NYÁK: GPS és GSM alapú járműkövető rendszer: 3 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

GPS és GSM alapú járműkövető rendszer

2016. június 30., Mérnöki projektek A projekt GPS és GSM alapú járműkövető rendszer globális helymeghatározó rendszert (GPS) és globális mobilkommunikációs rendszert (GSM) használ, ami gazdaságosabbá teszi ezt a projektet, mint egy kommunikációs rendszer GPS műholdakon keresztül történő megvalósítása két- GPS kommunikációs rendszer.

Bevezetés a GPS és GSM alapú járműkövető rendszerbe

A követés mostanában mindenütt követett tendencia. Ez a folyamat segít abban, hogy részleteket gyűjtsünk, és ezzel egyidejűleg megakadályozzuk az eszközök rablását. A „GPS- és GSM -alapú járműkövető rendszer” projekt, amelynek fő összetevője a mikrokontroller, többnyire a járművek nyomon követésére valósul meg az utóbbi időben. A „GPS- és GSM-alapú járműkövető rendszer” projekt GSM-modemet használ az egyik GPS-eszköz helyett, hogy biztosítsa a kétirányú kommunikációt. A GSM modem és a SIM-kártya kombinációja ugyanazt a technikát alkalmazza, mint a szabványos mobiltelefon a követési folyamat megvalósításához. A „GPS- és GSM -alapú járműkövető rendszer” általános rendszere olyan egyszerű és egyszerű, hogy bárhol végrehajtható. Ez az eszköz rögzíthető vagy felszerelhető a jármű vagy a drága berendezés bármely sarkába, amely védelmet igényel. Igen, ezzel a készülékkel is nyomon követhetjük a berendezéseket, ha megfelelően ültetjük. A megfelelő telepítési folyamat követése után most teljes hozzáféréssel rendelkezünk a jármű vagy bármely vizsgált objektum útvonalához. Mobiltelefonjaink segítségével teljes körű információt kapunk a kérelmező hollétéről.

A „GPS- és GSM -alapú járműkövető rendszer” projekt kulcsfontosságú eleme egy kis chip, azaz a GSM -modemhez csatlakoztatott SIM, amely szöveges formátumban továbbítja az objektum aktuális helyét, azaz SMS -t küld vissza a telefonba, miután a mobilszámot A SIM tárcsázott. Ehhez a projekthez nincs meghatározott időkorlát, a felhasználó bármikor kérheti az objektum helyét és bármely olyan helyet, ahol a mobilhálózat elérhető. Legyen szó akár járműparkról, akár számos drága felszerelésről, ez a projekt mindenhol alkalmazható, hogy bárhol és bármikor megtalálja őket a nagy távolság ellenére. Az a tény, hogy lehetővé teszi az emberek számára, hogy elérjék a szükséges információkat egy távoli helyről, anélkül, hogy fizikailag ott lennének, rugalmasabbá teszi azt.

1. lépés: 1. lépés: A GPS és a GSM -alapú járműkövető rendszer áramköri leírása

A „GPS és GSM alapú járműkövető rendszer” projekt kapcsolási rajza az 1. ábrán látható. Amint világosan látjuk, a projekt fő alkotóelemei a következők: mikrokontroller, GPS modul, GSM modem és 9 V DC tápegység, mint a projekt áramforrása. A „GPS- és GSM -alapú járműkövető rendszer” projekt munkája az alábbi pontokban foglalható össze:

1. A jármű/tárgy helyadatait a GPS modul gyűjti a műholdról, ez az információ szélességi és hosszúsági skála formájában van megadva.

2. Az így összegyűjtött információkat ezután a mikrokontrollerhez táplálják. Megtörténik a szükséges feldolgozás, majd az információ továbbadásra kerül a GSM modemre.

3. A GSM modem összegyűjti az információkat a mikrokontroller számára, majd szöveges formátumú SMS -ben továbbítja azokat a mobiltelefonra.

