ПХБ: GPS ба GSM дээр суурилсан тээврийн хэрэгслийг хянах систем: 3 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

GPS болон GSM дээр суурилсан тээврийн хэрэгслийг хянах систем

2016 оны 6-р сарын 30, Инженерийн төслүүд Төсөлд GPS ба GSM дээр суурилсан Тээврийн хэрэгслийг хянах систем нь дэлхийн байршлыг тогтоох систем (GPS) болон дэлхийн хөдөлгөөнт холбооны системийг (GSM) ашигладаг бөгөөд энэ төслийг GPS хиймэл дагуулаар дамжуулан холбооны системийг хэрэгжүүлэхээс илүү хэмнэлттэй болгодог. GPS холбооны систем.

GPS болон GSM дээр суурилсан тээврийн хэрэгслийг хянах системийн танилцуулга

Хяналт нь одоо хаа сайгүй дагаж буй сүүлийн үеийн чиг хандлага болжээ. Энэ үйл явц нь нарийвчилсан мэдээллийг цуглуулах, мөн төхөөрөмжүүдийг дээрэмдэхээс урьдчилан сэргийлэхэд тусалдаг. Гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь микроконтроллерийг ашигладаг "GPS ба GSM дээр суурилсан Тээврийн хэрэгслийг хянах систем" төслийг ихэвчлэн сүүлийн үед тээврийн хэрэгслийг хянах зорилгоор хэрэгжүүлдэг. 'GPS ба GSM-д суурилсан Тээврийн хэрэгслийг хянах систем' төсөл нь хоёр талын харилцааны процессыг хангахын тулд GSM модемийг GPS төхөөрөмжүүдийн нэгийг орлуулах зорилгоор ашигладаг. GSM модем ба SIM картны хослол нь мөрдөх үйл явцыг хэрэгжүүлэхийн тулд ердийн гар утасны нэгэн адил техникийг ашигладаг. "GPS ба GSM дээр суурилсан тээврийн хэрэгслийг хянах систем" -ийн ерөнхий систем нь маш хялбар бөгөөд ойлгомжтой тул хаана ч ажиллуулах боломжтой. Энэ төхөөрөмжийг тээврийн хэрэгслийн аль ч буланд эсвэл хамгаалалт шаардлагатай үнэтэй тоног төхөөрөмжид бэхлэх эсвэл суурилуулах боломжтой. Тийм ээ, хэрэв бид зөв суулгасан бол энэ төхөөрөмжийг ашиглан тоног төхөөрөмжийг хянах боломжтой. Суурилуулалтын зөв процессыг дагаж мөрдвөл бид одоо тээврийн хэрэгслийн зам эсвэл авч үзэж буй объект руу бүрэн нэвтрэх боломжтой болно. Гар утасны тусламжтайгаар бид өргөдөл гаргагчийн хаана байгаа талаар бүрэн мэдээлэл олж авдаг.

'GPS ба GSM дээр суурилсан тээврийн хэрэгслийг хянах систем' төслийн гол бүрэлдэхүүн хэсэг нь жижиг чип юм, өөрөөр хэлбэл GSM модемд залгагдсан SIM карт бөгөөд тухайн объектын одоогийн байршлыг текст форматаар дамжуулдаг, өөрөөр хэлбэл гар утасны дугаарыг SMS рүү буцааж илгээдэг. SIM залгасан байна. Энэ төсөлд тодорхой хугацааны хязгаарлалт тавиагүй тул хэрэглэгч тухайн объектын байршлыг хүссэн үедээ, гар утасны сүлжээнд холбогдох боломжтой аль ч газарт хүсэлт гаргаж болно. Тээврийн хэрэгслийн парк эсвэл олон тооны үнэтэй тоног төхөөрөмж байсан ч холын зайнаас үл хамааран тэдгээрийг хаана ч, хэзээ ч олоход энэ төсөл хаа сайгүй хамаатай. Хүмүүст хэрэгтэй мэдээлэл олж авах боломжийг тэдэнд олгодог бөгөөд энэ нь тэднийг биеэр байлцуулахгүйгээр алс холын газар болгодог.

