8051 माइक्रोकंट्रोलर को जीपीएस कैसे इंटरफ़ेस करें?

GPS ( ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम ) मॉड्यूल एक उपकरण है जो निगरानी, ​​ट्रैकिंग और वैज्ञानिक उपयोग के क्षेत्र में एक कुशल उपकरण बन गया है। जीपीएस मॉड्यूल उपग्रह नेविगेशन तकनीक पर आधारित है जो पृथ्वी पर कहीं भी सभी मौसम की स्थिति में समय और स्थान की जानकारी प्रदान करता है। जीपीएस प्रणाली का मुख्य उद्देश्य किसी व्यक्ति या वाहन के स्थान का पता लगाना है। एक जीपीएस रिसीवर देशांतर और अक्षांश के संदर्भ में किसी वस्तु के सटीक स्थान की पुष्टि करता है और यह धरती पर कहीं भी और कभी भी उपयोगकर्ताओं को समय पर सेवाएं, स्थिति और विश्वसनीय नेविगेशन प्रदान करता है।

8051 माइक्रोकंट्रोलर के साथ जीपीएस इंटरफेसिंग

जीपीएस सिस्टम मुख्य रूप से उपयोगकर्ताओं को डेटा प्रदान करने के लिए 24-32 उपग्रहों का उपयोग करता है। यह प्रणाली दुनिया भर में नेविगेशन के लिए बहुत महत्वपूर्ण हो गई है और यह ट्रैकिंग, निगरानी, ​​रास्ते और मानचित्र अंकन, और बहुत कुछ के लिए उपयोगी है।

लेकिन इस जीपीएस सिस्टम को जानने से पहले, आइए इस बारे में एक विचार प्राप्त करें कि जीपीएस किस तरह से हस्तक्षेप कर रहा है 8051 माइक्रोकंट्रोलर जो कि GPS पर आधारित एक छोटा अनुप्रयोग है, किया जा सकता है। यह अपने स्थान के देशांतर और अक्षांश को खोजने के लिए जीपीएस मॉड्यूल या रिसीवर के उपयोग का वर्णन करता है। जीपीएस रिसीवर से प्राप्त डेटा को देशांतर और अक्षांश के रूप में अपने मूल्यों को बाहर निकालने के लिए 8051 माइक्रोकंट्रोलर द्वारा संसाधित किया जाता है। 8051 माइक्रोकंट्रोलर और स्थान मूल्यों के साथ जीपीएस इंटरफेस एक एलसीडी डिस्प्ले पर दिखाए जाते हैं।

8051 माइक्रोकंट्रोलर के साथ जीपीएस इंटरफेसिंग:

जीपीएस के ब्लॉक आरेख 8051 माइक्रोकंट्रोलर के साथ इंटरफेस नीचे दिखाया गया है। इसमें GPS मॉड्यूल, MAX 232, 8051 माइक्रोकंट्रोलर और एक एलसीडी डिस्प्ले है।

8051 माइक्रोकंट्रोलर के साथ जीपीएस इंटरफेसिंग के ब्लॉक आरेख

MAX232 एक एकीकृत सर्किट है जिसका उपयोग ट्रांजिस्टर लॉजिक स्तर (TTL) को परिवर्तित करने के लिए किया जाता है RS232 के माध्यम से तर्क स्तर ATmels के धारावाहिक संचारमाइक्रोकंट्रोलर्स एक पीसी के साथ। कंट्रोलर टीटीएल लॉजिक लेवल 0-5 वी पर काम करता है।लेकिन, पीसी के साथ धारावाहिक संचार USART RS232 मानकों (-2.5V से + 2.5V) पर काम करता है। इससे एक-दूसरे से संवाद करने के लिए सीधा लिंक ढूंढना मुश्किल हो जाता है।

AT89C51 माइक्रोकंट्रोलर एक 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर है जो Atmel 8051 परिवार से संबंधित है। इसमें फ्लैश पेरम का 4KB है (प्रोग्रामेबल और इरेजेबल रीड ओनली मेमोरी एंड 128 बाइट्स रैम। इसे कई बार प्रोग्राम किया और मिटाया जा सकता है।

एक 16 × 2 आयसीडी प्रदर्शन एक इलेक्ट्रॉनिक डिस्प्ले है, जिसका उपयोग आमतौर पर कई उपकरणों और सर्किटों में किया जाता है। ये डिस्प्ले ओवर पसंद किए जाते हैं 7-खंड प्रदर्शित करता है ।

