler litar, penerima GPS selalu menghantar data mengikut format NMEA menggunakan protokol RS232. Dalam format NMEA ini, nilai garis bujur dan garis lintang dari lokasi tepat terdapat dalam ayat GPRMC. Nilai-nilai ini diambil dari piawaian NMEA dan dipaparkan pada LCD.
Dengan menggunakan protokol UART, pengawal menerima data dari modul GPS, dan kemudian ia mengekstrak nilai garis bujur dan garis lintang dari mesej yang diterima akhirnya memaparkannya pada LCD.
Pengambilan Nilai Lintang dan Bujur dari Format NMEA:
Yang pertama menerima enam watak dari modul GPS dibandingkan dengan rentetan GPRMC.Sekiranya rentetan dipadankan, maka anda perlu menunggu sehingga anda akan mendapat dua koma seterusnya, watak tersebut menentukan sama ada modul GPS diaktifkan atau tidak. Sekiranya watak seterusnya adalah 'A', maka GPS diaktifkan, jika tidak, ia tidak diaktifkan.Sekali lagi, anda perlu menunggu sehingga anda mendapat koma. 9 aksara seterusnya menentukan LATITUDE. Sekali lagi, tunggu sehingga anda mendapat dua koma - 10 aksara seterusnya menentukan LONGITUDE.
Sekiranya anda ingin memeriksa nilai LATITUDE dan LONGITUDE dari lokasi yang tepat tanpa pengekodan, gunakan perisian TRIMBLE STUDIO. Apabila anda menggunakan modul GPS, perisian ini secara langsung memberikan garis bujur, garis lintang, kelajuan, masa, ketinggian dan masa. Ini memberikan lokasi yang tepat di peta google. Maklumat ini dikumpulkan dalam format rentetan tertentu yang disahkod oleh modem GPS. Modem GPS memberikan data output dalam format rentetan yang disebut sebagai NMEA dan ayat GPS biasa dijelaskan di bawah.
$ GPGGA, 080146.00,2342.9185, N, 07452.7442, E, 1,06,1.0,440.6M, -41.5, M ,, 0000 * 57
- Rentetan selalu dimulakan dengan tanda '$'
- GPGGA: Memperbaiki Data Sistem Penentududukan Global
- Koma (,) menentukan pemisahan antara dua nilai
- 080146.00: Waktu GMT sebagai 08 jam: 01 minit: 46 Detik: 00 m saat
- 2342.9185, N: Lintang 23 darjah: 42 minit: 9185 saat Utara
- 07452.7442, E: Bujur 074 darjah: 52 minit: 7442 saat Timur
- 1: Perbaiki Kuantiti 0 = data tidak sah, 1 = data yang sah, 2 = Perbaikan DGPS
- 06: Bilangan satelit yang dilihat sekarang
- 1.0: HDOP
- 440.6, M: Ketinggian (Ketinggian di atas permukaan laut dalam meter)
- -41.5, M: Ketinggian Geoid
- ¬_, data DGPS
- 0000: Data DGPS
- * 57: Checksum
Aplikasi GPS Interfacing dengan Mikrokontroler 8051
Teknologi GPS kini terdapat dalam segalanya mulai dari jam tangan, telefon bimbit hingga bekas penghantaran, ATM(Mesin Teller Automatik) dan jentolak. GPS meningkatkan produktiviti di seluruh wilayah ekonomi, termasuk pembinaan, pertanian, perlombongan, penyerahan paket, tinjauan, sistem perbankan danpasaran kewangan dll.Sesetengah perkhidmatan komunikasi tanpa wayar tidak dapat beroperasi tanpa teknologi GPS.
Aplikasi GPS Interfacing dengan Mikrokontroler 8051
Sistem ini digunakan dalam pengurusan armada, navigasi kereta dan navigasi laut.
- Ini digunakan untuk pemetaan dan pelacakan peranti.
- Ia digunakan dalam kedudukan peribadi dan banyak tertanamsistemprojek berdasarkan untuk mengetahui lokasi sebenar kenderaan atau orang tersebut.
- Dengan menggunakan GPS, pengiraan masa yang tepat berkenaan dengan GMT juga dapat dilakukan.
- Perlombongan nilai Longitud dan Lintangdariformat NMEA.
Oleh itu, ini semua berkaitan dengan antara muka GPS dengan 8051 mikrokontroler, teknologi yang boleh digunakan dalam banyak projek kejuruteraan elektronik untuk mengetahui lokasi sebenar kenderaan menggunakan kaedah GPS dan sistem navigasi lain yang beroperasi melalui satelit dan stesen darat. Maklumat kenderaan boleh dilihat secara digitalpetadengan menggunakan perisian. Bahkan data dapat disimpan & dimuat turun ke komputer dari unit GPS di stesen pangkalan, dan kemudian dapat digunakan untuk analisis.