Алхам 1: Алхам 1: GPS болон GSM дээр суурилсан тээврийн хэрэгслийг хянах системийн хэлхээний тодорхойлолт

"GPS ба GSM дээр суурилсан тээврийн хэрэгслийг хянах систем" төслийн схемийг 1 -р зурагт үзүүлэв. Бидний харж байгаагаар энэ төслийн гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь микроконтроллер, GPS модуль, GSM модем, 9V тогтмол гүйдлийн хангамжийн эх үүсвэр болно. "GPS ба GSM дээр суурилсан тээврийн хэрэгслийг хянах систем" төслийн ажлыг дараах цэгүүдээр дүгнэж болно.

1. Тээврийн хэрэгсэл/объектын байршлын нарийвчлалыг хиймэл дагуулаас GPS модуль цуглуулдаг бөгөөд энэ мэдээлэл нь өргөрөг, уртрагийн хуваарь хэлбэрээр байдаг.

2. Ийнхүү цуглуулсан мэдээллийг микроконтроллерт өгнө. Шаардлагатай боловсруулалтыг хийж, дараа нь мэдээллийг GSM модем руу дамжуулдаг.

3. GSM модем нь микроконтроллерийн мэдээллийг цуглуулж дараа нь текст форматтай SMS -ээр гар утсандаа дамжуулдаг.

Алхам 2: Алхам 2: GPS болон GSM дээр суурилсан тээврийн хэрэгслийг хянах системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тайлбар

ATmega16 микроконтроллер

Энэхүү микроконтроллер (IC2) нь төслийн тархины үүрэг гүйцэтгэдэг гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ нь энэ төсөлд ашиглагддаг олон тооны тоног төхөөрөмжийн дагалдах хэрэгслүүдийн хоорондох интерфейсийн үүрэг гүйцэтгэдэг. IC нь AVR сайжруулсан RISC архитектур дээр суурилсан 8 битийн CMOS бөгөөд ажиллахад бага эрчим хүч зарцуулдаг. Энэхүү IC2 -ийг GPS модуль болон GSM модемтой холбохын тулд бид цуваа интерфэйс хийх техникийг ашигладаг. GPS модулийн үүсгэсэн олон өгөгдлөөс "GPS ба GSM дээр суурилсан тээврийн хэрэгслийг хянах систем" төслийн хүрээнд бидэнд тээврийн хэрэгслийн байршлыг хянах NMEA өгөгдөл хэрэгтэй болно. Микроконтроллер нь энэ өгөгдлийг боловсруулж, дараа нь GSM модемоор дамжуулан гар утас руу илгээдэг. RS-232 бол үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд цуваа холбооны процессыг бий болгох протокол юм. микроконтроллер, GPS ба GSM модем. RS-232 хүчдэлийн түвшинг TTL хүчдэлийн түвшинд шилжүүлэхийн тулд бид IC MAX232 (IC3) цуваа драйверийг ашигладаг. Модульд хавсаргасан SIM картанд харгалзах гар утасны дугаарыг микроконтроллерийн эх кодод дурдсан байх ёстой. Энэ тоо нь MCU -ийн дотоод санах ойд найдвартай хадгалагддаг.

