GPS ( Sistem Penentuan Posisi Global ) modul adalah perangkat yang telah menjadi alat yang efisien di bidang pengawasan, pelacakan dan penggunaan ilmiah. Modul GPS didasarkan pada teknologi navigasi satelit yang menyediakan informasi waktu dan lokasi dalam segala kondisi cuaca di manapun di bumi. Tujuan utama dari sistem GPS adalah untuk mengetahui lokasi seseorang atau kendaraan. Penerima GPS memberikan lokasi yang tepat dari suatu objek dalam hal bujur dan lintang dan juga menyediakan layanan waktu, pemosisian, dan navigasi yang andal kepada pengguna di mana saja dan kapan saja di bumi.
Antarmuka GPS dengan Mikrokontroler 8051
Sistem GPS terutama menggunakan 24-32 satelit untuk memberikan data kepada pengguna. Sistem ini telah menjadi sangat penting untuk navigasi di seluruh dunia dan berguna untuk pelacakan, pengawasan, penandaan jalan dan peta, dan banyak lagi.
Tapi sebelum mengetahui sistem GPS ini, mari kita mendapatkan gambaran tentang bagaimana GPS berinteraksi dengan 8051 mikrokontroler yang merupakan aplikasi kecil berbasis GPS, bisa dilakukan. Ini menjelaskan tentang penggunaan modul atau penerima GPS untuk mencari bujur dan lintang lokasinya. Data yang diperoleh dari penerima GPS diolah oleh mikrokontroler 8051 untuk diambil nilainya dalam bentuk bujur dan lintang. Antarmuka GPS dengan mikrokontroler 8051 dan nilai lokasi ditampilkan pada layar LCD.
Antarmuka GPS dengan Mikrokontroler 8051:
Diagram blok GPS berinteraksi dengan mikrokontroler 8.051 ditampilkan di bawah. Ini terdiri dari modul GPS, MAX 232, mikrokontroler 8051, dan layar LCD.
Diagram Blok Antarmuka GPS dengan Mikrokontroler 8051
MAX232 adalah sirkuit terintegrasi yang digunakan untuk mengubah level logika transistor (TTL) menjadi RS232 tingkat logika melalui komunikasi serial ATmelsmikrokontroler dengan PC. Kontroler beroperasi pada level logika TTL 0-5V.Namun, komunikasi serial USART dengan PC bekerja pada standar RS232 (-2.5V hingga + 2.5V). Ini membuat sulit untuk menemukan tautan langsung untuk berkomunikasi satu sama lain.
Mikrokontroler AT89C51 adalah mikrokontroler 8-bit milik keluarga Atmel 8051. Memiliki 4KB flash PEROM (memori hanya baca yang dapat diprogram dan dihapus & RAM 128 byte. Itu dapat diprogram dan dihapus terlalu banyak).
A 16 × 2 layar LCD adalah layar elektronik, yang sangat umum digunakan di banyak perangkat dan sirkuit. Tampilan ini lebih disukai daripada Layar 7-segmen .
Prinsip kerja modul GPS adalah,itu selalu mengirimkan data serial dalam bentuk kalimat. Nilai bujur dan lintang lokasi terdapat dalam kalimat. Untuk berkomunikasi USART atau UART Anda hanya perlu tiga sinyal dasar: TXD, RXD dan GND - Sehingga Anda dapat berinteraksi UART dengan mikrokontroler 8.051 .
Tujuan utama di sini adalah untuk menemukan lokasi yang tepat dari penerima GPS dalam hal bujur dan lintang. Modul GPS memberikan data keluaran dalam format tingkat logika RS232. Untuk mengubah format RS232 menjadi format TTL, digunakan pengonversi garis MAX232. Terhubung antara modul GPS dan mikrokontroler AT89C51. Diagram blok koneksi antarmuka GPS dengan 8.051 ditunjukkan pada diagram di atas. Nilai lokasi telah ditampilkan pada LCD yaitu dihubungkan ke mikrokontroler .
Antarmuka GPS dengan Diagram Sirkuit Mikrokontroler:
Komponen rangkaian adalah mikrokontroler AT89C51, modul GPS, MAX 232 IC Layar LCD, papan pemrograman, baterai atau adaptor 12V DC, Kristal 12MHz. Resistor, Kapasitor.
Adapun rangkaian koneksi antarmuka GPS dengan mikrokontroler adalah sebagai berikut:
Antarmuka GPS dengan Diagram Sirkuit Mikrokontroler
MAX232 adalah untuk komunikasi serial. Pin3 penerima modul GPS terhubung ke pin13 R1IN dan pin output MAX 232 terhubungke RxDpin10 dari mikrokontroler. Pin 1,2 dan 3 mikrokontroler AT89C51 dihubungkan ke pin kontrol (RS, R / W dan EN) pada layar LCD. Pin data pada layar LCD terhubung ke port p2 pengontrol. Nilai bujur dan lintang ditampilkan di LCD.
