Плата: система слежения за транспортными средствами на основе GPS и GSM: 3 шага

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Система слежения за транспортными средствами на базе GPS и GSM

30 июня 2016, Инженерные проекты В проекте Система слежения за транспортными средствами на основе GPS и GSM использует систему глобального позиционирования (GPS) и глобальную систему мобильной связи (GSM), что делает этот проект более экономичным, чем реализация системы связи через спутники GPS в двух вариантах. Путь системы связи GPS.

Введение в систему слежения за транспортными средствами на основе GPS и GSM

Отслеживание стало недавней тенденцией, которой следуют повсюду. Этот процесс помогает нам собирать детали и в то же время предотвращать кражу отслеживаемых устройств. Проект «Система слежения за транспортными средствами на основе GPS и GSM», в котором микроконтроллер является главным компонентом, в последнее время в основном реализуется для отслеживания транспортных средств. Проект «Система слежения за транспортными средствами на основе GPS и GSM» использует модем GSM в качестве замены одного из устройств GPS для обеспечения процесса двусторонней связи. Комбинация GSM-модема и SIM-карты использует ту же технику, что и стандартный сотовый телефон, для реализации процесса отслеживания. Общая система «Системы слежения за транспортными средствами на основе GPS и GSM» настолько проста и понятна, что ее можно использовать где угодно. Это устройство можно закрепить или установить в любом углу автомобиля или дорогостоящего оборудования, нуждающегося в защите. Да, с помощью этого устройства мы также можем отслеживать оборудование, если оно правильно установлено. После выполнения надлежащего процесса установки у нас теперь есть полный доступ к траектории движения транспортного средства или любого рассматриваемого объекта. С помощью наших мобильных телефонов мы получаем полную информацию о местонахождении заявителя.

Ключевым компонентом проекта «Система слежения за транспортными средствами на основе GPS и GSM» является небольшой чип, то есть SIM-карта, подключенная к GSM-модему, которая передает текущее местоположение этого объекта в текстовом формате, то есть SMS-сообщение обратно в телефон после того, как номер мобильного телефона этого SIM набирается. Для этого проекта нет определенного ограничения по времени, пользователь может запросить местоположение объекта в любое время и в любом месте, где доступна мобильная сеть. Будь то парк транспортных средств или ряд дорогостоящего оборудования, этот проект применим везде, чтобы разместить их где угодно и в любой момент, несмотря на большое расстояние. Тот факт, что он позволяет людям получать необходимую информацию из удаленного места, не требуя их физического присутствия, делает его более гибким.

Шаг 1: Шаг 1: Описание схемы системы слежения за транспортными средствами на базе GPS и GSM

Принципиальная схема проекта «Система слежения за транспортными средствами на базе GPS и GSM» представлена на рис.1. Как мы можем ясно видеть, основными компонентами, используемыми в этом проекте, являются: микроконтроллер, модуль GPS, GSM-модем и источник постоянного тока 9 В в качестве источника питания для проекта. Работу над проектом «Система слежения за транспортными средствами на базе GPS и GSM» можно резюмировать в следующих пунктах:

1. Детали местоположения транспортного средства / объекта собираются модулем GPS со спутника, эта информация представлена в виде шкалы широты и долготы.

2. Собранная таким образом информация затем поступает в микроконтроллер. Необходимая обработка выполняется, а затем информация передается на модем GSM.

3. GSM-модем собирает информацию для микроконтроллера и затем передает ее на мобильный телефон через SMS в текстовом формате.

Шаг 2: Шаг 2: Описание компонентов системы слежения за транспортными средствами на базе GPS и GSM

Микроконтроллер ATmega16

Этот микроконтроллер (IC2) является основным компонентом, выполняющим функции мозга проекта. Он действует как связующее звено между множеством периферийных устройств, используемых в этом проекте. ИС представляет собой 8-битную КМОП-матрицу, основанную на улучшенной RISC-архитектуре AVR, которая потребляет меньше энергии для работы. Мы используем метод последовательного интерфейса для подключения этого IC2 к модулю GPS и модему GSM. Из множества данных, генерируемых модулем GPS, здесь, в проекте «Система слежения за транспортными средствами на основе GPS и GSM», нам нужны данные NMEA для отслеживания местоположения автомобиля. Микроконтроллер обрабатывает эти данные и затем отправляет их через модем GSM на мобильный телефон. RS-232 - это определенный протокол для установления процесса последовательной связи между главными компонентами; микроконтроллер, GPS и GSM модем. И, чтобы преобразовать уровни напряжения RS-232 в уровни напряжения TTL, мы используем драйвер последовательного порта IC MAX232 (IC3). Номер мобильного телефона, соответствующий SIM-карте, подключенной к модулю, должен быть указан в исходном коде микроконтроллера. Этот номер надежно хранится во внутренней памяти MCU.

iWave GPS модуль

Для этого проекта предпочтительным является модуль iwave GPS, рисунок которого показан на рис.2. Основная функция этого модуля - передавать данные о местоположении в микроконтроллер. Связь между IC2 и модулем GPS устанавливается путем подключения передающего контакта TXD GPS к микроконтроллеру через MAX232. Данные NMEA определили стандарт связи RS-232 для устройств, которые включают приемники GPS. Стандарт NMEA-0183, который фактически является подмножеством протокола NMEA, должным образом поддерживается модулем iWave GPS. Этот модуль работает на частоте L1 (1575,42 МГц) и до фиксированной территории около 10 метров в небе генерирует точную информацию. Для этого антенна должна быть размещена на открытом пространстве и должна быть видна не менее 50 процентов пространства.

