Comment interfacer le GPS avec le microcontrôleur 8051?

Comment interfacer le GPS avec le microcontrôleur 8051?

GPS ( Système de positionnement global ) est un appareil devenu un outil efficace dans le domaine de la surveillance, du suivi et de l'utilisation scientifique. Le module GPS est basé sur la technologie de navigation par satellite qui fournit des informations sur l'heure et le lieu dans toutes les conditions météorologiques partout sur la terre. Le but principal du système GPS est de trouver la position d'une personne ou d'un véhicule. Un récepteur GPS fournit une localisation exacte d'un objet en termes de longitude et de latitude et fournit également des services de chronométrage, de positionnement et de navigation fiable aux utilisateurs partout et à tout moment sur la terre.



Interfaçage GPS avec le microcontrôleur 8051

Interfaçage GPS avec le microcontrôleur 8051

Le système GPS utilise principalement 24-32 satellites pour fournir les données aux utilisateurs. Ce système est devenu très important pour la navigation mondiale et il est utile pour le suivi, la surveillance, le marquage de route et de carte, et bien plus encore.






Mais avant d'aller connaître ce système GPS, laissez-nous avoir une idée de l'interfaçage du GPS avec le Microcontrôleur 8051 qui est une petite application basée sur le GPS, peut être fait. Il décrit l'utilisation du module ou du récepteur GPS pour trouver la longitude et la latitude de son emplacement. Les données obtenues à partir du récepteur GPS sont traitées par le microcontrôleur 8051 pour extraire ses valeurs sous forme de longitude et de latitude. L'interface GPS avec le microcontrôleur 8051 et les valeurs de localisation sont affichées sur un écran LCD.

Interfaçage GPS avec le microcontrôleur 8051:

Le schéma de principe du GPS interface avec le microcontrôleur 8051 est illustré ci-dessous. Il se compose de modules GPS, de MAX 232, d'un microcontrôleur 8051 et d'un écran LCD.



Schéma fonctionnel de l

Schéma fonctionnel de l'interface GPS avec le microcontrôleur 8051

Le MAX232 est un circuit intégré qui est utilisé pour convertir les niveaux logiques des transistors (TTL) en RS232 niveaux logiques à travers communication série d'ATmelsmicrocontrôleurs avec un PC. Le contrôleur fonctionne au niveau logique TTL 0-5V.Mais, la communication série USART avec PC fonctionne sur les normes RS232 (-2,5V à + 2,5V). Cela rend difficile de trouver un lien direct pour communiquer entre eux.

Le microcontrôleur AT89C51 est un microcontrôleur 8 bits appartenant à la famille Atmel 8051. Il a 4 Ko de mémoire flash PEROM (mémoire morte programmable et effaçable et 128 octets de RAM. Il peut être programmé et effacé trop de fois.


Un 16 × 2 affichage LCD est un affichage électronique très couramment utilisé dans de nombreux appareils et circuits. Ces écrans sont préférés à Écrans à 7 segments .

Le principe de fonctionnement du module GPS est,il transmet toujours des données sérielles sous forme de phrases. Les valeurs de longitude et de latitude de l'emplacement sont contenues dans la phrase. Pour communiquer sur USART ou UART vous avez juste besoin de trois signaux de base: TXD, RXD et GND - Pour pouvoir interfacer UART avec microcontrôleur 8051 .

L'intention principale ici est de trouver l'emplacement exact du récepteur GPS en termes de longitude et de latitude. Le module GPS donne les données de sortie au format de niveau logique RS232. Pour convertir le format RS232 en format TTL, un convertisseur de ligne MAX232 est utilisé. Il est connecté entre le module GPS et le microcontrôleur AT89C51. L'interface GPS avec le schéma de principe de connexion 8051 est illustré dans le schéma ci-dessus. Les valeurs de l'emplacement ont été affichées sur un écran LCD qui est interfacé avec le microcontrôleur .

Interfaçage GPS avec le schéma du circuit du microcontrôleur:

Les composants du circuit sont le microcontrôleur AT89C51, le module GPS, MAX 232 IC , Écran LCD, carte de programmation, batterie ou adaptateur 12 V CC, cristal 12 MHz. Résistances, condensateurs.

Les connexions du circuit de l'interface GPS avec le microcontrôleur sont les suivantes:

Schéma d

Schéma d'interface GPS avec microcontrôleur

Le MAX232 est destiné à la communication série. La broche 3 du récepteur du module GPS est connectée à la broche 13 R1IN et la broche de sortie de MAX 232 est connectéeau RxDpin10 du microcontrôleur. Les broches 1, 2 et 3 du microcontrôleur AT89C51 sont connectées aux broches de commande (RS, R / W et EN) de l'écran LCD. Les broches de données de l'écran LCD sont connectées au port p2 du contrôleur. Les valeurs des valeurs de longitude et de latitude sont affichées sur l'écran LCD.

