PCB: GPS og GSM -basert kjøretøysporingssystem: 3 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

GPS- og GSM -basert kjøretøysporingssystem

30. juni 2016, ingeniørprosjekter Prosjektet GPS og GSM-basert kjøretøysporingssystem bruker Global Positioning System (GPS) og globalt system for mobil kommunikasjon (GSM), noe som gjør dette prosjektet mer økonomisk enn å implementere et kommunikasjonssystem gjennom GPS-satellitter i to- måte GPS -kommunikasjonssystem.

Introduksjon til GPS- og GSM -basert kjøretøysporingssystem

Sporing har nå vært en nylig trend som har fulgt overalt. Denne prosessen hjelper oss med å samle inn detaljer og samtidig forhindre at ran av enheter spores. Prosjektet 'GPS og GSM -basert kjøretøysporingssystem', som bruker mikrokontroller som hovedkomponent, er stort sett implementert for å holde oversikt over kjøretøy i nyere tid. Prosjektet ‘GPS og GSM-basert kjøretøysporingssystem’ bruker et GSM-modem som erstatning for en av GPS-enhetene for å sikre en toveiskommunikasjonsprosess. Kombinasjonen av GSM-modem og SIM-kort bruker samme teknikk som en vanlig mobiltelefon for å implementere sporingsprosessen. Det overordnede systemet med ‘GPS og GSM -basert kjøretøysporingssystem’ er så enkelt og greit at det kan utføres hvor som helst. Denne enheten kan enten festes eller monteres i alle hjørner av kjøretøyet eller dyrt utstyr som trenger beskyttelse. Ja, vi kan også spore utstyr med denne enheten når den plantes riktig. Når den riktige installasjonsprosessen er fulgt, har vi nå total tilgang til kjøretøyets vei eller et objekt som er under vurdering. Ved hjelp av mobiltelefonene våre får vi fullstendig informasjon om hvor søkeren befinner seg.

Nøkkelkomponenten i prosjektet 'GPS og GSM -basert kjøretøysporingssystem' er en liten brikke, dvs. SIM festet til GSM -modemet, som videresender gjeldende plassering av objektet i tekstformatet, dvs. SMS tilbake i telefonen når mobilnummeret til det SIM ringer. Det er ingen spesiell tidsbegrensning for dette prosjektet, brukeren kan når som helst be om plasseringen av objektet og hvor som helst hvor mobilnettverket er tilgjengelig. Enten det er enten en bilpark eller en rekke dyre utstyr, dette prosjektet kan brukes overalt for å finne dem hvor som helst og når som helst til tross for lang avstand. Det at folk tillater å oppnå informasjon de trenger, danner et fjernt sted uten at de er fysisk til stede der, gjør det mer fleksibelt.

Trinn 1: Trinn 1: Kretsbeskrivelse av GPS- og GSM -basert kjøretøysporingssystem

Kretsdiagrammet for prosjektet "GPS og GSM -basert kjøretøysporingssystem" er avbildet i fig.1. Som vi tydelig kan se, er hovedkomponentene som brukes i dette prosjektet: mikrokontroller, GPS -modul, GSM -modem og 9V DC -forsyning som strømkilde for prosjektet. Arbeidet med prosjektet ‘GPS og GSM -basert kjøretøysporingssystem’ kan oppsummeres i punktene nedenfor:

1. Plasseringsdetaljene for kjøretøyet/objektet samles inn av GPS -modulen fra satellitten, denne informasjonen er i form av breddegrader og lengdegrader.

2. Dermed blir innsamlet informasjon deretter matet til mikrokontrolleren. Nødvendig behandling er utført, og deretter blir informasjonen sendt til GSM -modemet.

3. GSM -modemet samler inn informasjonen for mikrokontrolleren og overfører den deretter til mobiltelefonen via SMS -en som er i tekstformat.

Trinn 2: Trinn 2: Komponenter Beskrivelse av GPS og GSM -basert kjøretøysporingssystem

ATmega16 mikrokontroller

Denne mikrokontrolleren (IC2) er hovedkomponenten som fungerer som hjernen til prosjektet. Det fungerer som et grensesnitt mellom flere maskinvareutstyr som brukes i dette prosjektet. IC er en 8-biters CMOS basert på AVR-forbedret RISC-arkitektur som bruker mindre strøm for å fungere. Vi bruker en seriell grensesnittsteknikk for å koble denne IC2 med GPS -modul og GSM -modem. Av de mange dataene som genereres av GPS -modulen, her i prosjektet 'GPS og GSM -basert kjøretøysporingssystem' trenger vi NMEA -data for å spore kjøretøyets plassering. Mikrokontrolleren behandler disse dataene og sender dem deretter via et GSM -modem til mobiltelefonen. RS-232 er den definerte protokollen for å etablere en seriell kommunikasjonsprosess mellom hovedkomponentene; mikrokontrolleren, GPS og GSM -modemet. Og for å transformere RS-232 spenningsnivåer til TTL spenningsnivåer, bruker vi en seriell driver IC MAX232 (IC3). Mobilnummeret som tilsvarer SIM -kortet som er knyttet til modulen, må nevnes i kildekoden til mikrokontrolleren. Dette nummeret ligger trygt i det interne minnet til MCU.

iWave GPS -modul

iwave GPS -modul er foretrukket for dette prosjektet, hvis figur er vist i fig.2. Hovedfunksjonen til denne modulen er å overføre posisjonsdata til mikrokontrolleren. Forbindelsen mellom IC2 og GPS -modul settes ved å koble sendestift TXD av GPS til mikrokontrolleren via MAX232. NMEA-dataene definerte en RS-232 kommunikasjonsstandard for enheter som inkluderer GPS-mottakere. NMEA-0183-standarden, som faktisk er et delsett av NMEA-protokollen, støttes skikkelig av iWave GPS-modulen. Denne modulen opererer i L1 -frekvensen (1575,42 MHz) og opp til et fast territorium på omtrent 10 meter på himmelen, genererer den nøyaktig informasjon. For dette formålet må en antenne plasseres i det åpne rommet, og minst 50 prosent av rommets synlighet er et must.

