PCB: GPS i GSM sistem za praćenje vozila: 3 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

GPS i GSM sistem za praćenje vozila

30. lipnja 2016., Inženjerski projekti Projekt Sistem za praćenje vozila baziran na GPS-u i GSM-u koristi Globalni sistem pozicioniranja (GPS) i globalni sistem za mobilnu komunikaciju (GSM), što ovaj projekt čini ekonomičnijim od implementacije komunikacijskog sistema putem GPS satelita u dva način GPS komunikacijski sistem.

Uvod u GPS i GSM sistem za praćenje vozila

Praćenje je sada nedavni trend koji se prati posvuda. Ovaj proces nam pomaže da prikupimo detalje i, istovremeno, spriječimo da se prati pljačka uređaja. Projekt „Sistem za praćenje vozila temeljen na GPS -u i GSM -u“, koji koristi mikrokontroler kao svoju glavnu komponentu, uglavnom se provodi kako bi se u novije vrijeme pratila vozila. Projekt „Sistem za praćenje vozila temeljen na GPS-u i GSM-u“koristi GSM modem kao zamjenu za jedan od GPS uređaja kako bi se osigurao dvosmjerni komunikacijski proces. Kombinacija GSM modema i SIM kartice koristi istu tehniku kao i standardni mobilni telefon za implementaciju procesa praćenja. Cjelokupni sustav „GPS -a i GSM -a za praćenje vozila“toliko je jednostavan i jasan da se može izvesti bilo gdje. Ovaj uređaj može se pričvrstiti ili montirati u bilo koji kutak vozila ili skupu opremu kojoj je potrebna zaštita. Da, pomoću ovog uređaja možemo pratiti i opremu ako je pravilno posađena. Nakon što se slijedi pravilan postupak instalacije, sada imamo potpuni pristup putanji vozila ili bilo kojeg objekta koji se razmatra. Uz pomoć naših mobilnih telefona dobivamo potpune informacije o tome gdje se nalazi taj podnosilac zahtjeva.

Ključna komponenta u projektu "Sistem za praćenje vozila temeljen na GPS -u i GSM -u" je mali čip, tj. SIM priključen na GSM modem koji prenosi trenutnu lokaciju tog objekta u tekstualnom formatu, tj. SMS natrag u telefon nakon što je naveden broj mobilnog telefona Bira se SIM kartica. Za ovaj projekt nije određeno posebno vremensko ograničenje, korisnik može zatražiti lokaciju objekta u bilo koje vrijeme i bilo koju lokaciju na kojoj je mobilna mreža dostupna. Bilo da se radi o voznom parku ili o skupocjenoj opremi, ovaj je projekt primjenjiv svugdje kako bi ih locirali bilo gdje i u bilo kojem trenutku unatoč velikim udaljenostima. Činjenica da omogućava ljudima da postignu potrebne informacije s udaljenog mjesta bez fizičkog prisustva čini ih fleksibilnijim.

Korak 1: Korak 1: Opis kola GPS i GSM sistema za praćenje vozila

Dijagram kola projekta „GPS i GSM sistem za praćenje vozila“prikazan je na slici 1. Kao što jasno vidimo, glavne komponente korištene u ovom projektu su: mikrokontroler, GPS modul, GSM modem i napajanje od 9 V DC kao izvor energije za projekt. Rad projekta „GPS i GSM sistem za praćenje vozila“može se sažeti u donje tačke:

1. GPS -detalj lokacije vozila/objekta prikuplja GPS satelit, te informacije su u obliku skala zemljopisnih širina i dužina.

2. Tako prikupljene informacije se zatim šalju u mikrokontroler. Obavlja se neophodna obrada, a zatim se informacije prenose na GSM modem.

3. GSM modem prikuplja informacije za mikrokontroler i zatim ih prenosi na mobilni telefon putem SMS -a koji je u tekstualnom formatu.

Korak 2: Korak 2: Opis komponenti GPS i GSM sistema za praćenje vozila

Mikrokontroler ATmega16

Ovaj mikrokontroler (IC2) je glavna komponenta koja djeluje kao mozak projekta. Djeluje kao medij za povezivanje između više hardverskih perifernih uređaja koji se koriste u ovom projektu. IC je 8-bitni CMOS zasnovan na AVR poboljšanoj RISC arhitekturi koja za rad troši manje energije. Koristimo tehniku serijskog povezivanja za povezivanje ovog IC2 s GPS modulom i GSM modemom. Od više podataka koje generira GPS modul, ovdje u projektu „Sistem za praćenje vozila temeljen na GPS -u i GSM -u“potrebni su nam podaci NMEA za praćenje lokacije vozila. Mikrokontroler obrađuje ove podatke, a zatim ih šalje putem GSM modema na mobilni telefon. RS-232 je definirani protokol za uspostavljanje procesa serijske komunikacije između glavnih komponenti; mikrokontroler, GPS i GSM modem. Da bismo transformirali naponske nivoe RS-232 u nivoe napona TTL, koristimo serijski upravljački program IC MAX232 (IC3). Broj mobilnog telefona koji odgovara SIM kartici priključenom na modul mora biti naveden u izvornom kodu mikrokontrolera. Ovaj broj se sigurno nalazi u internoj memoriji MCU -a.

iWave GPS modul

iwave GPS modul je poželjan za ovaj projekt, čija je slika prikazana na sl.2. Glavna funkcija ovog modula je prijenos podataka o lokaciji na mikrokontroler. Veza između IC2 i GPS modula postavlja se povezivanjem prijenosnog pina TXD GPS -a na mikrokontroler putem MAX232. Podaci NMEA definirali su komunikacijski standard RS-232 za uređaje koji uključuju GPS prijamnike. IWave GPS modul ispravno podržava standard NMEA-0183 koji je zapravo podskup NMEA protokola. Ovaj modul radi na frekvenciji L1 (1575,42 MHz) i do fiksne teritorije od oko 10 metara na nebu, generira točne informacije. U tu svrhu antena mora biti postavljena na otvorenom prostoru i mora biti najmanje 50 posto vidljivosti prostora.

