PCB: GPS и GSM базирана система за проследяване на превозни средства: 3 стъпки

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-23 12:57

GPS и GSM базирана система за проследяване на превозни средства

30 юни 2016 г., Инженерни проекти Проектът, базиран на GPS и GSM система за проследяване на превозни средства, използва глобална система за позициониране (GPS) и глобална система за мобилна комуникация (GSM), което прави този проект по-икономичен от внедряването на комуникационна система чрез GPS спътници в две начин комуникационна система GPS.

Въведение в GPS и GSM базирана система за проследяване на превозни средства

Проследяването сега е скорошна тенденция, следвана навсякъде. Този процес ни помага да събираме подробности и в същото време да предотвратяваме обира на проследявани устройства. Проектът „Система за проследяване на превозни средства, базиран на GPS и GSM“, който използва микроконтролер като основен компонент, се прилага най -вече за проследяване на превозни средства в последно време. Проектът „Система за проследяване на превозни средства, базиран на GPS и GSM“използва GSM модем като заместител на едно от GPS устройствата, за да осигури двупосочен комуникационен процес. Комбинацията от GSM модем и SIM карта използва същата техника като стандартен мобилен телефон за осъществяване на процеса на проследяване. Цялостната система на „GPS и GSM базирана система за проследяване на превозни средства“е толкова лесна и ясна, че може да бъде изпълнена навсякъде. Това устройство може да бъде фиксирано или монтирано във всякакви ъгли на автомобила или скъпо оборудване, което се нуждае от защита. Да, можем също да проследим оборудването с това устройство, когато е засадено правилно. След като бъде следван правилният процес на инсталиране, сега имаме пълен достъп до пътя на превозното средство или всеки обект, който се разглежда. Чрез помощта на мобилните си телефони получаваме пълна информация за местонахождението на този заявител.

Ключовият компонент в проекта „GPS и GSM базирана система за проследяване на превозни средства“е малък чип, т.е. SIM карта, свързана към GSM модема, която предава текущото местоположение на този обект в текстов формат, т.е. SMS обратно в телефона, след като мобилният номер на този SIM се набира. За този проект не е определен конкретен срок, потребителят може да поиска местоположението на обекта по всяко време и всяко място, където мобилната мрежа е достъпна. Независимо дали е автопарк или редица скъпо оборудване, този проект е приложим навсякъде, за да ги локализира навсякъде и по всяко време, независимо от дългите разстояния. Фактът, че позволява на хората да постигнат необходимата информация от далечно място, без те да присъстват физически там, го прави по -гъвкав.

Стъпка 1: Стъпка 1: Описание на веригата на GPS и GSM базирана система за проследяване на превозни средства

Схемата на проекта „GPS и GSM базирана система за проследяване на превозни средства“е изобразена на фиг.1. Както можем ясно да видим, основните компоненти, използвани в този проект, са: микроконтролер, GPS модул, GSM модем и 9V DC захранване като източник на захранване за проекта. Работата на проекта „GPS и GSM базирана система за проследяване на превозни средства“може да бъде обобщена в точки по -долу:

1. Детайлите за местоположението на превозното средство/обекта се събират от GPS модула от спътника, тази информация е под формата на географски ширини и дължина.

2. Така събраната информация след това се подава към микроконтролера. Извършва се необходимата обработка и след това информацията се предава на GSM модема.

3. GSM модемът събира информацията за микроконтролера и след това я прехвърля към мобилния телефон чрез SMS, който е в текстов формат.

Стъпка 2: Стъпка 2: Описание на компонентите на GPS и GSM базирана система за проследяване на превозни средства

Микроконтролер ATmega16

Този микроконтролер (IC2) е основният компонент, който изпълнява ролята на мозъка на проекта. Той действа като свързващ носител между множество хардуерни периферни устройства, използвани в този проект. IC е 8-битов CMOS, базиран на AVR подобрена RISC архитектура, която консумира по-малко енергия за работа. Използваме техника на сериен интерфейс, за да свържем този IC2 с GPS модул и GSM модем. От множеството данни, генерирани от GPS модула, тук в проекта „GPS и GSM базирана система за проследяване на превозни средства“се нуждаем от данни NMEA, за да проследим местоположението на превозното средство. Микроконтролерът обработва тези данни и след това ги изпраща през GSM модем до мобилния телефон. RS-232 е дефинираният протокол за установяване на сериен комуникационен процес между основните компоненти; микроконтролера, GPS и GSM модем. И за да трансформираме нивата на напрежение RS-232 в нива на напрежение TTL, ние използваме сериен драйвер IC MAX232 (IC3). Мобилният номер, съответстващ на SIM картата, прикрепена към модула, трябва да бъде посочена в изходния код на микроконтролера. Този номер се намира безопасно във вътрешната памет на MCU.

iWave GPS модул

iwave GPS модулът е предпочитан за този проект, чиято цифра е показана на фиг.2. Основната функция на този модул е да предава данни за местоположението към микроконтролера. Връзката между IC2 и GPS модула се задава чрез свързване на предавателния пин TXD на GPS към микроконтролера чрез MAX232. Данните на NMEA дефинират комуникационен стандарт RS-232 за устройства, които включват GPS приемници. Стандартът NMEA-0183, който всъщност е подмножество от протокол NMEA, се поддържа правилно от iWave GPS модула. Този модул работи в честота L1 (1575,42 MHz) и до фиксирана територия от около 10 метра в небето, той генерира точна информация. За тази цел трябва да се постави антена на открито и най -малко 50 процента от видимостта на пространството е задължителна.