2. lépés: 2. lépés: Alkatrészek GPS és GSM alapú járműkövető rendszer leírása

ATmega16 mikrovezérlő

Ez a mikrokontroller (IC2) a fő alkotóelem, amely a projekt agyaként működik. Interfészközegként működik a projektben használt több hardver -periféria között. Az IC egy 8 bites CMOS, amely az AVR továbbfejlesztett RISC architektúráján alapul, és kevesebb energiát fogyaszt a működéshez. Soros interfész technikát használunk az IC2 és a GPS modul és a GSM modem összekapcsolására. A GPS -modul által generált több adat közül itt, a „GPS- és GSM -alapú járműkövető rendszer” projektben NMEA -adatokra van szükségünk a jármű helyének nyomon követéséhez. A mikrokontroller feldolgozza ezeket az adatokat, majd GSM modemen keresztül elküldi a mobiltelefonra. Az RS-232 a meghatározott protokoll, amely soros kommunikációs folyamatot hoz létre a fő komponensek között; a mikrokontroller, a GPS és a GSM modem. Annak érdekében, hogy az RS-232 feszültségszinteket TTL feszültségszintekké alakíthassuk, az IC MAX232 (IC3) soros illesztőprogramot használjuk. A modulhoz csatolt SIM -nek megfelelő mobilszámot fel kell tüntetni a mikrokontroller forráskódjában. Ez a szám biztonságosan megmarad az MCU belső memóriájában.

iWave GPS modul

Ebben a projektben az iwave GPS modul előnyben részesül, amelynek ábráját a 2. ábra mutatja. Ennek a modulnak a fő funkciója a helyadatok továbbítása a mikrokontrollernek. Az IC2 és a GPS modul közötti kapcsolat úgy állítható be, hogy a TXD GPS átviteli tűt a mikrokontrollerhez MAX232 -n keresztül csatlakoztatja. Az NMEA adatok RS-232 kommunikációs szabványt határoztak meg a GPS-vevőt tartalmazó eszközök számára. Az NMEA-0183 szabványt, amely valójában az NMEA protokoll részhalmaza, megfelelően támogatja az iWave GPS modul. Ez a modul az L1 frekvencián (1575,42 MHz) működik, és körülbelül 10 méteres rögzített területig az égen pontos információkat generál. Ebből a célból antennát kell elhelyezni a nyílt térben, és a tér láthatóságának legalább 50 százaléka kötelező.

GSM modem

Ebben a projektben a SIM300 GSM modemet valósították meg, és a megfelelő ábrát az 1. ábra mutatja. 3. Ennek a modemnek a fő funkciója az adatcsere. Ez egy háromsávos SIM300; GSM/GPRS motor, amely különböző frekvenciatartományokon működik, EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz és PCS 1900 MHz. A GSM modem és a mikrokontroller közötti kapcsolat létrehozásához összekapcsoljuk a TXD adótüskét és a GSM modem RXD tűjét MAX232 (IC3) a mikrovezérlővel (IC2). Hasonlóképpen, a mikrovezérlő PD0 (RXD) és PD1 (TXD) portcsapja a MAX232 12. és 10. érintkezőjéhez van csatlakoztatva.

Tápegység

Ebben a projektben a 9 V -os akkumulátor szolgál a fő energiaforrásként. Mivel a mikrokontrollert és a MAX232 tápellátását 5 V feszültség táplálja, a tápegységet 7805 szabályozó (IC1) használatával kell átalakítanunk. A tápegység jelenlétét a LED1 jelzi.