GSM modem

SIM300 GSM modem implementiran je u ovaj projekt, a njegova odgovarajuća slika data je na sl. 3. Glavna funkcija ovog modema je razmjena podataka. To je tropojasni SIM300; GSM/GPRS motor koji radi na različitim frekvencijama EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz i PCS 1900 MHz. Da bismo uspostavili vezu između GSM modema i mikrokontrolera, povezujemo prijenosni pin TXD i primamo pin RXD GSM modema putem MAX232 (IC3) sa mikrokontrolerom (IC2). Slično, pin port PD0 (RXD) i port pin PD1 (TXD) mikrokontrolera povezani su na pinove 12 i 10 na MAX232, respektivno.

Napajanje strujom

U ovom projektu 9V baterija služi kao glavni izvor energije. Budući da se mikrokontroler i MAX232 napajaju sa 5 volti, moramo pretvoriti napajanje pomoću regulatora 7805 (IC1). Prisutnost izvora napajanja označena je LED1.

Softverski program sistema za praćenje vozila zasnovanog na GPS -u i GSM -u

Zbog jednostavnosti programa, za programiranje mikrokontrolera odabrali smo jezik „C“, a proces kompilacije provodi softver pod nazivom AVR studio. Morate biti posebno oprezni da u izvorni kod uključite tačan telefonski broj kako biste primili poziv sa SIM kartice koja je postavljena sa postavljenim GSM -om. Bilo je teško snimiti heksadecimalni kod programa u MCU pomoću softvera PonyProg2000. Ako odgovara, možemo implementirati bilo koji odgovarajući alat koji se može pretraživati. Kao što je spomenuto u softveru, za primanje podataka sa satelita koristili smo GPS modul s brzinom prijenosa od 9600. NMEA protokol korišten u ovom projektu softver lako dekodira. Kada govorimo o protokolu, on ima unaprijed definirani format kroz koji se podaci istovremeno prenose GPS modulom na uređaj s kojim su povezani. Protokol čini skup poruka koje koriste skup ASCII karaktera i imaju definirani format koji GPS modul kontinuirano šalje uređaju za povezivanje. Informacije pruža GPS modul ili prijemnik u obliku ASCII nizova poruka razgraničenih zarezima. Svaka poruka je kodirana znakom dolara '$' (hex 0x24) na početku i (hex 0x0D 0x0A) na kraju. Kao što je već spomenuto u prethodnom odjeljku, sadržaj poruke koji se pruža softverskim izlaznim protokolom čini dvije različite vrste podataka; fiksni podaci globalnog sistema pozicioniranja (GGA) i zemljopisna širina/dužina (GLL). Za naš projekt potrebni su nam samo GGA sadržaji. Format podataka za detalje o zemljopisnoj širini i dužini postavljen je kao format „stupnjevi, minute i decimalne minute“; ddmm.mmmm u početku. No, budući da novije tehnologije mapiranja zahtijevaju informacije o geografskim širinama i dužinama u formatu decimalnih brojeva, stupnjeva, u "dd.dddddd" zajedno s odgovarajućim predznakom, neka vrsta procesa pretvorbe bitna je za predstavljanje podataka u željenom obliku. Negativni predznak je fiksiran za južnu geografsku širinu i zapadnu dužinu. Što se tiče razvoja niza poruka, standard NMEA definira kako stvoriti novi niz poruka sa znakom dolara ($) koji razvija potpuno novu GPS poruku.

Na primjer:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Ovdje, $ GPGGA označava zaglavlje GGA protokola, drugi podaci 002153.000 odnose se na UTC vrijeme u formatu hhmmss.ss, treći podatak 3342.6618 je širina fiksnih podataka GPS položaja u ddmm.mmmm format i posljednji; 11751.3858 je geografska dužina fiksnih podataka GPS položaja u formatu dddmm.mmmm. Abecede između direktnih posebnih pravaca kao; 'N' znači sjever, a 'W' zapad. Kad im se dostave podaci u takvom formatu, svatko će moći izvući detalje o lokaciji koju više voli znati prolaskom kroz dio karte ili pregledavanjem dostupnog softvera.

KLIKNITE OVDJE ZA PREUZIMANJE KODA SOFTVERA

Korak 3: Korak 3: Konstrukcija i testiranje GPS i GSM sistema za praćenje vozila

Slika 4 prikazuje kompletno kolo sa detaljima veličine jednostranog rasporeda PCB-a našeg projekta. Raspored komponenti ovog projekta prikazan je na slici 5.

LISTA DIJELOVA SISTEMA ZA PRAĆENJE VASILA NA GPS I GSM:

Otpornik (svi ¼-vati, ± 5% ugljika)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 KΩ

Kondenzatori

C1 = 0,1 µF (keramički disk)

C2, C3 = 22 pF (keramički disk)

C4 - C8 = 10 µF/16V (elektrolitički kondenzator)

Poluvodiči

IC1 = 7805, 5V regulator IC2 = ATMega16 mikrokontroler

IC3 = MAX232 pretvarač

LED1 = 5 mm LED dioda

Ostalo

SW1 = Pritisni-za-Uključi prekidač

XTAL1 = 12MHz kristal

GPS modul = iWave GPS modul

GSM modem = SIM300

9V PP3 baterija