如何将GPS接口到8051微控制器？

gps（全球定位系统）模块是一种设备，该设备已成为监视，跟踪和科学使用领域的有效工具。GPS模块基于卫星导航技术，提供地球上任何地方的所有天气条件中的时间和位置的信息。GPS系统的主要目的是找出人或车辆的位置。GPS接收器在经度和纬度方面提供了对象的确切位置，并且还为您在地球上任何时间和任何时间提供给用户的时序服务，定位和可靠的导航。

GPS系统主要使用24-32卫星来向用户提供数据。该系统对全球导航变得非常重要，并且对于跟踪，监控，方式和地图标记是有用的，还有更多。

但在了解这个GPS系统之前，让我们先了解一下GPS是如何与8051单片机这是基于GPS的小应用程序，可以完成。它描述了GPS模块或接收器找到其位置的经度和纬度。从GPS接收器实现的数据由8051微控制器处理，以以经度和纬度的形式取出其值。与8051微控制器的GPS接口和位置值显示在LCD显示屏上。

GPS与8051单片机接口:

GPS的框图与8051微控制器接口如下所示。该系统由GPS模块、max232,8051单片机和LCD显示屏组成。

MAX232是一个集成电路，用于转换晶体管逻辑电平(TTL)到RS232逻辑级别通过ATmels串行通信微控制器用电脑。控制器在TTL逻辑电平0-5V下运行。但是，串行通信USART与PC工作在RS232标准(-2.5V到+2.5V)。这使得很难找到直接的联系来相互交流。

AT89C51单片机是Atmel 8051家族的8位单片机。它有4KB的闪存PEROM(可编程和可擦除只读存储器和128字节的RAM。它可以被编程和擦除很多次。

一个16×2液晶显示器是一种电子显示器，在许多器件和电路中都非常常用。这些显示器是首选7段显示。

GPS模块工作原理是那它始终以句子的形式传输串行数据。该位置的经度和纬度值包含在句子中。沟通USART或UART你只需要三个基本信号:TXD, RXD和GND -这样你就可以进行接口UART与8051微控制器。

这里的主要目的是根据经度和纬度找到GPS接收器的确切位置。GPS模块以RS232逻辑电平格式输出数据。为了将RS232格式转换为TTL格式，使用了线路转换器MAX232。GPS模块与AT89C51单片机连接。GPS与8051连接方框图如图所示。位置的值已经显示在LCD上与微控制器接口。

GPS接口与微控制器电路图：

电路元件为AT89C51微控制器，GPS模块，最多232 ic，液晶显示，编程板，12V DC电池或适配器，12MHz晶体。电阻,电容。

GPS接口与单片机的电路连接如下:

MAX232是串行通信。GPS模块的接收器PIN3连接到PIN13 R1in，最大232的输出引脚连接到RxD微控制器的PIN10。微控制器AT89C51的引脚1,2和3连接到LCD显示器的控制引脚（RS，R / W和EN）。LCD显示器的数据引脚连接到控制器的端口P2。经度值和纬度值的值显示在LCD上。

在上面将GPS与微控制器连接起来电路，GPS接收器始终根据使用协议RS232根据NMEA格式发送数据。在这种NMEA格式中，GPRMC句子中可用了确切位置的经度和纬度值。这些值从NMEA标准中提取并显示在LCD上。

通过使用UART协议，控制器从GPS模块接收数据，然后它从收到的消息中提取经度和纬度的值最终在LCD上显示它们。

从NMEA格式中提取经纬度值:

将来自GPS模块的第一个接收六个字符与GPRMC字符串进行比较。如果字符串匹配，那么你需要等待，直到你会得到两个逗号;接下来，字符指定GPS模块是否被激活。如果下一个字符是' A '，那么GPS是激活的，否则它是不激活的。同样，你必须等到你得到一个逗号。接下来的9个字符指定LATITUDE。同样，等待直到得到两个逗号—后面的10个字符指定LONGITUDE。

如果要检查确切位置的纬度和经度值，则无需任何编码，请使用Trimble Studio软件。当您接口GPS模块时，该软件直接提供经度，纬度，速度，时间，高度和时间。它提供Google地图中的确切位置。此信息以特定的字符串格式收集，由GPS调制解调器解码。GPS调制解调器以称为NMEA的字符串格式给出输出数据，下面解释公共GPS句子。

GPGGA美元,080146.00、2342.9185 N, 07452.7442, E, 1, 06年,1.0,440.6m, -41.5 M, 0000 * 57

• 字符串总是以' $ '开头
• GPGGA：全球定位系统修复数据
• 逗号(，)表示两个值之间的分隔
• 080146.00：GMT时间为08小时：01分钟：46秒：00米秒
• 北纬2342.9185度:北纬23度42分9185秒
• 07452.7442，E：经度074度：52分钟：东部7442秒
• 1：修复数量0 =无效数据，1 =有效数据，2 = DGPS修复
• 06：当前已浏览的卫星数量
• 1.0: HDOP
• 440.6, M:海拔高度(海拔高度，单位为米)
• -41.5，M：大地腹高度
• ¬_ DGPS数据
• 0000：DGPS数据
• * 57：校验和

8051单片机与GPS接口的应用

GPS技术现在已经应用于从手表、手机到集装箱的各个领域，atm（自动柜员机）和推土机。GPS在经济宽带跨越的生产力增加，包括建筑，农业，采矿，包裹交付，测量，银行系统和金融市场等。一些无线通信服务没有GPS技术无法运行。

该系统主要用于船队管理、汽车导航和船舶导航。

• 它用于映射和跟踪设备。
• 它被用于个人定位和许多嵌入式系统基于项目找出车辆或人的确切位置。
• 利用GPS，还可以用格林尼治标准时间精确计算时间。
• 挖掘经度和纬度值从NMEA格式。

因此，这是关于GPS接口与8051微控制器，它是可以在许多中使用的技术电子工程项目通过GPS和其他导航系统，通过卫星和地面基站来确定车辆的确切位置。车辆信息可以在数字上查看地图通过使用软件。甚至数据可以存储和下载到一台计算机从GPS单元在基站，之后它可以用于分析。