PCB: GPS va GSM asosidagi avtomobillarni kuzatish tizimi: 3 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

GPS va GSM asosidagi avtomobillarni kuzatish tizimi

2016 yil 30-iyun, muhandislik loyihalari GPS va GSM asosidagi avtotransport vositalarini kuzatish tizimi loyihasida global joylashuvni aniqlash tizimi (GPS) va mobil aloqa uchun global tizim (GSM) ishlatiladi, bu loyihani GPS sun'iy yo'ldoshlari orqali aloqa tizimini amalga oshirishdan ko'ra tejamli qiladi. GPS aloqa tizimi.

GPS va GSM asosidagi avtomobillarni kuzatish tizimiga kirish

Kuzatish endi hamma joyda kuzatiladigan so'nggi tendentsiya bo'ldi. Bu jarayon bizga tafsilotlarni to'plashga va shu bilan birga kuzatilayotgan qurilmalarning o'g'irlanishining oldini olishga yordam beradi. "GPS va GSM asosidagi avtotransportni kuzatish tizimi" loyihasi, uning asosiy komponenti sifatida mikrokontroller ishlaydi, asosan, so'nggi paytlarda transport vositalarini kuzatib borish uchun amalga oshiriladi. "GPS va GSM asosidagi avtotransportni kuzatish tizimi" loyihasi ikki tomonlama aloqa jarayonini ta'minlash uchun GPS qurilmalaridan birini almashtirish uchun GSM modemidan foydalanadi. GSM-modem va SIM-karta kombinatsiyasi kuzatuv jarayonini amalga oshirish uchun standart uyali telefon bilan bir xil texnikadan foydalanadi. "GPS va GSM asosidagi avtotransportni kuzatish tizimi" ning umumiy tizimi shu qadar sodda va tushunarliki, uni istalgan joyda bajarish mumkin. Ushbu qurilma avtomobilning istalgan burchagiga o'rnatilishi yoki o'rnatilishi yoki himoyaga muhtoj bo'lgan qimmatbaho asbob -uskunalarga o'rnatilishi mumkin. Ha, biz to'g'ri jihozlanganimizda ham ushbu qurilma yordamida uskunalarni kuzatib borishimiz mumkin. Tegishli o'rnatish jarayoni bajarilgandan so'ng, biz hozir transport vositasi yoki ko'rib chiqilayotgan ob'ektga to'liq kirishimiz mumkin. Mobil telefonlarimiz yordamida biz o'sha arizachining qaerdaligi haqida to'liq ma'lumotga ega bo'lamiz.

"GPS va GSM -ga asoslangan avtotransport vositalarini kuzatish tizimi" loyihasining asosiy komponenti - bu kichik chip, ya'ni GSM modemiga ulangan SIM -karta bo'lib, u ob'ektning joriy joylashuvini matn formatida, ya'ni telefon raqamiga telefon raqamiga qaytariladi. SIM -karta terilgan. Bu loyiha uchun aniq vaqt chegarasi belgilanmagan, foydalanuvchi xohlagan vaqtda va mobil tarmoqqa kirish mumkin bo'lgan har qanday joyda ob'ektning joylashishini so'rashi mumkin. Avtomobillar parki yoki qimmatbaho uskunalar bo'lsin, bu loyiha uzoq masofaga qaramay, ularni istalgan joyda va istalgan vaqtda topish uchun hamma joyda qo'llaniladi. Bu odamlarga kerakli ma'lumotga ega bo'lishga imkon bermasdan, ular uzoqroq joyni tashkil etishi, uni yanada moslashuvchan qiladi.

1 -qadam: 1 -qadam: GPS va GSM asosidagi transport vositalarini kuzatish tizimining sxemasi

"GPS va GSM asosidagi transport vositalarini kuzatish tizimi" loyihasining sxemasi 1 -rasmda tasvirlangan. Ko'rinib turibdiki, loyihaning asosiy komponentlari: mikrokontroller, GPS moduli, GSM modem va 9V shahar manbai. "GPS va GSM -ga asoslangan transport vositalarini kuzatish tizimi" loyihasining ishini quyidagi nuqtalarda umumlashtirish mumkin:

1. Avtomobil/ob'ektning joylashuvi tafsilotlari GPS moduli yordamida sun'iy yo'ldoshdan yig'iladi, bu ma'lumotlar kenglik va uzunlik shkalasi ko'rinishida.

2. Shunday qilib, to'plangan ma'lumotlar keyinchalik mikrokontrollerga beriladi. Kerakli ishlov beriladi, so'ngra ma'lumotlar GSM modemiga o'tkaziladi.

3. GSM -modem mikrokontroller uchun ma'lumotlarni to'playdi va keyin uni matnli formatdagi SMS orqali mobil telefonga o'tkazadi.