जीपीएस मॉड्यूल काम सिद्धांत है,यह हमेशा धारावाहिक डेटा को वाक्यों के रूप में प्रसारित करता है। स्थान के देशांतर और अक्षांश मान वाक्य में समाहित हैं। पर संवाद करने के लिए USART या UART आपको बस तीन बुनियादी संकेतों की आवश्यकता है: TXD, RXD और GND - ताकि आप इंटरफ़ेस कर सकें UART के साथ 8051 माइक्रोकंट्रोलर ।

यहाँ का मुख्य उद्देश्य देशांतर और अक्षांश के संदर्भ में GPS रिसीवर की सटीक स्थिति का पता लगाना है। GPS मॉड्यूल RS232 तर्क स्तर प्रारूप में आउटपुट डेटा देता है। RS232 प्रारूप को TTL प्रारूप में बदलने के लिए, एक लाइन कनवर्टर MAX232 का उपयोग किया जाता है। यह GPS मॉड्यूल और AT89C51 माइक्रोकंट्रोलर के बीच जुड़ा हुआ है। ऊपर दिए गए आरेख में 8051 कनेक्शन ब्लॉक आरेख के साथ जीपीएस इंटरफेसिंग दिखाया गया है। स्थान के मूल्यों को एक एलसीडी पर प्रदर्शित किया गया है जो है माइक्रोकंट्रोलर के लिए हस्तक्षेप किया ।

माइक्रोकंट्रोलर सर्किट आरेख के साथ जीपीएस इंटरफेसिंग:

सर्किट घटक AT89C51 माइक्रोकंट्रोलर, जीपीएस मॉड्यूल, मैक्स 232 आईसी , एलसीडी डिस्प्ले, प्रोग्रामिंग बोर्ड, 12 वी डीसी बैटरी या एडाप्टर, 12 मेगाहर्ट्ज क्रिस्टल। प्रतिरोध, कैपेसिटर।

माइक्रोकंट्रोलर के साथ जीपीएस इंटरफ़ेस के सर्किट कनेक्शन निम्नानुसार हैं:

माइक्रोकंट्रोलर सर्किट आरेख के साथ जीपीएस इंटरफेसिंग

MAX232 धारावाहिक संचार के लिए है। जीपीएस मॉड्यूल का रिसीवर पिन 3 पिन 13 आर 1IN से जुड़ा है और मैक्स 232 का आउटपुट पिन जुड़ा हैRxD कोमाइक्रोकंट्रोलर के पिन 10। Microcontroller AT89C51 के पिन 1,2 और 3 एलसीडी डिस्प्ले के कंट्रोल पिन (RS, R / W और EN) से जुड़े हैं। एलसीडी डिस्प्ले के डेटा पिन नियंत्रक के पोर्ट 2 से जुड़े हैं। एलसीडी पर देशांतर और अक्षांश के मूल्यों को प्रदर्शित किया जाता है।

ऊपरोक्त में माइक्रोकंट्रोलर के साथ जीपीएस की जगह सर्किट, GPS रिसीवर हमेशा प्रोटोकॉल RS232 का उपयोग करके NMEA स्वरूपों के अनुसार डेटा प्रसारित करता है। इस NMEA प्रारूप में, सटीक स्थान के देशांतर और अक्षांश मान GPRMC वाक्य में उपलब्ध हैं। इन मूल्यों को NMEA मानकों से निकाला जाता है और एलसीडी पर प्रदर्शित किया जाता है।

UART प्रोटोकॉल का उपयोग करके, नियंत्रक जीपीएस मॉड्यूल से डेटा प्राप्त करता है, और फिर यह प्राप्त संदेशों से देशांतर और अक्षांश के मूल्यों को निकालता है और अंत में उन्हें एलसीडी पर प्रदर्शित करता है।

NMEA प्रारूप से अक्षांश और देशांतर मान का निष्कर्षण:

जीपीएस मॉड्यूल से पहले प्राप्त छह वर्णों की तुलना जीपीआरएमसी स्ट्रिंग के साथ की जाती है।यदि स्ट्रिंग का मिलान किया जाता है, तो आपको तब तक इंतजार करने की आवश्यकता है जब तक आपको अगले दो कॉमा नहीं मिलेंगे, चरित्र निर्दिष्ट करता है कि जीपीएस मॉड्यूल सक्रिय है या नहीं। यदि अगला वर्ण ’A’ है, तो GPS सक्रिय है, अन्यथा वह सक्रिय नहीं है।फिर से, आपको कॉमा मिलने तक इंतजार करना होगा। अगले 9 वर्ण LATITUDE निर्दिष्ट करते हैं। एक बार फिर, जब तक आप दो अल्पविराम प्राप्त नहीं कर लेते, तब तक प्रतीक्षा करें- अगले 10 वर्ण लंबे समय को निर्दिष्ट करते हैं।