Di atas menghubungkan GPS dengan mikrokontroler sirkuit, penerima GPS selalu mengirimkan data sesuai dengan format NMEA menggunakan protokol RS232. Dalam format NMEA ini, nilai bujur dan lintang lokasi yang tepat tersedia dalam kalimat GPRMC. Nilai-nilai ini diambil dari standar NMEA dan ditampilkan pada LCD.
Dengan menggunakan protokol UART, pengontrol menerima data dari modul GPS, dan kemudian mengekstrak nilai bujur dan lintang dari pesan yang diterima akhirnya menampilkannya di LCD.
Ekstraksi Nilai Lintang dan Bujur dari Format NMEA:
Enam karakter pertama yang diterima dari modul GPS dibandingkan dengan string GPRMC.Jika string cocok, maka Anda harus menunggu sampai Anda akan mendapatkan dua koma berikutnya, karakter tersebut menentukan apakah modul GPS diaktifkan atau tidak. Jika karakter berikutnya adalah 'A', maka GPS diaktifkan, jika tidak maka tidak diaktifkan.Sekali lagi, Anda harus menunggu sampai mendapatkan koma. 9 karakter berikutnya menentukan LATITUDE. Sekali lagi, tunggu sampai Anda mendapatkan dua koma- 10 karakter berikutnya tentukan LONGITUDE.
Jika Anda ingin memeriksa nilai LATITUDE dan LONGITUDE dari lokasi yang tepat tanpa pengkodean apa pun, gunakan perangkat lunak TRIMBLE STUDIO. Ketika Anda menghubungkan modul GPS, maka perangkat lunak ini langsung memberikan bujur, lintang, kecepatan, waktu, ketinggian dan waktu. Ini memberikan lokasi yang tepat di peta google. Informasi ini dikumpulkan dalam format string tertentu yang diterjemahkan oleh modem GPS. Modem GPS memberikan data keluaran dalam format string yang disebut NMEA dan kalimat GPS umum dijelaskan di bawah ini.
$ GPGGA, 080146.00,2342.9185, N, 07452.7442, E, 1.06,1.0.440.6M, -41.5, M`` 0000 * 57
- Sebuah string selalu dimulai dengan tanda '$'
- GPGGA: Data Perbaikan Sistem Pemosisian Global
- Koma (,) menentukan pemisahan antara dua nilai
- 080146.00: Waktu GMT sebagai 08 jam: 01 menit: 46 Detik: 00 m detik
- 2342.9185, N: Lintang 23 derajat: 42 menit: 9185 detik Utara
- 07452.7442, E: Longitude 074 derajat: 52 menit: 7442 detik BT
- 1: Perbaiki Kuantitas 0 = data tidak valid, 1 = data valid, 2 = perbaikan DGPS
- 06: Jumlah satelit yang saat ini dilihat
- 1.0: HDOP
- 440.6, M: Ketinggian (Ketinggian di atas permukaan laut dalam meter)
- -41,5, M: Tinggi geoid
- ¬_, data DGPS
- 0000: Data DGPS
- * 57: Checksum
Aplikasi Antarmuka GPS dengan Mikrokontroler 8051
Teknologi GPS sekarang ada dalam segala hal mulai dari jam tangan, ponsel hingga kontainer pengiriman, ATM(Mesin Anjungan Tunai Mandiri) dan buldoser. GPS meningkatkan produktivitas di berbagai wilayah ekonomi, termasuk konstruksi, pertanian, pertambangan, pengiriman paket, survei, sistem perbankan danpasar keuangan dll.Beberapa layanan komunikasi nirkabel tidak dapat beroperasi tanpa teknologi GPS.
Aplikasi Antarmuka GPS dengan Mikrokontroler 8051
Sistem ini digunakan dalam manajemen armada, navigasi mobil dan navigasi laut.
- Ini digunakan untuk memetakan dan melacak perangkat.
- Ini digunakan dalam pemosisian pribadi dan dalam banyak hal tertanamsistemproyek berbasis untuk mengetahui lokasi sebenarnya dari kendaraan atau orang tersebut.
- Dengan menggunakan GPS, penghitungan waktu yang akurat sehubungan dengan GMT juga dapat dilakukan.
- Penambangan nilai Bujur dan Lintangdariformat NMEA.
Jadi, ini semua tentang antarmuka GPS dengan mikrokontroler 8051, ini adalah teknologi yang dapat digunakan di banyak orang proyek rekayasa elektronik untuk mengetahui lokasi persis kendaraan menggunakan metode GPS dan sistem navigasi lain yang beroperasi melalui satelit dan stasiun berbasis darat. Informasi kendaraan dapat dilihat secara digitalpetadengan menggunakan perangkat lunak. Bahkan data dapat disimpan & diunduh ke komputer dari unit GPS di stasiun pangkalan, dan kemudian dapat digunakan untuk analisis.
