PCB: Sustav za praćenje vozila temeljen na GPS -u i GSM -u: 3 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Sustav za praćenje vozila temeljen na GPS -u i GSM -u

30. lipnja 2016., Inženjerski projekti Projekt Sustav praćenja vozila temeljen na GPS-u i GSM-u koristi Globalni sustav pozicioniranja (GPS) i globalni sustav za mobilnu komunikaciju (GSM), što ovaj projekt čini ekonomičnijim od implementacije komunikacijskog sustava putem GPS satelita u dva način GPS komunikacijski sustav.

Uvod u sustav za praćenje vozila temeljen na GPS -u i GSM -u

Praćenje je sada noviji trend koji se prati posvuda. Taj nam proces pomaže pri prikupljanju pojedinosti i, u isto vrijeme, sprječavanju praćenja pljački uređaja. Projekt ‘Sustav 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 „Sustav za praćenje vozila temeljen na GPS-u i GSM-u“koristi GSM modem kao zamjenu za jedan od GPS uređaja kako bi se osigurao dvosmjeran komunikacijski proces. Kombinacija GSM modema i SIM kartice koristi istu tehniku kao standardni mobitel za provedbu procesa praćenja. Cjelokupni sustav ‘Sustava praćenja vozila temeljenog na GPS -u i GSM -u’ toliko je jednostavan i jasan da se može izvesti bilo gdje. Ovaj uređaj može se učvrstiti ili montirati u bilo koji kutak vozila ili skupu opremu koja treba zaštitu. Da, također možemo pratiti opremu s ovim uređajem kada je pravilno posađena. Nakon što se slijedi pravilan postupak instalacije, sada imamo potpuni pristup putu vozila ili bilo kojem objektu koji se razmatra. Uz pomoć mobitela dobivamo potpune informacije o tome gdje se nalazi taj podnositelj zahtjeva.

Ključna komponenta u projektu "Sustav 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 koje mjesto na kojem je mobilna mreža dostupna. Bilo da se radi o voznom parku ili o skupocjenoj opremi, ovaj je projekt primjenjiv posvuda kako bi ih locirao bilo gdje i u bilo kojem trenutku unatoč velikim udaljenostima. Činjenica da omogućuje ljudima da postignu potrebne informacije s udaljenog mjesta, a da pritom nisu fizički prisutni, čini ga fleksibilnijim.

Korak 1: Korak 1: Opis kruga GPS i GSM sustava za praćenje vozila

Dijagram sklopa projekta „Sustav za praćenje vozila temeljen na GPS -u i GSM -u“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 „Sustav za praćenje vozila temeljen na GPS -u i GSM -u“može se sažeti u sljedeće točke:

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

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

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

Korak 2: Korak 2: Komponente Opis GPS i GSM sustava za praćenje vozila

Mikrokontroler ATmega16

Ovaj mikrokontroler (IC2) glavna je komponenta koja djeluje kao mozak projekta. Djeluje kao medij za povezivanje između više hardverskih perifernih uređaja korištenih u ovom projektu. IC je 8-bitni CMOS temeljen na AVR poboljšanoj RISC arhitekturi koja za rad troši manje energije. Za povezivanje ovog IC2 s GPS modulom i GSM modemom koristimo tehniku serijskog sučelja. Od više podataka koje generira GPS modul, ovdje u projektu „Sustav za praćenje vozila temeljen na GPS -u i GSM -u“potrebni su nam podaci NMEA za praćenje lokacije vozila. Mikrokontroler obrađuje te podatke, a zatim ih putem GSM modema šalje na mobilni telefon. RS-232 je definirani protokol za uspostavu procesa serijske komunikacije između glavnih komponenti; mikrokontroler, GPS i GSM modem. Kako bismo transformirali naponske razine RS-232 u naponske razine 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. Taj se broj 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. Standard NMEA-0183 koji je zapravo podskup NMEA protokola ispravno podržava iWave GPS modul. Ovaj modul radi na frekvenciji L1 (1575,42 MHz) i do fiksnog područja od oko 10 metara na nebu generira točne podatke. 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 rasponima frekvencija EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz i PCS 1900 MHz. Kako bismo uspostavili vezu između GSM modema i mikrokontrolera, povezujemo prijenosni pin TXD i primamo pin RXD GSM modema putem MAX232 (IC3) s mikrokontrolerom (IC2). Slično, pin porta PD0 (RXD) i priključak pin PD1 (TXD) mikrokontrolera spojeni su na pinove 12 odnosno 10 na MAX232.

Napajanje strujom

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

Softverski program sustava za praćenje vozila temeljenog 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 točan telefonski broj kako biste primili poziv sa SIM kartice koja je postavljena s postavljenim GSM -om. Bilo je zaista teško snimiti heksadecimalni kod programa u MCU pomoću softvera PonyProg2000. Ako je prikladno, možemo implementirati i 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. Govoreći o protokolu, on ima unaprijed definirani format kroz koji se GPS podaci istovremeno prenose do uređaja s kojim su povezani. Protokol čini skup poruka koje koriste skup ASCII znakova 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 je poruka kodirana znakom dolara '$' (hex 0x24) na početku i (hex 0x0D 0x0A) na kraju. Kao što je već spomenuto u prethodnom odjeljku, sadržaj poruke isporučen softverskim izlaznim protokolom čini dvije različite vrste podataka; fiksni podaci globalnog sustava pozicioniranja (GGA) i zemljopisna širina/dužina zemljopisnog položaja (GLL). Za naš projekt potrebni su nam samo GGA sadržaji. Format podataka za pojedinosti o zemljopisnoj širini i dužini postavljen je kao format „stupnjevi, minute i decimalne minute“; ddmm.mmmm u početku. No, budući da novije tehnologije kartiranja zahtijevaju podatke o geografskim širinama i dužinama u obliku decimalnih mjesta, stupnjeva, u "dd.dddddd" zajedno s odgovarajućim predznakom, neka vrsta procesa pretvorbe bitna je za prezentiranje podataka u željenom obliku. Negativni predznak fiksiran je za južnu i zapadnu zemljopisnu širinu. Što se tiče razvoja niza poruka, standard NMEA definira kako stvoriti novi niz poruka sa znakom dolara ($) 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 zemljopisna širina fiksnih podataka GPS položaja u ddmm.mmmm format i posljednji; 11751.3858 je dužina fiksnih podataka GPS položaja u formatu dddmm.mmmm. Abecede između direktnih posebnih smjerova kao; 'N' znači sjever, a 'W' zapad. Kad im se dostave podaci u takvom formatu, svatko će moći izvući pojedinosti o lokaciji koju više voli znati prolaskom kroz dio karte ili pregledavanjem dostupnog softvera.

KLIKNITE OVDJE ZA PREUZIMANJE KODA SOFTVERA

Korak 3: Korak 3: Izgradnja i testiranje GPS i GSM sustava za praćenje vozila

Slika 4 prikazuje cijeli krug s detaljima veličine jednostranog rasporeda PCB-a našeg projekta. Raspored komponenti ovog projekta prikazan je na slici 5.

POPIS 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 svjetlosna dioda

Razno

SW1 = Prekidač za uključivanje

XTAL1 = 12MHz kristal

GPS modul = iWave GPS modul

GSM modem = SIM300

9V PP3 baterija