GPS ( 글로벌 포지셔닝 시스템 ) 모듈은 감시, 추적 및 과학적 사용 분야에서 효율적인 도구가 된 장치입니다. GPS 모듈은 지구상의 모든 기상 조건에서 시간 및 위치 정보를 제공하는 위성 내비게이션 기술을 기반으로합니다. GPS 시스템의 주요 목적은 사람이나 차량의 위치를 찾는 것입니다. GPS 수신기는 경도와 위도 측면에서 물체의 정확한 위치를 제공하며 지구상의 언제 어디서나 사용자에게 타이밍 서비스, 위치 지정 및 신뢰할 수있는 내비게이션을 제공합니다.
8051 마이크로 컨트롤러와의 GPS 인터페이스
GPS 시스템은 주로 24-32 위성을 사용하여 사용자에게 데이터를 제공합니다. 이 시스템은 전 세계 내비게이션에 매우 중요해졌으며 추적, 감시, 길 및지도 표시 등에 유용합니다..
하지만이 GPS 시스템에 대해 알아보기 전에 GPS가 8051 마이크로 컨트롤러 GPS를 기반으로 한 작은 응용 프로그램입니다. GPS 모듈 또는 수신기를 사용하여 위치의 경도와 위도를 찾는 방법을 설명합니다. GPS 수신기에서 얻은 데이터는 8051 마이크로 컨트롤러에 의해 처리되어 경도와 위도의 형태로 값을 가져옵니다. 8051 마이크로 컨트롤러와 인터페이스하는 GPS 및 위치 값이 LCD 디스플레이에 표시됩니다.
8051 마이크로 컨트롤러와의 GPS 인터페이스 :
GPS의 블록 다이어그램 8051 마이크로 컨트롤러와 인터페이스 아래에 나와 있습니다. GPS 모듈, MAX 232, 8051 마이크로 컨트롤러 및 LCD 디스플레이로 구성됩니다.
8051 마이크로 컨트롤러와 인터페이싱하는 GPS의 블록 다이어그램
MAX232는 트랜지스터 로직 레벨 (TTL)을 다음으로 변환하는 데 사용되는 집적 회로입니다. RS232 논리 수준을 통해 ATmels의 직렬 통신마이크로 컨트롤러 PC로. 컨트롤러는 TTL 로직 레벨 0-5V에서 작동합니다..그러나 PC와의 직렬 통신 USART는 RS232 표준 (-2.5V ~ + 2.5V)에서 작동합니다. 이로 인해 서로 통신 할 수있는 직접 링크를 찾기가 어렵습니다.
AT89C51 마이크로 컨트롤러는 Atmel 8051 제품군에 속하는 8 비트 마이크로 컨트롤러입니다. 4KB의 플래시 PEROM (프로그래밍 및 삭제 가능한 읽기 전용 메모리 및 128 바이트 RAM)이 있습니다. 너무 여러 번 프로그래밍하고 삭제할 수 있습니다.
16 × 2 LCD 디스플레이 많은 장치와 회로에서 매우 일반적으로 사용되는 전자 디스플레이입니다. 이러한 디스플레이는 7 세그먼트 디스플레이 .
GPS 모듈 작동 원리는,항상 문장의 형태로 직렬 데이터를 전송합니다. 위치의 경도 및 위도 값이 문장에 포함되어 있습니다. 의사 소통을 위해 USART 또는 UART TXD, RXD 및 GND의 세 가지 기본 신호 만 있으면됩니다. 8051 마이크로 컨트롤러가있는 UART .
여기서 주된 목적은 경도와 위도 측면에서 GPS 수신기의 정확한 위치를 찾는 것입니다. GPS 모듈은 RS232 로직 레벨 형식으로 출력 데이터를 제공합니다. RS232 형식을 TTL 형식으로 변환하려면 라인 컨버터 MAX232가 사용됩니다. GPS 모듈과 AT89C51 마이크로 컨트롤러 사이에 연결됩니다. 8051 연결 블록 다이어그램과 인터페이스하는 GPS는 위 다이어그램에 나와 있습니다. 위치 값은 LCD에 표시되었습니다. 마이크로 컨트롤러에 인터페이스 .
마이크로 컨트롤러 회로 다이어그램과의 GPS 인터페이스 :
회로 구성 요소는 AT89C51 마이크로 컨트롤러, GPS 모듈, 최대 232 IC , LCD 디스플레이, 프로그래밍 보드, 12V DC 배터리 또는 어댑터, 12MHz 크리스탈. 저항기, 커패시터.
마이크로 컨트롤러와 GPS 인터페이스의 회로 연결은 다음과 같습니다.
마이크로 컨트롤러 회로 다이어그램과 GPS 인터페이스
MAX232는 직렬 통신용입니다. GPS 모듈의 수신기 pin3은 pin13 R1IN에 연결되고 MAX 232의 출력 핀은 연결됩니다.RxD로마이크로 컨트롤러의 pin10. 마이크로 컨트롤러 AT89C51의 핀 1,2 및 3은 LCD 디스플레이의 제어 핀 (RS, R / W 및 EN)에 연결됩니다. LCD 디스플레이의 데이터 핀은 컨트롤러의 포트 p2에 연결됩니다. 경도 및 위도 값이 LCD에 표시됩니다.
