ПХД: GPS және GSM негізіндегі көлікті бақылау жүйесі: 3 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

GPS және GSM негізіндегі автокөлікті бақылау жүйесі

2016 жылдың 30 маусымы, инженерлік жобалар GPS және GSM негізіндегі автокөліктерді бақылау жүйесі жобасы GPS-спутниктері арқылы байланыс жүйесін енгізуден гөрі, Global Positioning System (GPS) мен жаһандық ұялы байланыс жүйесін (GSM) қолданады. GPS байланыс жүйесі.

GPS және GSM негізіндегі автокөлікті бақылау жүйесіне кіріспе

Бақылау қазір барлық жерде ұстанатын соңғы үрдіс болды. Бұл процесс бізге мәліметтерді жинауға көмектеседі және сонымен бірге қадағаланатын құрылғыларды тонаудың алдын алады. Негізгі компонент ретінде микроконтроллерді қолданатын «GPS және GSM негізіндегі автокөлікті бақылау жүйесі» жобасы көбінесе соңғы уақытта көліктерді бақылау үшін жүзеге асады. «GPS және GSM негізіндегі автокөлікті бақылау жүйесі» жобасы екі жақты байланыс процесін қамтамасыз ету үшін GPS құрылғыларының бірін алмастыру ретінде GSM модемін пайдаланады. GSM модемі мен SIM картасының тіркесімі бақылау процесін жүзеге асыру үшін стандартты ұялы телефонмен бірдей техниканы қолданады. «GPS және GSM негізіндегі автокөлікті бақылау жүйесі» жалпы жүйесі соншалықты қарапайым және қарапайым, оны кез келген жерде орындауға болады. Бұл құрылғыны көліктің кез келген бұрышына немесе қорғауды қажет ететін қымбат жабдыққа бекітуге немесе орнатуға болады. Иә, біз дұрыс қондырылған кезде осы құрылғы арқылы жабдықты бақылай аламыз. Дұрыс орнату процесі жүргізілгеннен кейін, бізде көлік құралының немесе қаралатын кез келген объектінің жүру жолына толық қол жеткізе аламыз. Ұялы телефондардың көмегімен біз өтініш берушінің қайда екендігі туралы толық ақпарат аламыз.

«GPS және GSM негізіндегі автокөліктерді бақылау жүйесі» жобасының негізгі компоненті - бұл шағын чип, яғни GSM модеміне бекітілген SIM, ол сол нысанның мәтіндік форматта, яғни ұялы нөмірі болған кезде телефонға SMS жібереді. SIM теріледі. Бұл жоба үшін нақты уақыт шектеулері жоқ, пайдаланушы кез келген уақытта объектінің орналасқан жерін және мобильді желіге қол жетімді кез келген орынды сұрай алады. Автокөліктер паркі болсын, қымбат қондырғылар болсын, бұл жоба алыс қашықтыққа қарамастан, оларды кез келген жерде және кез келген сәтте табу үшін барлық жерде қолданылады. Бұл адамдарға қажетті ақпаратқа қол жеткізуге мүмкіндік береді, бұл олардың физикалық қатысуынсыз алыс жерде болады.

1 -қадам: 1 -қадам: GPS және GSM негізіндегі автокөлікті бақылау жүйесінің схемасы

«GPS және GSM негізіндегі автокөлікті бақылау жүйесі» жобасының схемасы 1 суретте бейнеленген. Біз анық көріп отырғанымыздай, бұл жобаның негізгі компоненттері: микроконтроллер, GPS модулі, GSM модемі және жобаның қуат көзі ретінде 9В тұрақты ток көзі. «GPS және GSM негізіндегі автокөлікті бақылау жүйесі» жобасының жұмысын төмендегі тармақтарда қорытындылауға болады:

1. Көліктің/объектінің орналасқан жері туралы мәлімет спутниктен GPS модулімен жиналады, бұл ақпарат ендік пен бойлық шкаласы түрінде болады.

2. Осылайша жиналған ақпарат микроконтроллерге беріледі. Қажетті өңдеу жүргізіледі, содан кейін ақпарат GSM модеміне жіберіледі.

3. GSM модемі микроконтроллер үшін ақпаратты жинайды, содан кейін мәтіндік форматтағы SMS арқылы ұялы телефонға жібереді.

