PCB: uz GPS un GSM balstīta transportlīdzekļu izsekošanas sistēma: 3 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Uz GPS un GSM balstīta transportlīdzekļu izsekošanas sistēma

Inženiertehniskie projekti Projekts GPS un GSM balstīta transportlīdzekļu izsekošanas sistēma izmanto globālo pozicionēšanas sistēmu (GPS) un globālo mobilo sakaru sistēmu (GSM), kas padara šo projektu ekonomiskāku nekā sakaru sistēmas ieviešana, izmantojot GPS satelītus divos GPS sakaru sistēma.

Ievads transportlīdzekļu izsekošanas sistēmā, kas balstīta uz GPS un GSM

Izsekošana tagad ir bijusi pēdējā laika tendence, kas seko visur. Šis process palīdz mums apkopot informāciju un vienlaikus novērst ierīču aplaupīšanu. Projekts “GPS un GSM balstīta transportlīdzekļu izsekošanas sistēma”, kuras galvenais komponents ir mikrokontrolleris, galvenokārt tiek īstenots, lai izsekotu transportlīdzekļus pēdējā laikā. Projektā “Transportlīdzekļu izsekošanas sistēma, kuras pamatā ir GPS un GSM” GSM modems tiek aizstāts ar vienu no GPS ierīcēm, lai nodrošinātu divvirzienu sakaru procesu. GSM modema un SIM kartes kombinācija izmanto to pašu paņēmienu kā standarta mobilais tālrunis, lai īstenotu izsekošanas procesu. Kopējā uz GPS un GSM balstītā transportlīdzekļu izsekošanas sistēmas sistēma ir tik vienkārša un vienkārša, ka to var izpildīt jebkurā vietā. Šo ierīci var nostiprināt vai uzstādīt jebkurā transportlīdzekļa stūrī vai dārgā aprīkojumā, kam nepieciešama aizsardzība. Jā, mēs varam arī izsekot aprīkojumu ar šo ierīci, ja tas ir pareizi iestādīts. Kad ir ievērots pareizais uzstādīšanas process, mums tagad ir pilnīga piekļuve transportlīdzekļa vai jebkura izskatāmā objekta ceļam. Izmantojot mūsu mobilos tālruņus, mēs iegūstam pilnīgu informāciju par šī pieteikuma iesniedzēja atrašanās vietu.

Projekta “GPS un GSM balstīta transportlīdzekļu izsekošanas sistēma” galvenā sastāvdaļa ir maza mikroshēma, ti, SIM karte, kas pievienota GSM modemam, kas pārsūta šī objekta pašreizējo atrašanās vietu teksta formātā, ti, īsziņu atpakaļ tālrunī, tiklīdz ir norādīts šī mobilā tālruņa numurs. Tiek izsaukta SIM. Šim projektam nav noteikts noteikts laika ierobežojums, lietotājs var pieprasīt objekta atrašanās vietu jebkurā laikā un jebkurā vietā, kur ir pieejams mobilais tīkls. Neatkarīgi no tā, vai tas ir vai nu transportlīdzekļu parks, vai vairākas dārgas iekārtas, šis projekts ir piemērojams visur, lai tos atrastu jebkurā vietā un jebkurā brīdī. Fakts, ka tas ļauj cilvēkiem iegūt nepieciešamo informāciju, veido tālu vietu, bez nepieciešamības tur fiziski atrasties, padara to elastīgāku.

1. darbība: 1. darbība: GPS un uz GSM balstītas transportlīdzekļu izsekošanas sistēmas shēmas apraksts

Projekta “GPS un GSM balstīta transportlīdzekļu izsekošanas sistēma” shēma ir parādīta 1. attēlā. Kā mēs skaidri redzam, galvenie šajā projektā izmantotie komponenti ir: mikrokontrolleris, GPS modulis, GSM modems un 9 V līdzstrāvas padeve kā projekta enerģijas avots. Projekta “GPS un GSM balstīta transportlīdzekļu izsekošanas sistēma” darbību var apkopot šādos punktos:

1. Transportlīdzekļa/objekta atrašanās vietas informāciju GPS modulis savāc no satelīta, šī informācija ir platuma un garuma skalas formā.

2. Tādējādi savāktā informācija tiek padota mikrokontrolleram. Nepieciešamā apstrāde tiek veikta, un pēc tam informācija tiek nodota GSM modemam.

