Povezivanje gps modula s pic mikrokontrolerom

GPS je kratki oblik Global Positioning System. To je sustav koji pruža točne nadmorske visine, širine, dužinu, UTC vrijeme i mnogo više informacija preuzetih s 2, 3, 4 ili više satelita. Da bismo čitali podatke s GPS-a, potreban nam je mikrokontroler i već smo povezali GPS s Arduinom i Raspberry Pi.

Odabrali smo G7020 GPS modul koji proizvodi U-blox. Primit ćemo zemljopisnu dužinu i širinu određenog položaja sa satelita i prikazat ćemo ih na LCD-u sa znakovima 16x2. Dakle, ovdje ćemo povezati GPS s mikrokontrolerom PIC16F877A mikročipom.

Potrebne komponente:

1. Pic16F877A - PDIP40 paket
2. Daska za kruh
3. Pickit-3
4. 5V adapter
5. LCD JHD162A
6. uBLOX-G7020 GPS modul
7. Žice za povezivanje perifernih uređaja.
8. Otpornici 4.7k
9. 10k lonac
10. Kristal od 20 MHz
11. 2 kom 33pF keramičkih kondenzatora

Kružni dijagram i objašnjenje: -

LCD od 16 x 2 znaka povezan je preko mikrokontrolera PIC16F877A, u kojem su RB0, RB1, RB2 spojeni na LCD pin koji je RS, R / W i E. RB4, RB5, RB6 i RB7 povezani su preko LCD 4-polnog D4, D5, D6, D7. LCD je povezan u 4-bitnom načinu ili grickajućem načinu. Saznajte više o povezivanju LCD-a s PIC mikrokontrolerom.

Kristalni oscilator od 20 MHz s dva keramička kondenzatora od 33 pF povezana preko OSC1 i OSC2 pina. Omogućit će stalnu taktnu frekvenciju od 20 MHz mikrokontroleru.

uBlox-G7020 GPS modul, prima i prenosi podatke pomoću UART-a. PIC16F877A sadrži jedan USART pokretački program unutar čipa, podatke ćemo primati od GPS modula od strane USART-a, tako da će se uspostaviti unakrsna veza od Rx pina mikrokontrolera do GPS Tx pina i USART pina za primanje povezanih preko GPS Transmit pina.

UBlox-G7020 ima kôd u boji za igle. Pozitivni ili 5V pin je u crvenoj boji, negativni ili GND pin u crnoj boji, a Transmit pin u plavoj boji.

Sve sam to povezao u ploču.

Dohvaćanje podataka o lokaciji s GPS-a:

Pogledajmo kako povezati GPS pomoću USART-a i vidjeti rezultat na LCD-u veličine 16x2 znaka.

Modul će prenositi podatke u više nizova brzinom prijenosa 9600 Baud. Ako koristimo UART terminal sa brzinom prijenosa 9600 Baud, vidjet ćemo podatke koje je primio GPS.

GPS modul šalje podatke o položaju praćenja u stvarnom vremenu u NMEA formatu (pogledajte gornju snimku zaslona). NMEA format sastoji se od nekoliko rečenica, u kojima su u nastavku navedene četiri važne rečenice. Pojedinosti o rečenici NMEA i formatu podataka možete pronaći ovdje.

• $ GPGGA: Podaci o popravku sustava globalnog pozicioniranja
• $ GPGSV: GPS sateliti na vidiku
• $ GPGSA: GPS DOP i aktivni sateliti
• $ GPRMC: Preporučeni minimalni specifični GPS / Transit podaci

Ovdje saznajte više o GPS podacima i NMEA nizovima.

Ovo su podaci koje GPS prima kada je povezan brzinom od 9600 prijenosa.

GPRMC, 141848,00, A, 2237,63306, N, 08820,86316, E, 0,553,, 100418,,, A * 73 $ GPVTG,, T,, M, 0,553, N, 1,024, K, A * 27 $ GPGGA, 141848,00, 2237.63306, N, 08820.86316, E, 1,03,2.56,1.9, M, -54,2, M,, * 74 $ GPGSA, A, 2,06,02,05,,,,,,,,,, 2.75, 2,56,1,00 * 02 $ GPGSV, 1,1,04,02,59,316,30,05,43,188,25,06,44,022,23,25,03,324, * 76 $ GPGLL, 2237,63306, N, 08820,86316, E, 141848,00, A, A * 65

Kada koristimo GPS modul za praćenje bilo kojeg mjesta, trebaju nam samo koordinate i to možemo pronaći u $ GPGGA nizu. U programima se uglavnom koristi samo $ GPGGA (Global Fix System Fix Data) niz, a ostali se nizovi zanemaruju.

GPGGA, 141848,00,2237.63306, N, 08820.86316, E, 1,03,2.56,1.9, M, -54,2, M,, * 74

Što je značenje te crte?

Značenje tog retka je: -

1. Niz uvijek započinje znakom "$"

2. GPGGA je kratica za Global Positioning System Fix Data

3. "," Zarez označava razdvajanje dviju vrijednosti

4. 141848,00: GMT vrijeme kao 14 (hr): 18 (min): 48 (sek): 00 (ms)

5. 2237.63306, N: Latitude 22 (stupanj) 37 (minute) 63306 (sec) sjever

6. 08820.86316, E: Zemljopisna dužina 088 (stupanj) 20 (minute) 86316 (sek) Istok

7. 1: Fiksna količina 0 = nevaljani podaci, 1 = važeći podaci, 2 = DGPS popravak

8. 03: Broj trenutno pregledanih satelita.