2 -qadam: 2 -qadam: Komponentlar GPS va GSM -ga asoslangan avtomobillarni kuzatish tizimining tavsifi

ATmega16 mikrokontroller

Ushbu mikrokontroller (IC2) loyihaning miyasi vazifasini bajaradigan asosiy komponent hisoblanadi. U ushbu loyihada ishlatiladigan bir nechta apparat tashqi qurilmalari o'rtasida o'zaro aloqa vositasi vazifasini bajaradi. IC-bu AVR takomillashtirilgan RISC arxitekturasiga asoslangan 8 bitli CMOS bo'lib, u ishlash uchun kam quvvat sarflaydi. Biz IC2 -ni GPS moduli va GSM -modemiga ulash uchun ketma -ket interfeysdan foydalanamiz. GPS moduli tomonidan ishlab chiqarilgan bir nechta ma'lumotlardan, bu erda "GPS va GSM asosidagi avtotransportni kuzatish tizimi" loyihasida, biz mashinaning joylashishini kuzatish uchun NMEA ma'lumotlariga muhtojmiz. Mikrokontroller bu ma'lumotlarni qayta ishlaydi va keyin GSM -modem orqali mobil telefonga yuboradi. RS-232-asosiy komponentlar o'rtasida ketma-ket aloqa jarayonini o'rnatish uchun belgilangan protokol; mikrokontroller, GPS va GSM modem. RS-232 kuchlanish darajasini TTL kuchlanish darajasiga aylantirish uchun biz IC MAX232 (IC3) ketma-ket drayveridan foydalanamiz. Modulga biriktirilgan SIM -kartaga mos keladigan mobil raqam mikrokontrollerning manba kodida ko'rsatilishi kerak. Bu raqam MCU ichki xotirasida ishonchli saqlanadi.

iWave GPS moduli

iwave GPS moduli ushbu loyiha uchun afzalroqdir, uning shakli 2 -rasmda ko'rsatilgan. Ushbu modulning asosiy vazifasi - joylashuv ma'lumotlarini mikrokontrollerga uzatish. IC2 va GPS moduli o'rtasidagi ulanish GPS -ning TXD uzatuvchi pinini MAX232 orqali mikrokontrollerga ulash orqali o'rnatiladi. NMEA ma'lumotlari GPS qabul qiluvchilarni o'z ichiga olgan qurilmalar uchun RS-232 aloqa standartini aniqladi. NMEA-0183 standarti, aslida NMEA protokolining bir qismi, iWave GPS moduli tomonidan to'g'ri qo'llab-quvvatlanadi. Bu modul L1 chastotasida (1575,42 MGts) ishlaydi va osmonda taxminan 10 metrli sobit hududgacha aniq ma'lumot beradi. Buning uchun antennani ochiq joyga qo'yish kerak va kosmosning ko'rinadigan joyining kamida 50 foizi shart.

GSM modem

Ushbu loyihada SIM300 GSM modemi amalga oshirilgan va unga mos keladigan rasm anjirda keltirilgan. 3. Bu modemning asosiy vazifasi ma'lumotlar almashishdir. Bu uch tarmoqli SIM300; GSM/GPRS dvigateli EGSM 900 MGts, 1800 MGts va 1800 MGts chastotali chastotalarda ishlaydi, GSM modem va mikrokontroller o'rtasida aloqa o'rnatish uchun biz TXD uzatish pinini ulaymiz va GSM modemining RXD pinini olamiz. MAX232 (IC3) mikrokontroller (IC2) bilan. Xuddi shunday, mikrokontrollerning PD0 (RXD) va PIN1 (TXD) port pinlari mos ravishda MAX232 ning 12 va 10 -pinlariga ulangan.

Quvvatlantirish manbai

Ushbu loyihada 9V batareyasi asosiy energiya manbai bo'lib xizmat qiladi. Mikrokontroller va MAX232 5 voltli quvvatga ega bo'lgani uchun biz 7805 regulyatori (IC1) yordamida ta'minotni o'zgartirishimiz kerak. Quvvat manbai mavjudligi LED1 bilan ko'rsatilgan.