GSM модем

В этом проекте реализован GSM-модем SIM300, соответствующий ему рисунок приведен на рис. 3. Основная функция этого модема - обмен данными. Это трехдиапазонная SIM300; Механизм GSM / GPRS, который работает в различных диапазонах частот EGSM 900 МГц, DCS 1800 МГц и PCS 1900 МГц. Чтобы установить соединение между GSM-модемом и микроконтроллером, мы подключаем передающий контакт TXD и принимаем контакт RXD GSM-модема через MAX232 (IC3) с микроконтроллером (IC2). Точно так же вывод порта PD0 (RXD) и вывод порта PD1 (TXD) микроконтроллера подключены к контактам 12 и 10 MAX232 соответственно.

Источник питания

В этом проекте основным источником энергии служит батарея на 9 В. Поскольку микроконтроллер и MAX232 питаются от 5 В, нам необходимо преобразовать питание с помощью регулятора 7805 (IC1). Наличие источника питания отображается светодиодом LED1.

Программное обеспечение системы слежения за транспортными средствами на базе GPS и GSM

Из-за простоты программы мы выбрали язык «C» для программирования микроконтроллера, а процесс компиляции выполняется программным обеспечением под названием AVR studio. Нужно быть особенно осторожным, чтобы включить точный номер телефона в исходный код, чтобы получить звонок с SIM-карты, которая установлена при настройке GSM. Записать шестнадцатеричный код программы в MCU с помощью ПО PonyProg2000 было действительно сложно. Если это подходит, мы также можем реализовать любой подходящий инструмент, который можно найти. Как упоминалось в программе, для приема данных со спутников мы использовали модуль GPS со скоростью 9600 бод. Протокол NMEA, используемый в этом проекте, легко декодируется программным обеспечением. Говоря о протоколе, он имеет предопределенный формат, в котором данные передаются одновременно модулем GPS на устройство, с которым он связан. Протокол представляет собой набор сообщений, которые используют набор символов ASCII и имеют определенный формат, который непрерывно отправляется модулем GPS на устройство сопряжения. Информация предоставляется модулем или приемником GPS в виде строк сообщений ASCII, разделенных запятыми. И каждое сообщение кодируется знаком доллара «$» (шестнадцатеричный 0x24) в начале и (шестнадцатеричный 0x0D 0x0A) в конце. Как уже упоминалось в предыдущем разделе, содержимое сообщения, предоставляемое протоколом вывода программного обеспечения, представляет собой два разных типа данных; фиксированные данные глобальной системы позиционирования (GGA) и широта / долгота географического положения (GLL). Для нашего проекта нам нужен только контент GGA. Формат данных для деталей широты и долготы установлен как «градусы, минуты и десятичные минуты»; ддмм.мммм изначально. Но поскольку новейшие технологии картографии требуют информации о широте и долготе в десятичном формате, градусах, в «дд.дддддд» вместе с соответствующим знаком, для представления данных в желаемой форме необходим какой-то процесс преобразования. Отрицательный знак фиксируется для южной широты и западной долготы. Что касается разработки строки сообщения, стандарт NMEA определяет, как создать новую строку сообщения со знаком доллара ($), которая представляет собой совершенно новое сообщение GPS.

Например:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Здесь $ GPGGA обозначает заголовок протокола GGA, вторые данные 002153.000 относятся ко времени UTC в формате hhmmss.ss, третьи данные 3342.6618 - это широта фиксированных данных GPS-положения в ddmm. формат.mmmm и последний; 11751.3858 - долгота фиксированных данных GPS-положения в формате дддмм.мммм. Алфавиты между прямыми частными направлениями как; «N» обозначает север, а «W» - запад. Получив данные в таком формате, любой сможет извлечь подробную информацию о местоположении, которое он предпочитает знать, просматривая фрагмент карты или просматривая доступное программное обеспечение.

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ЗАГРУЗИТЬ КОД ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Шаг 3: Шаг 3: Создание и тестирование системы слежения за транспортными средствами на базе GPS и GSM

На рисунке 4 показана полная схема с подробным описанием размеров односторонней разводки печатной платы нашего проекта. Компонентная схема этого проекта представлена на рис.5.

ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ СИСТЕМЫ СЛЕЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ НА ОСНОВЕ GPS И GSM:

Резистор (полностью ¼ Вт, ± 5% углерода)

R1 = 680 Ом

R2 = 10 кОм

Конденсаторы

C1 = 0,1 мкФ (керамический диск)

C2, C3 = 22 пФ (керамический диск)

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

Полупроводники

IC1 = 7805, Регулятор 5V IC2 = микроконтроллер ATMega16

IC3 = преобразователь MAX232

LED1 = 5 мм светодиод

Разное

SW1 = нажимной переключатель

XTAL1 = кристалл 12 МГц

Модуль GPS = модуль GPS iWave

GSM-модем = SIM300

Батарея 9V PP3