iWave GPS модуль

iwave GPS модулийг энэ төсөлд ашиглахыг илүүд үздэг бөгөөд түүний зургийг 2 -р зурагт үзүүлэв. Энэ модулийн үндсэн үүрэг бол байршлын мэдээллийг микроконтроллерт дамжуулах явдал юм. IC2 ба GPS модулийн холболтыг TXD дамжуулагч зүүг MAX232 -ээр дамжуулан микроконтроллерт холбох замаар тохируулдаг. NMEA өгөгдөл нь GPS хүлээн авагчтай төхөөрөмжүүдийн RS-232 холбооны стандартыг тодорхойлсон. NMEA-0183 стандарт нь үнэндээ NMEA протоколын дэд хэсэг бөгөөд iWave GPS модулийг зохих ёсоор дэмждэг. Энэхүү модуль нь L1 давтамжтай (1575.42 МГц) ажилладаг бөгөөд тэнгэрт 10 орчим метрийн зайтай тогтмол мэдээлэл өгдөг. Энэ зорилгоор антенныг задгай орон зайд байрлуулах ёстой бөгөөд сансрын харагдах байдлын 50 -иас доошгүй хувь нь заавал байх ёстой.

GSM модем

SIM300 GSM модемийг энэ төсөлд хэрэгжүүлсэн бөгөөд түүний холбогдох зургийг Зураг дээр үзүүлэв. 3. Энэхүү модемийн үндсэн үүрэг бол мэдээлэл солилцох явдал юм. Энэ нь гурван хамтлагтай SIM300; GSM/GPRS хөдөлгүүр нь янз бүрийн давтамжтай ажилладаг EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz, PCS 1900 MHz. GSM модем ба микроконтроллерийн хоорондох холболтыг тохируулахын тулд бид TXD дамжуулагч зүүг холбож, GSM модемийн RXD зүүг хүлээн авдаг. Микроконтроллертой (IC2) MAX232 (IC3). Үүний нэгэн адил, микроконтроллерийн PD0 (RXD) порт зүү PD1 (TXD) нь MAX232 -ийн 12 ба 10 -р зүүтэй холбогдсон байна.

Цахилгаан хангамж

Энэхүү төсөлд 9V батерей нь эрчим хүчний гол эх үүсвэр болж үйлчилдэг. Микроконтроллер ба MAX232 нь 5 вольтын хүчээр ажилладаг тул 7805 зохицуулагч (IC1) ашиглан нийлүүлэлтийг хөрвүүлэх шаардлагатай болдог. Цахилгаан хангамж байгаа эсэхийг LED1 тэмдэглэв.

GPS болон GSM дээр суурилсан тээврийн хэрэгслийг хянах системийн програм хангамжийн програм

Хөтөлбөрийн энгийн байдлаас шалтгаалан бид микроконтроллерыг програмчлахдаа "C" хэлийг сонгосон бөгөөд хөрвүүлэлтийг AVR studio програм хангамжаар гүйцэтгэдэг. GSM -ийг тохируулсан SIM картаас дуудлага хүлээн авахын тулд утасны дугаарыг эх кодод оруулахдаа маш болгоомжтой байх хэрэгтэй. PonyProg2000 програмыг ашиглан програмын зургаан өнцөгт кодыг MCU болгон бичих нь үнэхээр хэцүү байсан. Тохиромжтой бол бид хайлт хийх боломжтой аливаа хэрэгслийг хэрэгжүүлж чадна. Програм хангамжид дурьдсанчлан хиймэл дагуулаас мэдээлэл авахын тулд бид GPS модулийг 9600 baud хурдтай ашигласан. Энэхүү төсөлд ашигласан NMEA протоколыг програм хангамжийн тусламжтайгаар амархан тайлдаг. Протоколын тухай ярихдаа энэ нь GPS модулийн тусламжтайгаар өгөгдлийг холбосон төхөөрөмж рүү нэгэн зэрэг дамжуулдаг урьдчилан тодорхойлсон форматтай байдаг. Протокол нь ASCII тэмдэгтийг ашигладаг, тодорхой форматтай, GPS модулийн тусламжтайгаар интерфэйс төхөөрөмж рүү тасралтгүй илгээдэг зурвасуудын багцыг бүрдүүлдэг. Мэдээллийг GPS модуль эсвэл хүлээн авагч нь ASCII таслалаар тусгаарласан мессежийн мөр хэлбэрээр өгдөг. Мөн зурвас бүрийг эхэнд нь долларын тэмдэгтэй ‘$’ (hex 0x24), төгсгөлд нь (hex 0x0D 0x0A) кодлосон байдаг. Өмнөх хэсэгт дурдсанчлан, програм хангамжийн гаралтын протоколоор өгсөн мессежийн агуулга нь хоёр өөр төрлийн өгөгдлийг агуулдаг; дэлхийн байршлын системийн тогтмол өгөгдөл (GGA) ба газарзүйн байрлалын өргөрөг/уртраг (GLL). Манай төслийн хувьд бид зөвхөн GGA агуулгыг шаарддаг. Өргөрөг ба уртрагийн нарийвчилсан мэдээллийн форматыг 'градус, минут, аравтын минут' форматаар тохируулсан болно; ddmm.mmmm анхандаа. Гэхдээ сүүлийн үеийн зураглалын технологи нь өргөрөг, уртрагийн нарийвчилсан мэдээллийг аравтын бутархай, градусын форматаар, "dd.dddddd" гэсэн тэмдэгтээр шаарддаг тул өгөгдлийг хүссэн хэлбэрээр үзүүлэхэд хөрвүүлэх зарим үйл явц зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Сөрөг тэмдгийг өмнөд өргөрөг ба баруун уртрагт тогтоосон болно. Мессежийн мөрийг хөгжүүлэхтэй холбогдуулан NMEA стандарт нь цоо шинэ GPS мессежийг хөгжүүлэх долларын тэмдэгт ($) бүхий шинэ зурвасын мөрийг хэрхэн бий болгохыг тодорхойлдог.

