Piirilevy: GPS- ja GSM -pohjainen ajoneuvonseurantajärjestelmä: 3 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

GPS- ja GSM -pohjainen ajoneuvonseurantajärjestelmä

30. kesäkuuta 2016, Suunnitteluhankkeet Projektissa GPS- ja GSM-pohjainen ajoneuvonseurantajärjestelmä käytetään globaalia paikannusjärjestelmää (GPS) ja maailmanlaajuista matkaviestintäjärjestelmää (GSM), mikä tekee tästä projektista taloudellisemman kuin viestintäjärjestelmän käyttöönotto GPS-satelliittien kautta kahdessa tapa GPS -viestintäjärjestelmä.

Johdanto GPS- ja GSM -pohjaiseen ajoneuvonseurantajärjestelmään

Seuranta on nyt ollut viimeaikainen trendi kaikkialla. Tämä prosessi auttaa meitä keräämään tietoja ja samalla estämään laitteiden ryöstöjä. Projekti "GPS- ja GSM -pohjainen ajoneuvojen seurantajärjestelmä", jonka pääkomponentti on mikrokontrolleri, toteutetaan lähinnä ajoneuvojen seurantaan viime aikoina. "GPS- ja GSM-pohjainen ajoneuvonseurantajärjestelmä" -projekti käyttää GSM-modeemia korvaamaan jonkin GPS-laitteen kaksisuuntaisen viestintäprosessin varmistamiseksi. GSM-modeemin ja SIM-kortin yhdistelmä käyttää samaa tekniikkaa kuin tavallinen matkapuhelin seurantaprosessin toteuttamiseksi. GPS- ja GSM -pohjaisen ajoneuvonseurantajärjestelmän kokonaisjärjestelmä on niin helppo ja yksinkertainen, että se voidaan suorittaa missä tahansa. Tämä laite voidaan joko kiinnittää tai asentaa mihin tahansa kulmaan ajoneuvoon tai kalliiseen laitteeseen, joka tarvitsee suojaa. Kyllä, voimme myös seurata laitteita tällä laitteella, kun ne on istutettu oikein. Kun asianmukaista asennusprosessia on noudatettu, meillä on nyt täysi pääsy ajoneuvon tai minkä tahansa tarkasteltavan kohteen polkuun. Matkapuhelimiemme avulla saamme täydelliset tiedot hakijan olinpaikasta.

Projektin '' GPS- ja GSM -pohjainen ajoneuvonseurantajärjestelmä '' avainkomponentti on pieni siru eli SIM -kortti, joka on liitetty GSM -modeemiin ja joka välittää kohteen nykyisen sijainnin tekstimuodossa eli tekstiviestinä takaisin puhelimeen, kun sen matkapuhelinnumero on SIM on valittu. Tälle projektille ei ole asetettu erityistä aikarajaa, käyttäjä voi pyytää objektin sijaintia milloin tahansa ja mistä tahansa paikasta, jossa mobiiliverkko on tavoitettavissa. Olipa kyse ajoneuvokannasta tai useista kalliista laitteista, tämä projekti soveltuu kaikkialle niiden paikantamiseen missä tahansa ja milloin tahansa pitkästä etäisyydestä huolimatta. Se, että se antaa ihmisille mahdollisuuden saada tarvitsemansa tiedot kaukaisesta paikasta ilman heidän fyysistä läsnäoloaan, tekee siitä joustavamman.

Vaihe 1: Vaihe 1: piirin kuvaus GPS- ja GSM -pohjaisesta ajoneuvonseurantajärjestelmästä

Projektin”GPS- ja GSM -pohjainen ajoneuvonseurantajärjestelmä” piirikaavio on esitetty kuvassa 1. Kuten voimme selvästi nähdä, tässä projektissa käytetyt pääkomponentit ovat: mikrokontrolleri, GPS -moduuli, GSM -modeemi ja 9 V: n tasavirtalähde projektin virtalähteenä. GPS- ja GSM -pohjainen ajoneuvojen paikannusjärjestelmä -hankkeen toiminta voidaan tiivistää seuraaviin kohtiin:

1. GPS -moduuli kerää ajoneuvon/kohteen sijaintitiedot satelliitista, nämä tiedot ovat leveys- ja pituusasteasteikon muodossa.

2. Näin kerätyt tiedot syötetään sitten mikro -ohjaimeen. Tarvittava käsittely suoritetaan ja sitten tiedot välitetään GSM -modeemille.