Au dessus interface GPS avec microcontrôleur circuit, le récepteur GPS transmet toujours les données selon les formats NMEA en utilisant le protocole RS232. Dans ce format NMEA, les valeurs de longitude et de latitude de l'emplacement exact sont disponibles dans la phrase GPRMC. Ces valeurs sont extraites des normes NMEA et affichées sur l'écran LCD.

En utilisant le protocole UART, le contrôleur reçoit les données du module GPS, puis il extrait les valeurs de longitude et de latitude des messages reçus les affiche enfin sur l'écran LCD.

Extraction des valeurs de latitude et de longitude du format NMEA:

Les six premiers caractères reçus du module GPS sont comparés à la chaîne GPRMC.Si la chaîne correspond, vous devez attendre jusqu'à ce que vous obteniez deux virgules, le caractère spécifie si le module GPS est activé ou non. Si le caractère suivant est «A», le GPS est activé, sinon il ne l’est pas.Encore une fois, vous devez attendre d'avoir une virgule. Les 9 caractères suivants spécifient la LATITUDE. Encore une fois, attendez d'avoir deux virgules - les 10 caractères suivants spécifient la LONGITUDE.

Si vous souhaitez vérifier les valeurs LATITUDE et LONGITUDE de l'emplacement exact sans aucun codage, utilisez le logiciel TRIMBLE STUDIO. Lorsque vous connectez un module GPS, ce logiciel donne directement la longitude, la latitude, la vitesse, l'heure, l'altitude et l'heure. Il fournit l'emplacement exact dans Google Maps. Ces informations sont rassemblées dans un format de chaîne particulier qui est décodé par le modem GPS. Le modem GPS donne les données de sortie dans un format de chaîne appelé NMEA et une phrase GPS commune est expliquée ci-dessous.

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

  • Une chaîne commence toujours par un signe «$»
  • GPGGA: données de correction du système de positionnement global
  • La virgule (,) spécifie la séparation entre deux valeurs
  • 080146.00: heure GMT comme 08 heures: 01 minute: 46 secondes: 00 m secondes
  • 2342.9185, N: Latitude 23 degrés: 42 minutes: 9185 secondes Nord
  • 07452.7442, E: Longitude 074 degrés: 52 minutes: 7442 secondes Est
  • 1: Quantité de correctif 0 = données non valides, 1 = données valides, 2 = correction DGPS
  • 06: Nombre de satellites actuellement visionnés
  • 1.0: HDOP
  • 440,6, M: Altitude (hauteur au-dessus du niveau de la mer en mètre)
  • -41,5, M: hauteur des géoïdes
  • ¬_, données DGPS
  • 0000: Données DGPS
  • * 57: somme de contrôle

Applications de l'interfaçage du GPS avec le microcontrôleur 8051

La technologie GPS est maintenant présente dans tout, des montres-bracelets, des téléphones portables aux conteneurs d'expédition, AU M(Guichets automatiques) et les bulldozers. Le GPS augmente la productivité dans une large partie de l'économie, pour inclure la construction, l'agriculture, l'exploitation minière, la livraison de colis, l'arpentage, les systèmes bancaires etmarchés financiers, etc.Quelques services de communication sans fil ne peut pas fonctionner sans la technologie GPS.

Applications de l

Applications de l'interfaçage du GPS avec le microcontrôleur 8051

Ce système est utilisé dans la gestion de flotte, la navigation automobile et la navigation maritime.

  • Il est utilisé pour cartographier et suivre les appareils.
  • Il est utilisé dans le positionnement personnel et dans de nombreux embarquésystèmeprojets basés pour connaître l'emplacement exact du véhicule ou de la personne.
  • En utilisant le GPS, le calcul précis de l'heure par rapport à l'heure GMT peut également être effectué.
  • Exploration des valeurs de longitude et de latitudedele format NMEA.

Ainsi, il s'agit de l'interfaçage GPS avec le microcontrôleur 8051, c'est la technologie qui peut être utilisée dans de nombreux projets d'ingénierie électronique pour connaître l'emplacement exact d'un véhicule à l'aide d'une méthode GPS et d'autres systèmes de navigation qui fonctionnent par l'intermédiaire de satellites et de stations au sol. Les informations du véhicule peuvent être consultées sur uncarteen utilisant un logiciel. Même les données peuvent être stockées et téléchargées sur un ordinateur à partir de l'unité GPS à une station de base, et plus tard, elles peuvent être utilisées pour l'analyse.