2 -қадам: 2 -қадам: компоненттер GPS және GSM негізіндегі автокөлікті бақылау жүйесінің сипаттамасы

ATmega16 микроконтроллері

Бұл микроконтроллер (IC2) - жобаның миы қызметін атқаратын негізгі компонент. Ол осы жобада қолданылатын бірнеше аппараттық перифериялық құрылғылар арасындағы интерфейс құралы ретінде әрекет етеді. IC-бұл AVR жетілдірілген RISC архитектурасына негізделген 8 биттік CMOS, ол жұмыс істеу үшін аз энергия жұмсайды. Біз IC2 -ді GPS модулімен және GSM модемімен қосу үшін сериялық интерфейс техникасын қолданамыз. GPS модулімен жасалған көптеген деректердің ішінде, мұнда «GPS және GSM негізіндегі автокөлікті бақылау жүйесі» жобасында бізге көліктің орналасқан жерін бақылау үшін NMEA деректері қажет. Микроконтроллер бұл деректерді өңдейді, содан кейін GSM модемі арқылы ұялы телефонға жібереді. RS-232-негізгі компоненттер арасында сериялық байланыс процесін орнатуға арналған анықталған хаттама; микроконтроллер, GPS және GSM модемі. RS-232 кернеу деңгейін TTL кернеу деңгейіне түрлендіру үшін біз IC MAX232 (IC3) сериялық драйверін қолданамыз. Модульге бекітілген SIM картасына сәйкес ұялы телефон нөмірі микроконтроллердің бастапқы кодында көрсетілуі керек. Бұл сан MCU ішкі жадында қауіпсіз сақталады.

iWave GPS модулі

Бұл жоба үшін iwave GPS модулі қолайлы, оның суреті 2 -суретте көрсетілген. Бұл модульдің негізгі қызметі - микроконтроллерге орналасу мәліметтерін беру. IC2 мен GPS модулінің арасындағы байланыс MAX232 арқылы микроконтроллерге GPS TXD жіберуші түйреуішті қосу арқылы орнатылады. NMEA деректері GPS қабылдағыштары бар құрылғылар үшін RS-232 байланыс стандартын анықтады. NMEA протоколының жиынтығы болып табылатын NMEA-0183 стандартын iWave GPS модулі дұрыс қолдайды. Бұл модуль L1 жиілігінде (1575,42 МГц) жұмыс істейді және аспанда 10 метрге жуық бекітілген аумаққа дейін дәл ақпаратты шығарады. Ол үшін антеннаны ашық кеңістікке орналастыру керек және ғарыш көрінуінің кемінде 50 пайызы міндетті болып табылады.

GSM модемі

Бұл жобада SIM300 GSM модемі енгізілген және оның сәйкес суреті күріште берілген. 3. Бұл модемнің негізгі қызметі - мәліметтермен алмасу. Бұл үш жолақты SIM300; GSM/GPRS қозғалтқышы EGSM 900 МГц, DCS 1800 МГц және PCS 1900 МГц жиіліктерінің әр түрлі диапазонында жұмыс істейді, GSM модемі мен микроконтроллер арасындағы байланысты орнату үшін біз TXD жіберуші түйреуішті қосамыз және GSM модемінің RXD түйреуішін аламыз. MAX232 (IC3) микроконтроллермен (IC2). Сол сияқты, микроконтроллердің PD0 (RXD) және PIN1 (TXD) түйреуіштері MAX232 сәйкесінше 12 және 10 түйреуіштеріне қосылады.

Нәр беруші

Бұл жобада 9В батареясы негізгі энергия көзі ретінде қызмет етеді. Микроконтроллер мен MAX232 5Вольтпен жұмыс істейтіндіктен, біз 7805 реттегішін (IC1) қолданып, жеткізуді түрлендіруіміз керек. Қуат көзінің болуын LED1 көрсетеді.