GSM модем

SIM300 GSM модем е внедрен в този проект и съответната му цифра е дадена на фиг. 3. Основната функция на този модем е да обменя данни. Това е трилентов SIM300; GSM/GPRS двигател, който работи на различни честотни диапазони EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz и PCS 1900 MHz. За да се установи връзката между GSM модем и микроконтролер, ние свързваме предавателния пин TXD и приемаме пинов RXD на GSM модем чрез MAX232 (IC3) с микроконтролера (IC2). По същия начин, портният пин PD0 (RXD) и портният пин PD1 (TXD) на микроконтролера са свързани съответно към пинове 12 и 10 на MAX232.

Захранване

В този проект 9V батерията служи като основен източник на енергия. Тъй като микроконтролерът и MAX232 се захранват от 5 волта, трябва да преобразуваме захранването с помощта на регулатор 7805 (IC1). Наличието на захранване се показва от LED1.

Софтуерна програма на GPS и GSM базирана система за проследяване на превозни средства

Поради простотата на програмата, ние избрахме език „C“за програмиране на микроконтролер и процесът на компилиране се извършва от софтуер, наречен AVR studio. Човек трябва да бъде особено внимателен, за да включи точен телефонен номер в изходния код, за да получи повикване от SIM картата, която е настроена с настроен GSM. Записването на шестнадесетичния код на програмата в MCU с помощта на софтуер PonyProg2000 беше наистина трудно. Ако е подходящо, можем също да внедрим всеки подходящ инструмент, който може да се търси. Както бе споменато в софтуера, за да получим данните от спътници, използвахме GPS модула със скорост 9600 бода. Протоколът NMEA, използван в този проект, лесно се декодира от софтуера. Говорейки за протокола, той има предварително определен формат, чрез който данните се предават едновременно от GPS модула към устройството, с което са свързани. Протоколът представлява набор от съобщения, които използват набор от символи ASCII и имат определен формат, който непрекъснато се изпраща от GPS модула към интерфейсното устройство. Информацията се предоставя от GPS модула или приемника под формата на ASCII разделени със запетаи низове на съобщения. И всяко съобщение е кодирано със знак за долар „$“(шестнадесетичен 0x24) в началото и (шестнадесетичен 0x0D 0x0A) в края. Както бе споменато вече в предишния раздел, съдържанието на съобщението, предоставено от изходния протокол на софтуера, представлява два различни типа данни; фиксирани данни за глобалната система за позициониране (GGA) и географска ширина/дължина на местоположението (GLL). За нашия проект ние изискваме само GGA съдържание. Форматът на данните за географска ширина и дължина е зададен като формат „градуси, минути и десетични минути“; ddmm.mmmm първоначално. Но тъй като последните технологии за картографиране изискват информация за подробности за географската ширина и дължина във формата на десетични знаци, градуси, в „dd.dddddd“заедно със съответния знак, някакъв процес на преобразуване е от съществено значение за представяне на данните в желаната форма. Отрицателният знак е фиксиран за южна ширина и западна дължина. Що се отнася до разработването на низ от съобщения, стандартът NMEA определя как да се създаде нов низ със съобщение със знак за долар ($), който еволюира изцяло ново GPS съобщение.

Например:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Тук $ GPGGA означава заглавката на GGA протокола, вторите данни 002153.000 се отнасят до UTC времето във формат hhmmss.ss, трети данни 3342.6618 е географската ширина на фиксираните данни за GPS в ddmm.mmmm формат и последният; 11751.3858 е географската дължина на фиксираните данни за GPS позицията във формат dddmm.mmmm. Азбуките между директните определени посоки като; „N“означава Север и „W“Запад. Като се предоставят данни в такъв формат, всеки ще може да извлече подробности за местоположението, което предпочита да знае, като премине през парче от картата или премине през наличния софтуер.

Щракнете тук, за да изтеглите софтуерния код

Стъпка 3: Стъпка 3: Изграждане и тестване на GPS и GSM базирана система за проследяване на превозни средства

Фигура 4 показва пълната схема с подробности за размера на едностранното оформление на печатни платки на нашия проект. Компонентното оформление на този проект е илюстрирано на фиг.5.

СПИСЪК НА ЧАСТИ НА СИСТЕМА ЗА ПРОСЛЕДВАНЕ НА GPS И ГСМ НА ПРЕВОЗНИ СРЕДСТВА:

Резистор (всички ¼-вата, ± 5% въглерод)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 KΩ

Кондензатори

C1 = 0,1 µF (керамичен диск)

C2, C3 = 22 pF (керамичен диск)

C4 - C8 = 10 µF/16V (електролитен кондензатор)

Полупроводници

IC1 = 7805, 5V регулатор IC2 = ATMega16 микроконтролер

IC3 = MAX232 конвертор

LED1 = 5 мм светодиод

Разни

SW1 = Превключвател за натискане

XTAL1 = 12MHz кристал

GPS модул = iWave GPS модул

GSM модем = SIM300

9V батерия PP3