GPS és GSM alapú járműkövető rendszer szoftverprogramja

A program egyszerűsége miatt a „C” nyelvet választottuk a mikrokontroller programozásához, és a fordítási folyamatot az AVR studio nevű szoftver végzi. Különösen óvatosnak kell lennie, hogy pontos telefonszámot írjon be a forráskódba, hogy hívást tudjon fogadni a SIM -kártyáról, amely a GSM beállításával van beállítva. Nagyon nehéz volt a program hexakódját MCU -ba írni a PonyProg2000 szoftver segítségével. Ha alkalmas, akkor bármelyik kereshető eszközt is megvalósíthatjuk. Amint azt a szoftver is említette, a műholdakról érkező adatok fogadásához a 9600 baud sebességű GPS modult használtuk. Az ebben a projektben használt NMEA protokollt a szoftver könnyen dekódolja. A protokollról beszélve egy előre meghatározott formátummal rendelkezik, amelyen keresztül a GPS -modul egyidejűleg továbbítja az adatokat arra az eszközre, amelyhez kapcsolódik. A protokoll egy üzenetkészletet tartalmaz, amely ASCII karakterkészletet használ, és meghatározott formátumú, amelyet a GPS modul folyamatosan küld az interfészeszközhöz. Az információt a GPS modul vagy a vevő ASCII vesszővel elválasztott üzenetláncok formájában biztosítja. És minden üzenetet dollárjellel "$" (hex 0x24) kódolnak az elején és (hex 0x0D 0x0A) a végén. Amint az előző részben már említettük, a szoftver kimeneti protokoll által biztosított üzenettartalom két különböző típusú adatot tartalmaz; globális helymeghatározó rendszer rögzített adatai (GGA) és földrajzi pozíció szélesség/hosszúság (GLL). Projektünkhöz csak GGA -tartalmat igényelünk. A szélességi és hosszúsági adatok adatformátuma „fok, perc és tizedes perc” formátumban van beállítva; ddmm.mmmm kezdetben. Mivel azonban a legújabb feltérképezési technológiák a szélességi és hosszúsági adatokat tizedes, fok formátumban, „dd.dddddd” formátumban igénylik a megfelelő előjelekkel együtt, valamilyen átalakítási folyamat elengedhetetlen az adatok kívánt formában történő megjelenítéséhez. A negatív előjel a déli szélességre és a nyugati hosszúságra van rögzítve. Az üzenetsor fejlesztésével kapcsolatban az NMEA szabvány meghatározza, hogyan hozhat létre egy új, dollárjellel ($) rendelkező üzenetláncot, amely teljesen új GPS -üzenetet hoz létre.

Például:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Itt a $ GPGGA a GGA protokoll fejlécét jelöli, a második adat 002153.000 az UTC időre utal hhmmss.ss formátumban, a harmadik adatok 3342.6618 a GPS pozíció rögzített adatának szélessége ddmm -ben.mmmm formátum és az utolsó; 11751.3858 a GPS pozíció rögzített adatainak hosszúsága dddmm.mmmm formátumban. Az ábécék a közvetlen irányok között; Az „N” északot és „W” nyugatot jelent. Mivel ilyen formátumú adatokkal látják el, bárki kinyerheti a kívánt hely részleteit, ha átmegy egy térképen vagy a rendelkezésre álló szoftveren.

KLIKK IDE A SZOFTVERKÓD LETÖLTÉSÉHEZ

3. lépés: 3. lépés: GPS és GSM alapú járműkövető rendszer felépítése és tesztelése

A 4. ábra a teljes áramkört mutatja a projektünk egyoldalas NYÁK-elrendezésének méretével. Ennek a projektnek a komponens elrendezését az 5. ábra szemlélteti.

A GPS- ÉS GSM -ALAPÚ JÁRMŰKÖVETŐ RENDSZER ALKATRÉSZE:

Ellenállás (minden ¼ watt, ± 5% szén)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 KΩ

Kondenzátorok

C1 = 0,1 µF (kerámia tárcsa)

C2, C3 = 22 pF (kerámia tárcsa)

C4 - C8 = 10 µF/16V (elektrolit kondenzátor)

Félvezetők

IC1 = 7805, 5V szabályozó IC2 = ATMega16 mikrokontroller

IC3 = MAX232 átalakító

LED1 = 5 mm-es fénykibocsátó dióda

Vegyes

SW1 = Push-To-On kapcsoló

XTAL1 = 12MHz kristály

GPS modul = iWave GPS modul

GSM modem = SIM300

9V PP3 akkumulátor