3. GSM modems apkopo informāciju mikrokontrolleram un pēc tam pārsūta to uz mobilo tālruni, izmantojot īsziņu teksta formātā.

2. darbība: 2. darbība. Sastāvdaļas GPS un uz GSM balstītas transportlīdzekļu izsekošanas sistēmas apraksts

Mikrokontrolleris ATmega16

Šis mikrokontrolleris (IC2) ir galvenā sastāvdaļa, kas darbojas kā projekta smadzenes. Tas darbojas kā saskarnes līdzeklis starp vairākām šajā projektā izmantotajām aparatūras perifērijas ierīcēm. IC ir 8 bitu CMOS, kuras pamatā ir AVR uzlabotā RISC arhitektūra, kas darbībai patērē mazāk enerģijas. Mēs izmantojam sērijveida saskarnes paņēmienu, lai savienotu šo IC2 ar GPS moduli un GSM modemu. No vairākiem GPS moduļa ģenerētajiem datiem šeit, projektā “GPS un GSM balstīta transportlīdzekļu izsekošanas sistēma”, mums ir nepieciešami NMEA dati, lai izsekotu transportlīdzekļa atrašanās vietu. Mikrokontrolleris apstrādā šos datus un pēc tam nosūta tos caur GSM modemu uz mobilo tālruni. RS-232 ir noteikts protokols, lai izveidotu sērijas sakaru procesu starp galvenajiem komponentiem; mikrokontrolleru, GPS un GSM modemu. Un, lai pārveidotu RS-232 sprieguma līmeņus TTL sprieguma līmeņos, mēs izmantojam sērijveida draiveri IC MAX232 (IC3). Mikrokontrollera avota kodā ir jānorāda mobilā tālruņa numurs, kas atbilst modulim pievienotajai SIM kartei. Šis numurs droši atrodas MCU iekšējā atmiņā.

iWave GPS modulis

Šim projektam priekšroka tiek dota iwave GPS modulim, kura attēls ir parādīts 2. attēlā. Šī moduļa galvenā funkcija ir nosūtīt atrašanās vietas datus mikrokontrolleram. Savienojums starp IC2 un GPS moduli tiek iestatīts, savienojot GPS pārraides tapu TXD ar mikrokontrolleru, izmantojot MAX232. NMEA dati definēja RS-232 sakaru standartu ierīcēm, kurās ir GPS uztvērēji. NMEA-0183 standartu, kas faktiski ir NMEA protokola apakškopa, pareizi atbalsta iWave GPS modulis. Šis modulis darbojas L1 frekvencē (1575,42 MHz) un līdz aptuveni 10 metru fiksētai teritorijai debesīs, tas ģenerē precīzu informāciju. Šim nolūkam atklātā vietā jānovieto antena, un vismaz 50 procentiem no telpas redzamības ir jābūt.

GSM modems

Šajā projektā ir ieviests SIM300 GSM modems, un tā atbilstošais skaitlis ir parādīts attēlā. 3. Šī modema galvenā funkcija ir datu apmaiņa. Tas ir trīs joslu SIM300; GSM/GPRS dzinējs, kas darbojas dažādos frekvenču diapazonos EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz un PCS 1900 MHz. Lai izveidotu savienojumu starp GSM modemu un mikrokontrolleri, mēs savienojam TXD pārraides tapu un saņemam GSM modema PIN RXD MAX232 (IC3) ar mikrokontrolleri (IC2). Līdzīgi mikrokontrollera piespraudes PD0 (RXD) un piespraudes PD1 (TXD) ir pievienotas attiecīgi MAX232 12. un 10. tapai.

Enerģijas padeve

Šajā projektā 9V akumulators kalpo kā galvenais enerģijas avots. Tā kā mikrokontrolleru un MAX232 darbina 5 volti, mums ir jāpārveido barošana, izmantojot 7805 regulatoru (IC1). Barošanas avota klātbūtni norāda LED1.