यदि आप बिना किसी कोडिंग के सटीक स्थान के LATITUDE और LONGITUDE मूल्यों की जांच करना चाहते हैं, तो TRIMBLE STUDIO सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें। जब आप एक जीपीएस मॉड्यूल को इंटरफेस करते हैं, तो यह सॉफ्टवेयर सीधे देशांतर, अक्षांश, गति, समय, ऊंचाई और समय देता है। यह Google मानचित्र में सटीक स्थान प्रदान करता है। यह जानकारी एक विशेष स्ट्रिंग प्रारूप में एकत्र की जाती है जिसे GPS मॉडेम द्वारा डिकोड किया जाता है। GPS मॉडेम एक स्ट्रिंग प्रारूप में आउटपुट डेटा देता है जिसे NMEA कहा जाता है और एक सामान्य GPS वाक्य को नीचे समझाया गया है।

$ GPGGA, 080146.00,2342.9185, N, 07452.7442, E, 1,06,1.0,440.6M, -41.5, M, 0000 * 57

• एक स्ट्रिंग हमेशा ’$’ के चिन्ह से शुरू होती है
• GPGGA: ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम फिक्स डेटा
• कोमा (,) दो मूल्यों के बीच अलगाव को निर्दिष्ट करता है
• 080146.00: GMT का समय 08 घंटे: 01 मिनट: 46 सेकंड: 00 मीटर सेकंड
• 2342.9185, N: अक्षांश 23 डिग्री: 42 मिनट: 9185 सेकंड उत्तर
• 07452.7442, E: देशांतर 074 डिग्री: 52 मिनट: 7442 सेकंड पूर्व
• 1: मात्रा निर्धारित करें 0 = अमान्य डेटा, 1 = मान्य डेटा, 2 = डीजीपीएस फिक्स
• 06: वर्तमान में देखे गए उपग्रहों की संख्या
• 1.0: एचडीओपी
• 440.6, एम: ऊँचाई (मीटर में समुद्र तल से ऊँचाई)
• -41.5, एम: जियोइड्स ऊंचाई
• ¬_, DGPS डेटा
• 0000: DGPS डेटा
• * 57: चेकसम

8051 माइक्रोकंट्रोलर के साथ इंटरफेसिंग जीपीएस के अनुप्रयोग

जीपीएस तकनीक अब कलाई घड़ियों, सेल फोन से लेकर शिपिंग कंटेनरों तक सभी में है, एटीएम()स्वचालित टेलर मशीनें) और बुलडोजर। GPS निर्माण, खेती, खनन, पैकेज वितरण, सर्वेक्षण, बैंकिंग प्रणाली और को शामिल करने के लिए अर्थव्यवस्था की एक विस्तृत कड़ी में उत्पादकता बढ़ाता हैवित्तीय बाजार आदि।कुछ वायरलेस संचार सेवाएं जीपीएस तकनीक के बिना काम नहीं कर सकता।

8051 माइक्रोकंट्रोलर के साथ इंटरफेसिंग जीपीएस के अनुप्रयोग

इस प्रणाली का उपयोग बेड़े प्रबंधन, कार नेविगेशन और समुद्री नेविगेशन में किया जाता है।

• इसका उपयोग उपकरणों की मैपिंग और ट्रैकिंग के लिए किया जाता है।
• इसका उपयोग व्यक्तिगत स्थिति और कई में किया जाता है एम्बेडेडप्रणालीआधारित परियोजनाएं वाहन या व्यक्ति के सटीक स्थान का पता लगाने के लिए।
• GPS का उपयोग करके, GMT के संबंध में सटीक समय गणना भी की जा सकती है।
• देशांतर और अक्षांश मूल्यों का खननसेNMEA प्रारूप।

इस प्रकार, यह सब 8051 माइक्रोकंट्रोलर के साथ जीपीएस इंटरफेसिंग के बारे में है, यह तकनीक है जिसे कई में इस्तेमाल किया जा सकता है इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियरिंग परियोजनाएं जीपीएस और अन्य नेविगेशनल सिस्टम का उपयोग करके एक वाहन के सटीक स्थान का पता लगाने के लिए जो उपग्रहों और जमीन आधारित स्टेशनों के माध्यम से संचालित होते हैं। वाहन की जानकारी को डिजिटल पर देखा जा सकता हैनक्शाएक सॉफ्टवेयर का उपयोग करके। यहां तक ​​कि डेटा को बेस स्टेशन पर जीपीएस यूनिट से कंप्यूटर में संग्रहीत और डाउनलोड किया जा सकता है, और बाद में इसका उपयोग विश्लेषण के लिए किया जा सकता है।