9. 1.0: HDOP

10. 2,56, M: Nadmorska visina (visina nadmorske visine u metrima)

11. 1.9, M: Visina geoida

12. * 74: kontrolna suma

Dakle, trebamo br. 5 i 6 da bismo prikupili informacije o mjestu modula ili o tome gdje se nalazi.

Koraci za povezivanje GPS-a s PIC mikrokontrolerom: -

1. Postavite konfiguracije mikrokontrolera koje uključuju konfiguraciju oscilatora.
2. Postavite željeni priključak za LCD, uključujući TRIS registar.
3. Povežite GPS modul s mikrokontrolerom pomoću USART-a.
4. Inicijalizirajte USART sustav u načinu kontinuiranog prijema, sa 9600 brzina prijenosa i LCD u 4-bitnom načinu rada.
5. Uzmite dva niza znakova, ovisno o duljini zemljopisne širine i dužine.
6. Primajte po jedan bit znakova i provjeravajte je li pokrenut od $ ili ne.
7. Ako je $ Receive onda je to niz, moramo provjeriti GPGGA, ovih 5 slova i zarez.
8. Ako je GPGGA, preskočit ćemo vrijeme i potražiti geografsku širinu i dužinu. Zemljopisnu širinu i dužinu pohranit ćemo u dvoznakovni niz sve dok N (sjever) i E (istok) ne budu primljeni.
9. Ispisat ćemo niz na LCD-u.
10. Očisti niz.

Objašnjenje koda:

Pogledajmo kod red po redak. Prvih nekoliko redaka odnosi se na postavljanje konfiguracijskih bitova koji su objašnjeni u prethodnom vodiču, pa ih zasad preskačem. Kompletni kod dan je na kraju ovog vodiča.

Ovih pet redaka koristi se za uključivanje datoteka zaglavlja u knjižnici, lcd.h, a eusart.h za LCD i USART. A xc.h je za zaglavnu datoteku mikrokontrolera.

#include #include #include #include "supporing_cfile \ lcd.h" #include "supporing_cfile \ eusart1.h"

U void main () funkciji, system_init () ; funkcija se koristi za inicijalizaciju LCD-a i USART-a.

Prazno glavno (void) { TRISB = 0x00; // Postavljanje kao izlazni system_init ();

Lcd_init (); i EUSART_Intialize (); poziva se iz dvije knjižnice lcd.h i eusart.h

praznina system_init (void) { lcd_init (); // Ovo će inicirati lcd EUSART1_Initialize (); // Ovo će inicirati Eusart }

U dok petlja smo razbiti GPGGA niz da se dužina i širina koordinirati. Primamo jedan po jedan bit i uspoređujemo ga s pojedinačnim znakovima u GPGGA nizu.

Razbijamo kodove koje ćemo dobiti: -

incomer_data = EUSART1_Read (); // Provjeri niz '$ GPGGA,' / * ------------------------------ Korak po korak pronalaženje GPGGA linije- --------------------------- * / if (incomer_data == '$') {// Prva izjava GPS podataka započinje s $ znak incomer_data = EUSART1_Read (); // Ako prva vrijednost if postane istinita, sljedeća faza if (incomer_data == 'G') { incomer_data = EUSART1_Read (); if (incomer_data == 'P'); { incomer_data = EUSART1_Read (); if (incomer_data == 'G'); { incomer_data = EUSART1_Read (); if (incomer_data == 'G') { incomer_data = EUSART1_Read (); if (incomer_data == 'A') { incomer_data = EUSART1_Read (); if (incomer_data == ',') {// prvo, primljeno incomer_data = EUSART1_Read (); // U ovoj je fazi završeno prijavljivanje završeno, nalazi se GPGGA.

Korištenjem ovog koda preskačemo UTC vrijeme.

while (incomer_data! = ',') {// preskakanje GMT vremena incomer_data = EUSART1_Read (); }

Ovaj kôd služi za spremanje podataka o geografskoj širini i dužini u niz znakova.

incomer_data = EUSART1_Read (); zemljopisna širina = incomer_data; while (incomer_data! = ',') { for (array_count = 1; incomer_data! = 'N'; array_count ++) { incomer_data = EUSART1_Read (); zemljopisna širina = incomer_data; // Pohrana podataka Latitude } incomer_data = EUSART1_Read (); if (incomer_data == ',') { for (array_count = 0; incomer_data! = 'E'; array_count ++) { incomer_data = EUSART1_Read (); zemljopisna dužina = netačni podaci; // Pohranjivanje podataka o zemljopisnoj dužini } }

I na kraju, na LCD smo ispisali dužinu i širinu.

broj_brojeva = 0; lcd_com (0x80); // LCD linija jedan odabir while (array_count <12) {// Niz Latitude podataka je 11-znamenkasti lcd_data (latitude); // Ispis Latitude podataka array_count ++; } broj_brojeva = 0; lcd_com (0xC0); // Izbor dva retka LCD- a while (array_count <13) {// Niz podataka Longitude je 12-znamenkasti lcd_data (longitude); // ispis array_count podataka podataka o zemljopisnoj dužini ++; }

Na ovaj način možemo povezati GPS modul s PIC mikrokontrolerom kako bismo dobili geografsku širinu i dužinu trenutnog mjesta.

Kompletne datoteke koda i zaglavlja date su u nastavku.