3. GSM -modeemi kerää tiedot mikro -ohjaimelle ja siirtää sen sitten matkapuhelimeen tekstimuodossa olevan tekstiviestin välityksellä.

Vaihe 2: Vaihe 2: Komponentit GPS- ja GSM -pohjaisen ajoneuvonseurantajärjestelmän kuvaus

ATmega16 -mikrokontrolleri

Tämä mikro -ohjain (IC2) on tärkein komponentti, joka toimii projektin aivoina. Se toimii rajapintavälineenä useiden tässä projektissa käytettyjen laitteiden oheislaitteiden välillä. IC on 8-bittinen CMOS, joka perustuu AVR-parannettuun RISC-arkkitehtuuriin ja joka kuluttaa vähemmän virtaa toimiakseen. Käytämme sarjaliitäntätekniikkaa liittääksemme tämän IC2: n GPS -moduuliin ja GSM -modeemiin. GPS -moduulin tuottamista monista tiedoista tarvitsemme tässä projektissa”GPS- ja GSM -pohjainen ajoneuvonseurantajärjestelmä” NMEA -tietoja ajoneuvon sijainnin seuraamiseksi. Mikro -ohjain käsittelee nämä tiedot ja lähettää ne sitten GSM -modeemin kautta matkapuhelimeen. RS-232 on määritetty protokolla sarjaliikenneprosessin luomiseksi pääkomponenttien välille; mikro, GPS ja GSM -modeemi. Ja muuttaaksemme RS-232-jännitetasot TTL-jännitetasoiksi käytämme sarjaohjainta IC MAX232 (IC3). Moduuliin liitettyä SIM -korttia vastaava matkapuhelinnumero on mainittava mikro -ohjaimen lähdekoodissa. Tämä numero on turvallisesti MCU: n sisäisessä muistissa.

iWave GPS -moduuli

Tässä projektissa suositellaan iwave GPS -moduulia, jonka kuva on esitetty kuvassa 2. Tämän moduulin päätehtävä on lähettää sijaintitiedot mikro -ohjaimelle. Yhteys IC2: n ja GPS -moduulin välillä asetetaan yhdistämällä GPS: n lähetystappi TXD mikrokontrolleriin MAX232: n kautta. NMEA-tiedot määrittivät RS-232-viestintästandardin laitteille, jotka sisältävät GPS-vastaanottimia. IWave GPS -moduuli tukee NMEA-0183-standardia, joka on itse asiassa osa NMEA-protokollaa. Tämä moduuli toimii L1 -taajuudella (1575,42 MHz) ja jopa 10 metrin kiinteälle alueelle taivaalla, se tuottaa tarkkaa tietoa. Tätä tarkoitusta varten antenni on sijoitettava avoimeen tilaan ja vähintään 50 prosenttia tilan näkyvyydestä on oltava.

GSM -modeemi

SIM300 GSM -modeemi on toteutettu tässä projektissa ja sitä vastaava kuva on esitetty kuvassa. 3. Tämän modeemin päätehtävä on tietojen vaihto. Se on kolmikaistainen SIM300; GSM/GPRS -moottori, joka toimii eri taajuusalueilla EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz ja PCS 1900 MHz. MAX232 (IC3) mikrokontrollerilla (IC2). Mikro -ohjaimen porttitappi PD0 (RXD) ja porttitappi PD1 (TXD) on kytketty vastaavasti MAX232 -nastat 12 ja 10.

Virtalähde

Tässä projektissa 9 V: n akku toimii tärkeimpänä energianlähteenä. Koska mikrokontrolleri ja MAX232 saavat virtansa 5 voltista, meidän on muutettava syöttö käyttämällä 7805 -säädintä (IC1). Virtalähteen läsnäolo ilmaistaan LED1: llä.