GPS un GSM balstītas transportlīdzekļu izsekošanas sistēmas programmatūras programma

Programmas vienkāršības dēļ mikrokontrollera programmēšanai esam izvēlējušies “C” valodu, un apkopošanas procesu veic programmatūra ar nosaukumu AVR studio. Ir jābūt īpaši uzmanīgam, lai avota kodā iekļautu precīzu tālruņa numuru, lai saņemtu zvanu no SIM kartes, kas ir iestatīta, iestatot GSM. Lai ierakstītu programmas heksadecimālo kodu MCU, izmantojot PonyProg2000 programmatūru, tas bija patiešām grūti. Ja tas ir piemērots, mēs varam arī ieviest jebkuru piemērotu rīku, ko var meklēt. Kā minēts programmatūrā, lai saņemtu datus no satelītiem, mēs izmantojām GPS moduli ar 9600 batu pārraides ātrumu. Programmatūra viegli atšifrē šajā projektā izmantoto NMEA protokolu. Runājot par protokolu, tam ir iepriekš noteikts formāts, ar kura palīdzību GPS modulis vienlaicīgi pārraida datus uz ierīci, ar kuru tas ir savienots. Protokols ir ziņojumu kopums, kurā tiek izmantota ASCII rakstzīmju kopa, un tam ir noteikts formāts, ko GPS modulis nepārtraukti sūta uz saskarnes ierīci. Informāciju sniedz GPS modulis vai uztvērējs ASCII komatatdalītu ziņojumu virkņu veidā. Un katrs ziņojums tiek kodēts ar dolāra zīmi “$” (hex 0x24) sākumā un (hex 0x0D 0x0A) beigās. Kā jau minēts iepriekšējā sadaļā, ziņojuma saturs, ko nodrošina programmatūras izvades protokols, ir divu veidu dati; globālās pozicionēšanas sistēmas fiksētie dati (GGA) un ģeogrāfiskās atrašanās vietas platums/garums (GLL). Mūsu projektam ir nepieciešams tikai GGA saturs. Platuma un garuma datu datu formāts ir iestatīts kā “grādu, minūšu un decimālo minūšu” formāts; ddmm.mmmm sākotnēji. Bet, tā kā jaunākās kartēšanas tehnoloģijas pieprasa informāciju par platuma un garuma grādiem decimāldaļas grādu formātā “dd.dddddd” kopā ar attiecīgo zīmi, lai parādītu datus vēlamajā formā, ir būtisks sava veida konvertēšanas process. Negatīvā zīme ir fiksēta dienvidu platumam un rietumu garumam. Attiecībā uz ziņojumu virknes izstrādi NMEA standarts nosaka, kā izveidot jaunu ziņojumu virkni ar dolāra zīmi ($), kas izstrādā pilnīgi jaunu GPS ziņojumu.

Piemēram:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Šeit $ GPGGA apzīmē GGA protokola galveni, otrie dati 002153.000 attiecas uz UTC laiku hhmmss.ss formātā, trešie dati 3342.6618 ir GPS pozīcijas fiksēto datu platums ddmm.mmmm formāts un pēdējais; 11751.3858 ir GPS atrašanās vietas fiksēto datu garums dddmm.mmmm formātā. Alfabēti starp tiešiem konkrētiem virzieniem kā; “N” apzīmē ziemeļus un “W” - rietumus. Saņemot datus šādā formātā, ikviens varēs iegūt informāciju par atrašanās vietu, kuru viņi vēlas zināt, vai nu caur kartes gabalu, vai caur pieejamo programmatūru.

Noklikšķiniet šeit, lai lejupielādētu PROGRAMMATŪRAS KODU

3. darbība: 3. darbība: GPS un GSM balstītas transportlīdzekļu izsekošanas sistēmas izveide un pārbaude

4. attēlā parādīta visa shēma ar informāciju par mūsu projekta vienpusējās PCB izkārtojuma lielumu. Šī projekta sastāvdaļu izkārtojums ir parādīts 5. attēlā.

GPS UN GSM PAMATOTĀ TRANSPORTLĪDZEKĻU IZSEKOŠANAS SISTĒMAS DAĻU SARAKSTS:

Rezistors (visi ¼ vati, ± 5% oglekļa)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 KΩ

Kondensatori

C1 = 0,1 µF (keramikas disks)

C2, C3 = 22 pF (keramikas disks)

C4 - C8 = 10 µF/16V (elektrolītiskais kondensators)

Pusvadītāji

IC1 = 7805, 5V regulators IC2 = ATMega16 mikrokontrolleris

IC3 = MAX232 pārveidotājs

LED1 = 5 mm gaismas diode

Dažādi

SW1 = Push-To-On slēdzis

XTAL1 = 12MHz kristāls

GPS modulis = iWave GPS modulis

GSM modems = SIM300

9V PP3 akumulators