위에서 마이크로 컨트롤러와 GPS 인터페이스 회로에서 GPS 수신기는 항상 프로토콜 RS232를 사용하여 NMEA 형식에 따라 데이터를 전송합니다. 이 NMEA 형식에서 정확한 위치의 경도 및 위도 값은 GPRMC 문장에서 사용할 수 있습니다. 이 값은 NMEA 표준에서 추출되어 LCD에 표시됩니다.
컨트롤러는 UART 프로토콜을 사용하여 GPS 모듈에서 데이터를 수신 한 다음 수신 된 메시지에서 경도 및 위도 값을 추출하여 최종적으로 LCD에 표시합니다.
“lc 회로의 전류 ”
NMEA 형식에서 위도 및 경도 값 추출 :
GPS 모듈에서 처음 수신 된 6 개의 문자는 GPRMC 문자열과 비교됩니다..문자열이 일치하면 다음에 두 개의 쉼표가 표시 될 때까지 기다려야합니다. 문자는 GPS 모듈의 활성화 여부를 지정합니다. 다음 문자가 'A'이면 GPS가 활성화되고 그렇지 않으면 활성화되지 않습니다..다시 말하지만, 쉼표가 나올 때까지 기다려야합니다. 다음 9자는 LATITUDE를 지정합니다. 다시 한 번 두 개의 쉼표가 나올 때까지 기다리십시오. 다음 10 개의 문자는 LONGITUDE를 지정합니다.
코딩없이 정확한 위치의 LATITUDE 및 LONGITUDE 값을 확인하려면 TRIMBLE STUDIO 소프트웨어를 사용하십시오. GPS 모듈을 인터페이스 할 때이 소프트웨어는 경도, 위도, 속도, 시간, 고도 및 시간을 직접 제공합니다. Google지도에서 정확한 위치를 제공합니다. 이 정보는 GPS 모뎀에 의해 디코딩되는 특정 문자열 형식으로 수집됩니다. GPS 모뎀은 NMEA라는 문자열 형식으로 출력 데이터를 제공하며 일반적인 GPS 문장은 아래에 설명되어 있습니다.
GPGGA, 080146.00,2342.9185, N, 07452.7442, E, 1,06,1.0,440.6M, -41.5, M ,, 0000 * 57
- 문자열은 항상‘$’기호로 시작합니다.
- GPGGA : 글로벌 포지셔닝 시스템 수정 데이터
- 쉼표 (,)는 두 값 사이의 구분을 지정합니다.
- 080146.00 : GMT 시간 (08 시간) : 01 분 : 46 초 : 00m 초
- 2342.9185, N : 위도 23도 : 42 분 : 북위 9185 초
- 07452.7442, E : 경도 074도 : 52 분 : 7442 초 동쪽
- 1 : 수정 수량 0 = 유효하지 않은 데이터, 1 = 유효 데이터, 2 = DGPS 수정
- 06 : 현재보고있는 위성 수
- 1.0 : HDOP
- 440.6, M : 고도 (미터 단위의 해발 높이)
- -41.5, M : 지오이드 높이
- ¬_, DGPS 데이터
- 0000 : DGPS 데이터
- * 57 : 체크섬
8051 마이크로 컨트롤러와 인터페이싱 GPS의 응용
GPS 기술은 이제 손목 시계, 휴대폰에서 선적 컨테이너에 이르기까지 모든 것에 적용됩니다. ATM(자동 입출금기) 그리고 불도저. GPS는 건설, 농업, 광업, 패키지 배송, 측량, 은행 시스템 및금융 시장 등약간 무선 통신 서비스 GPS 기술 없이는 작동 할 수 없습니다.
8051 마이크로 컨트롤러와 인터페이싱 GPS의 응용
이 시스템은 차량 관리, 자동차 내비게이션 및 해양 내비게이션에 사용됩니다.
- 장치를 매핑하고 추적하는 데 사용됩니다.
- 그것은 개인적인 위치와 많은 분야에서 사용됩니다 임베디드체계기반 프로젝트 차량이나 사람의 정확한 위치를 찾으려면
- GPS를 사용하면 GMT에 대한 정확한 시간 계산도 가능합니다.
- 경도 및 위도 값 마이닝...에서NMEA 형식.
따라서 이것은 GPS가 8051 마이크로 컨트롤러와 인터페이싱하는 것에 관한 것입니다. 그것은 많은 분야에서 사용될 수있는 기술입니다. 전자 공학 프로젝트 GPS 및 위성 및 지상 기반 스테이션을 통해 작동하는 기타 내비게이션 시스템을 사용하여 차량의 정확한 위치를 찾습니다. 차량 정보는 디지털로 볼 수 있습니다.지도소프트웨어를 사용하여. 데이터도 기지국의 GPS 장치에서 컴퓨터로 저장 및 다운로드 할 수 있으며 나중에 분석에 사용할 수 있습니다.