GPS және GSM негізіндегі автокөлікті бақылау жүйесінің бағдарламалық бағдарламасы

Бағдарламаның қарапайымдылығына байланысты біз микроконтроллерді бағдарламалау үшін «С» тілін таңдадық және компиляция процесі AVR studio деп аталатын бағдарламалық жасақтама арқылы жүзеге асады. Бастапқы кодқа GSM қондырғысы орнатылған SIM картадан қоңырау шалу үшін нақты телефон нөмірін енгізуге өте мұқият болу керек. PonyProg2000 бағдарламалық жасақтамасының көмегімен бағдарламаның он алтылық кодын MCU -ға жазу өте қиын болды. Егер қолайлы болса, біз іздеуге болатын кез келген қолайлы құралды қолдана аламыз. Бағдарламалық жасақтамада айтылғандай, спутниктерден деректерді алу үшін біз GPS модулін 9600 радиусында қолдандық. Бұл жобада қолданылатын NMEA протоколы бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы оңай декодталады. Хаттама туралы айтатын болсақ, ол GPS модулімен бір мезгілде интерфейске қосылған құрылғыға деректерді жіберетін алдын ала анықталған форматқа ие. Хаттама ASCII таңбасының жиынтығын пайдаланатын және анықталған форматы бар, GPS модулімен интерфейстік құрылғыға үздіксіз жіберілетін хабарламалар жиынтығын құрайды. Ақпаратты GPS модулі немесе қабылдағыш ASCII үтірмен бөлінген хабарлама жолдары түрінде береді. Әр хабарламаның басында доллар белгісімен кодталған '$' (он алтылық 0x24) және соңында (он алтылық 0x0D 0x0A). Алдыңғы бөлімде айтылғандай, бағдарламалық қамтамасыз етудің шығыс хаттамасымен қамтамасыз етілетін хабар мазмұны екі түрлі деректер түрін құрайды; Жаһандық позициялау жүйесі тіркелген деректер (GGA) және географиялық позиция ендік/бойлық (GLL). Біздің жоба үшін бізге тек GGA мазмұны қажет. Ендік пен бойлық мәліметтерінің форматы «градус, минут және ондық минут» форматында орнатылады; ddmm.mmmm бастапқыда. Бірақ соңғы картографиялық технологиялар 'dd.dddddd' белгісімен бірге ондық, градус форматында ендік пен бойлық туралы мәліметтерді қажет ететіндіктен, деректерді қажетті түрде ұсыну үшін түрлендірудің қандай да бір түрі қажет. Теріс белгі оңтүстік ендік пен батыс бойлық үшін бекітілген. Хабарлама жолының дамуына қатысты NMEA стандарты доллар белгісімен ($) жаңа хабарлама жолын құруды анықтайды, бұл мүлдем жаңа GPS хабарламасын дамытады.

Мысалы:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Мұнда $ GPGGA GGA протоколының тақырыбын білдіреді, 002153.000 екінші деректер hhmmss.ss форматындағы UTC уақытына жатады, үшінші деректер 3342.6618 - GPS орнының бекітілген деректерінің ddmm.mmmm форматы және соңғысы; 11751.3858 - GPS позициясының dddmm.mmmm форматындағы тіркелген деректердің бойлығы. Нақты бағыттар арасындағы алфавит; 'N' - солтүстікті, 'W' - батысты білдіреді. Деректер осындай форматта берілсе, кез келген адам картаның бір бөлігінен өту арқылы немесе қол жетімді бағдарламалық жасақтама арқылы өздері білгісі келетін орын туралы мәліметтерді ала алады.

БАҒДАРЛАМАЛЫҚ КОДТЫ ЖҮКТЕУ ҮШІН МЫНА ЖЕРГЕ БАСЫҢЫЗ

3 -қадам: 3 -қадам: GPS және GSM негізіндегі көлік құралдарын бақылау жүйесін құру және тестілеу

4-суретте біздің жобаның бір жақты ПХД орналасуының өлшемі бар толық тізбек көрсетілген. Бұл жобаның компоненттер схемасы 5 суретте көрсетілген.

БӨЛІМДЕРДІҢ GPS ЖӘНЕ GSM КӨЛІКТІ ҚАЗАҚ ЖҮЙЕСІНІҢ ТІЗІМІ:

Резистор (барлығы w-ватт, ± 5% көміртегі)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 КОм

Конденсаторлар

C1 = 0.1 µF (керамикалық диск)

C2, C3 = 22 pF (керамикалық диск)

C4 - C8 = 10 мкФ/16В (электролиттік конденсатор)

Жартылай өткізгіштер

IC1 = 7805, 5В реттегіш IC2 = ATMega16 микроконтроллер

IC3 = MAX232 түрлендіргіші

LED1 = 5мм жарық шығаратын диод

Әр түрлі

SW1 = басу қосқышы

XTAL1 = 12 МГц кристалл

GPS модулі = iWave GPS модулі

GSM модемі = SIM300

9В PP3 батареясы