Ohjelmisto -ohjelma GPS- ja GSM -pohjaiseen ajoneuvonseurantajärjestelmään

Ohjelman yksinkertaisuuden vuoksi olemme valinneet”C” -kielen ohjelmoimaan mikro -ohjainta ja kokoamisprosessin suorittaa ohjelmisto nimeltä AVR studio. On oltava erityisen varovainen, jotta lähdekoodiin sisällytetään tarkka puhelinnumero, jotta puhelu voidaan vastaanottaa SIM -kortilta, joka on asetettu GSM -asetuksella. Ohjelman heksakoodin polttaminen MCU: ksi PonyProg2000 -ohjelmistolla oli todella vaikeaa. Jos sopiva, voimme myös toteuttaa minkä tahansa sopivan työkalun, jota voidaan etsiä. Kuten ohjelmistossa mainittiin, satelliittitietojen vastaanottamiseen käytimme GPS -moduulia 9600 baudin nopeudella. Ohjelmisto purkaa tässä projektissa käytetyn NMEA -protokollan helposti. Protokollasta puhuttaessa sillä on ennalta määritetty muoto, jonka kautta GPS -moduuli lähettää tiedot samanaikaisesti laitteelle, jonka kanssa se on liitetty. Protokolla muodostaa joukon viestejä, jotka käyttävät ASCII -merkkiä ja joilla on määritetty muoto, jonka GPS -moduuli lähettää jatkuvasti rajapintalaitteelle. GPS-moduuli tai vastaanotin toimittaa tiedot ASCII-pilkuilla erotetuiksi viestijonoiksi. Ja jokainen viesti koodataan dollarimerkillä $ (hex 0x24) alussa ja (hex 0x0D 0x0A) lopussa. Kuten jo edellisessä osassa mainittiin, ohjelmiston tulostusprotokollan tarjoama viestisisältö muodostaa kahta erityyppistä dataa; globaalin paikannusjärjestelmän kiinteät tiedot (GGA) ja maantieteellinen sijainti leveysaste/pituusaste (GLL). Projektimme edellyttää vain GGA -sisältöä. Leveys- ja pituusasteiden tietomuoto on asetettu asteiksi, minuutteiksi ja desimaaliminuuteiksi; ddmm.mmmm aluksi. Mutta koska viimeisimmät kartoitustekniikat vaativat leveys- ja pituusasteiden tietoja desimaalien, asteiden muodossa muodossa "dd.dddddd" vastaavan merkin kanssa, jonkinlainen muuntamisprosessi on välttämätön tietojen esittämiseksi halutussa muodossa. Negatiivinen merkki on kiinteä eteläiselle ja länsipituudelle. Mitä tulee viestimerkkijonon kehittämiseen, NMEA -standardi määrittelee, kuinka luodaan uusi dollarimerkillä ($) varustettu viestijono, joka kehittää täysin uuden GPS -viestin.

Esimerkiksi:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Tässä $ GPGGA tarkoittaa GGA -protokollan otsikkoa, toinen data 002153.000 viittaa UTC -aikaan hhmmss.ss -muodossa, kolmas data 3342.6618 on GPS -sijainnin kiinteiden tietojen leveysaste ddmm.mmmm -muoto ja viimeinen; 11751.3858 on GPS -sijainnin kiinteiden tietojen pituusaste dddmm.mmmm -muodossa. Aakkoset välissä suoraan tiettyihin suuntiin; "N" tarkoittaa pohjoista ja "W" länsiä. Saatuaan tietoja tällaisessa muodossa jokainen voi poimia tietoja sijainnista, jonka he haluavat tietää, joko käymällä läpi kartan tai käyttämällä saatavilla olevaa ohjelmistoa.

LATAA OHJELMISTON KOODI KLIKKAA TÄSTÄ

Vaihe 3: Vaihe 3: GPS- ja GSM -pohjaisen ajoneuvonseurantajärjestelmän rakentaminen ja testaus

Kuva 4 esittää koko piirin ja yksityiskohtia projektimme yksipuolisen piirilevyasettelun koosta. Tämän projektin osien asettelu on esitetty kuvassa 5.

OSALUETTELO GPS- JA GSM -POHJAISESTA AJONEUVON SEURANTAJÄRJESTELMÄSTÄ:

Vastus (kaikki ¼ wattia, ± 5% hiiltä)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 KΩ

Kondensaattorit

C1 = 0,1 µF (keraaminen levy)

C2, C3 = 22 pF (keraaminen levy)

C4 - C8 = 10 µF/16 V (elektrolyyttikondensaattori)

Puolijohteet

IC1 = 7805, 5V -säädin IC2 = ATMega16 -mikrokontrolleri

IC3 = MAX232 -muunnin

LED1 = 5 mm: n valodiodi

Sekalaisia

SW1 = Push-To-On-kytkin

XTAL1 = 12MHz Crystal

GPS -moduuli = iWave GPS -moduuli

GSM -modeemi = SIM300

9V PP3 -akku