GSM -modem

SIM300 GSM -modem er implementert i dette prosjektet, og dets tilsvarende figur er gitt på fig. 3. Hovedfunksjonen til dette modemet er å utveksle data. Det er et tri-band SIM300; GSM/GPRS -motor som fungerer på forskjellige frekvensområder EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz og PCS 1900 MHz. For å sette opp forbindelsen mellom GSM -modem og mikrokontroller, kobler vi til sendestift TXD og mottar pin RXD på GSM -modem via MAX232 (IC3) med mikrokontrolleren (IC2). På samme måte er portpinne PD0 (RXD) og portpinne PD1 (TXD) på mikrokontrolleren koblet til henholdsvis pinnene 12 og 10 på MAX232.

Strømforsyning

I dette prosjektet fungerer et 9V batteri som hovedkilden til energi. Siden mikrokontrolleren og MAX232 drives av en 5Volt, må vi konvertere forsyning ved hjelp av en 7805 -regulator (IC1). Tilstedeværelsen av strømforsyningen indikeres med LED1.

Programvare for GPS- og GSM -basert kjøretøysporingssystem

På grunn av programmets enkelhet har vi valgt "C" -språk for å programmere mikrokontroller, og kompileringsprosessen utføres av en programvare som heter AVR studio. Man må være ekstra forsiktig med å inkludere et eksakt telefonnummer i kildekoden for å motta et anrop fra SIM -kortet som er satt med GSM -oppsettet. Å brenne hex -koden til programmet til MCU ved hjelp av PonyProg2000 programvare, det var veldig vanskelig. Hvis det passer, kan vi også implementere et passende verktøy som kan søkes. Som nevnt i programvaren brukte vi GPS -modulen med en 9600 baudhastighet for å motta data fra satellitter. NMEA -protokollen som brukes i dette prosjektet, dekodes enkelt av programvaren. Når vi snakker om protokollen, har den et forhåndsdefinert format der data overføres samtidig av GPS -modulen til enheten som den er koblet til. Protokollen utgjør et sett med meldinger som bruker et sett med ASCII -tegn og har et definert format som kontinuerlig sendes av GPS -modulen til grensesnittet. Informasjonen er gitt av GPS-modulen eller mottakeren i form av ASCII-kommaseparerte meldingsstrenger. Og hver melding er kodet med et dollartegn ‘$’ (hex 0x24) i begynnelsen og (hex 0x0D 0x0A) på slutten. Som nevnt allerede i forrige avsnitt, utgjør meldingsinnholdet fra programvareproduksjonsprotokollen to forskjellige typer data; globale posisjoneringssystem faste data (GGA) og geografisk posisjon breddegrad/lengdegrad (GLL). For prosjektet vårt krever vi bare GGA -innhold. Dataformatet for bredde- og lengdegradedetaljer er angitt som "grader, minutter og desimal minutter" -format; ddmm.mmmm i utgangspunktet. Men siden nyere kartleggingsteknologier krever informasjon om breddegrad og lengdegradedetaljer i formatet desimal, grader, i 'dd.dddddd' sammen med det respektive tegnet, er en slags konverteringsprosess avgjørende for å presentere data i ønsket form. Det negative tegnet er fast for sørlig breddegrad og vestlig lengdegrad. Når det gjelder utviklingen av en meldingsstreng, definerer NMEA -standarden hvordan du oppretter en ny meldingsstreng med et dollartegn ($) som utvikler en helt ny GPS -melding.

For eksempel:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Her betegner $ GPGGA GGA -protokollhodet, andre data 002153.000 refererer til UTC -tiden i hhmmss.ss -format, tredje data 3342.6618 er bredden på GPS -posisjonens faste data i ddmm.mmmm format og det siste; 11751.3858 er lengden på GPS -posisjonens faste data i dddmm.mmmm -format. Alfabetene i mellom direkte bestemte retninger som; 'N' står for nord og 'W' for vest. Etter å ha fått data i et slikt format, vil alle kunne trekke ut detaljer om stedet de foretrekker å vite, enten ved å gå gjennom et stykke kart eller gå gjennom tilgjengelig programvare.

Klikk her for å laste ned programvarekode

Trinn 3: Trinn 3: Konstruksjon og testing av GPS- og GSM -basert kjøretøysporingssystem

Figur 4 viser den komplette kretsen med detaljene for størrelsen på enkeltsidig PCB-oppsett for prosjektet vårt. Komponentoppsettet til dette prosjektet er illustrert i figur 5.

DELER LISTE OVER GPS- OG GSM -BASERT KJØRETØYSPORINGSSYSTEM:

Motstand (alle ¼-watt, ± 5% karbon)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 KΩ

Kondensatorer

C1 = 0,1 µF (keramisk plate)

C2, C3 = 22 pF (keramisk skive)

C4 - C8 = 10 µF/16V (elektrolytisk kondensator)

Halvledere

IC1 = 7805, 5V regulator IC2 = ATMega16 mikrokontroller

IC3 = MAX232 -omformer

LED1 = 5 mm lysdiode

Diverse

SW1 = Push-To-On-bryter

XTAL1 = 12MHz krystall

GPS -modul = iWave GPS -modul

GSM -modem = SIM300

9V PP3 batteri