Жишээлбэл:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Энд $ GPGGA нь GGA протоколын толгойг илэрхийлдэг бол 002153.000 нь UTC цагийг hhmmss.ss форматаар илэрхийлдэг, гурав дахь өгөгдөл 3342.6618 нь GPS -ийн байрлалын тогтмол өгөгдлийн ddmm.mmmm формат ба сүүлчийнх; 11751.3858 нь dddmm.mmmm формат дахь GPS байрлалын тогтмол өгөгдлийн уртраг юм. Тодорхой чиглэлүүдийн хоорондох цагаан толгойн үсэг; 'N' нь Хойд, 'W' нь Баруун гэсэн утгатай. Ийм форматаар өгөгдөл өгснөөр хэн ч гэсэн газрын зургийн хуудсыг үзэх эсвэл байгаа програм хангамжийг ашиглан хүссэн байршлынхаа дэлгэрэнгүй мэдээллийг олж авах боломжтой болно.

ПРОГРАММЫН КОДЫГ ЭНД ДАРЖ татаж авна уу

Алхам 3: Алхам 3: GPS болон GSM дээр суурилсан тээврийн хэрэгслийг хянах системийг бүтээх, турших

Зураг 4-т манай төслийн нэг талт ПХБ-ийн байршлын хэмжээг нарийвчлан харуулсан бүрэн хэлхээг харуулав. Энэхүү төслийн бүрэлдэхүүн хэсгийн зохион байгуулалтыг 5 -р зурагт үзүүлэв.

GPS, GSM -д суурилсан автомашин хянах системийн хэсгүүдийн жагсаалт:

Резистор (бүх ¼-ватт, ± 5% нүүрстөрөгч)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 кОм

Конденсатор

C1 = 0.1 µF (керамик диск)

C2, C3 = 22 pF (керамик диск)

C4 - C8 = 10 µF/16V (Электролитийн конденсатор)

Хагас дамжуулагч

IC1 = 7805, 5V зохицуулагч IC2 = ATMega16 микроконтроллер

IC3 = MAX232 хөрвүүлэгч

LED1 = 5мм гэрэл ялгаруулдаг диод

Төрөл бүрийн

SW1 = түлхэх товчлуур

XTAL1 = 12MHz болор

GPS модуль = iWave GPS модуль

GSM модем = SIM300

9V PP3 батерей