GPS va GSM asosidagi avtomobillarni kuzatish tizimining dasturiy ta'minoti

Dasturning soddaligi tufayli biz mikrokontrollerni dasturlash uchun "C" tilini tanladik va kompilyatsiya jarayoni AVR studio dasturiy ta'minoti yordamida amalga oshiriladi. GSM sozlamalari o'rnatilgan SIM -kartadan qo'ng'iroqni qabul qilish uchun manba kodiga aniq telefon raqamini kiritish juda ehtiyot bo'lishi kerak. PonyProg2000 dasturi yordamida dasturning o'n oltilik kodini MCUga yozish juda qiyin edi. Agar mos bo'lsa, biz qidirish mumkin bo'lgan har qanday mos vositani ham qo'llashimiz mumkin. Dasturda aytib o'tilganidek, sun'iy yo'ldoshlardan ma'lumotlarni olish uchun biz GPS modulidan 9600 bayd tezligida foydalanganmiz. Ushbu loyihada ishlatiladigan NMEA protokoli dasturiy ta'minot yordamida osonlikcha dekodlanadi. Protokol haqida gapiradigan bo'lsak, u oldindan belgilangan formatga ega bo'lib, u orqali ma'lumotlar bir vaqtning o'zida GPS moduli orqali ulangan qurilmaga uzatiladi. Protokol ASCII belgilar to'plamidan foydalanadigan va aniqlangan formatga ega bo'lgan xabarlar to'plamini o'z ichiga oladi, u GPS moduli tomonidan doimiy ravishda interfeys qurilmasiga yuboriladi. Ma'lumot GPS moduli yoki qabul qiluvchisi tomonidan ASCII vergul bilan ajratilgan xabar satrlari ko'rinishida taqdim etiladi. Va har bir xabar boshida "$" (hex 0x24) va oxirida (oltilik 0x0D 0x0A) dollar belgisi bilan kodlangan. Oldingi bo'limda aytib o'tilganidek, dasturiy ta'minot chiqish protokoli tomonidan taqdim etilgan xabarlar tarkibi ikki xil ma'lumotlarni o'z ichiga oladi; global joylashuvni aniqlash tizimi (GGA) va geografik joylashuv kenglik/uzunlik (GLL). Bizning loyihamiz uchun biz faqat GGA tarkibini talab qilamiz. Kenglik va uzunlik tafsilotlari uchun ma'lumot formati "daraja, daqiqa va o'nlik daqiqalar" formati sifatida o'rnatiladi; ddmm.mmmm dastlab. Ammo, so'nggi xaritalash texnologiyalari kenglik va uzunlik tafsilotlari to'g'risida ma'lumotni "dd.dddddd" kasrli, darajali formatida, tegishli belgi bilan birga talab qilganligi sababli, ma'lumotlarni kerakli shaklda taqdim etish uchun qandaydir konversiya jarayoni muhim ahamiyatga ega. Salbiy belgi janubiy kenglik va g'arbiy uzunlik uchun belgilanadi. Xabarlar satrini ishlab chiqishga kelsak, NMEA standarti butunlay yangi GPS -xabarni rivojlantiradigan dollar belgisi ($) bo'lgan yangi xabarlar qatorini qanday yaratishni belgilaydi.

Masalan; misol uchun:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, V Bu erda $ GPGGA GGA protokoli sarlavhasini bildiradi, 002153.000 ikkinchi ma'lumoti hhmmss.ss formatidagi UTC vaqtini bildiradi, uchinchi ma'lumot 3342.6618 - GPS joylashuvi to'g'risidagi ma'lumotlarning ddmm.mmmm format va oxirgi; 11751.3858 - dddmm.mmmm formatidagi GPS joylashuvi to'g'risidagi ma'lumotlarning uzunligi. Alohida yo'nalishlar orasidagi alifbo; "N" shimolni, "W" G'arbni anglatadi. Ma'lumotlar bunday shaklda taqdim etilsa, har kim xohlagan joyini tafsilotlarini xaritadan o'tish yoki mavjud dasturiy ta'minot orqali olish imkoniyatiga ega bo'ladi.

Dasturiy kodni yuklab olish uchun shu erni bosing

3 -qadam: 3 -qadam: GPS va GSM asosidagi transport vositalarini kuzatish tizimini qurish va sinovdan o'tkazish

4-rasmda bizning loyihamizning bir tomonlama PCB sxemasi o'lchamlari tafsilotlari ko'rsatilgan to'liq sxema ko'rsatilgan. Loyihaning tarkibiy qismi 5 -rasmda ko'rsatilgan.

GPS va GSM asosidagi avtomobillarni kuzatish tizimining qismlari ro'yxati:

Rezistor (hamma ¼-vatt, ± 5% uglerod)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 KΩ

Kondensatorlar

C1 = 0.1 mF (seramika disk)

C2, C3 = 22 pF (seramika disk)

C4 - C8 = 10 mF/16V (elektrolitik kondansatkich)

Yarimo'tkazgichlar

IC1 = 7805, 5V regulyatori IC2 = ATMega16 mikrokontroller

IC3 = MAX232 konvertori

LED1 = 5 mm yorug'lik chiqaruvchi diod

Har xil

SW1 = Push-to-On tugmasi

XTAL1 = 12 MGts kristalli

GPS moduli = iWave GPS moduli

GSM -modem = SIM300

9V PP3 batareyasi