PCB: GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգ ՝ 3 քայլ
PCB: GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգ ՝ 3 քայլ
Anonim
PCB: GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգ
PCB: GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգ

GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգ

2016 թ. Հունիսի 30, ինժեներական նախագծեր GPSրագիրը GPS և GSM ավտոմեքենաների հետևման համակարգում օգտագործում է Գլոբալ տեղորոշման համակարգը (GPS) և բջջային կապի գլոբալ համակարգը (GSM), ինչը այս նախագիծը դարձնում է ավելի տնտեսական, քան GPS արբանյակների միջոցով կապի համակարգի ներդրումը: ճանապարհ GPS հաղորդակցման համակարգ:

GPS- ի և GSM- ի վրա հիմնված տրանսպորտային միջոցների հետևման համակարգի ներդրում

Հետևելն այժմ վերջին միտումն է, որին հետևում են ամենուր: Այս գործընթացը օգնում է մեզ հավաքել մանրամասներ և, միևնույն ժամանակ, կանխել սարքի կողոպուտը, որը հետևում է: «GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգ» նախագիծը, որը որպես հիմնական բաղադրիչ օգտագործում է միկրոկոնտրոլերը, հիմնականում իրականացվում է վերջին ժամանակներում տրանսպորտային միջոցներին հետևելու համար: «GPS և GSM վրա հիմնված մեքենաների հետևման համակարգ» նախագիծը GSM մոդեմն օգտագործում է որպես GPS սարքերից մեկի փոխարինում ՝ երկկողմանի հաղորդակցության գործընթաց ապահովելու համար: GSM մոդեմի և SIM քարտի համադրությունը կիրառում է նույն տեխնիկան, ինչ սովորական բջջային հեռախոսը ՝ հետևելու գործընթացը իրականացնելու համար: «GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգի» ընդհանուր համակարգը այնքան հեշտ և պարզ է, որ այն կարող է իրականացվել ցանկացած վայրում: Այս սարքը կարող է կամ ամրագրվել կամ տեղադրվել մեքենայի ցանկացած անկյունում կամ թանկարժեք սարքավորում, որը պաշտպանության կարիք ունի: Այո, մենք կարող ենք նաև հետևել սարքավորումներին այս սարքով, երբ պատշաճ կերպով տնկվեն: Տեղադրման պատշաճ գործընթացին հետևելուց հետո մենք այժմ ընդհանուր հասանելիություն ունենք մեքենայի կամ դիտարկվող ցանկացած օբյեկտի ճանապարհին: Մեր բջջային հեռախոսների օգնությամբ մենք ստանում ենք ամբողջական տեղեկատվություն այդ դիմողի գտնվելու վայրի մասին:

GPSրագրի «GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգ» ծրագրի հիմնական բաղադրիչը փոքր չիպն է, այսինքն ՝ GSM մոդեմին կցված SIM- ը, որը փոխանցում է այդ օբյեկտի ընթացիկ գտնվելու վայրը տեքստային ձևաչափով, այսինքն ՝ SMS- ը հեռախոսում, երբ այդ բջջային հեռախոսահամարը լինի: SIM- ը հավաքված է: Այս նախագծի համար հատուկ ժամկետ չկա, օգտվողը կարող է ցանկացած պահի պահանջել օբյեկտի գտնվելու վայրը և ցանկացած վայր, որտեղ հասանելի է բջջային ցանցը: Լինի դա տրանսպորտային միջոցների նավատորմ կամ մի շարք թանկարժեք սարքավորումներ, այս նախագիծը կիրառելի է ամենուր ՝ չնայած երկար հեռավորությանը դրանք ցանկացած վայրում և ցանկացած պահի գտնելու համար: Այն փաստը, որ այն թույլ է տալիս մարդկանց հասնել հեռավոր վայրից իրենց անհրաժեշտ տեղեկատվությանը ՝ առանց նրանց ֆիզիկապես ներկա գտնվելու, դա ավելի ճկուն է դարձնում:

Քայլ 1. Քայլ 1. GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգի շղթայի նկարագրություն

Քայլ 1. GPS- ի և GSM- ի վրա հիմնված մեքենայի հետևման համակարգի սխեմաների նկարագրություն
Քայլ 1. GPS- ի և GSM- ի վրա հիմնված մեքենայի հետևման համակարգի սխեմաների նկարագրություն

«GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգ» ծրագրի նախագծի սխեման պատկերված է նկ. 1 -ում: Ինչպես հստակ տեսնում ենք, այս նախագծում օգտագործվող հիմնական բաղադրիչներն են `միկրոկառավարիչը, GPS մոդուլը, GSM մոդեմը և 9V DC սնուցումը` որպես էներգիայի աղբյուր ծրագրի համար: «GPS և GSM տրանսպորտային միջոցների հետևման համակարգ» նախագծի աշխատանքը կարելի է ամփոփել ստորև բերված կետերում.

1. Տրանսպորտային միջոցի/օբյեկտի գտնվելու վայրի մանրամասները հավաքվում են GPS մոդուլով արբանյակից, այս տեղեկատվությունը լայնությունների և երկայնությունների մասշտաբի տեսքով է:

2. Այսպիսով հավաքված տեղեկատվությունը այնուհետեւ սնվում է միկրոկոնտրոլերին: Կատարվում է անհրաժեշտ մշակում, այնուհետև տեղեկատվությունը փոխանցվում է GSM մոդեմին:

3. GSM մոդեմը հավաքում է միկրոկառավարիչի մասին տեղեկատվությունը և այն փոխանցում բջջային հեռախոսին SMS- ի միջոցով, որը տեքստային ձևաչափով է:

Քայլ 2. Քայլ 2. Բաղադրիչներ GPS- ի և GSM- ի վրա հիմնված մեքենայի հետևման համակարգի նկարագրություն

Քայլ 2. GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգի բաղադրիչների նկարագրություն
Քայլ 2. GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգի բաղադրիչների նկարագրություն
Քայլ 2. GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգի բաղադրիչների նկարագրություն
Քայլ 2. GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգի բաղադրիչների նկարագրություն

ATmega16 միկրոկոնտրոլեր

Այս միկրոկառավարիչը (IC2) հիմնական բաղադրիչն է, որը գործում է որպես ծրագրի ուղեղ: Այն գործում է որպես միջերեսային միջոց այս նախագծում օգտագործվող բազմաթիվ ապարատային սարքերի միջև: IC- ն 8-բիթանոց CMOS է, որը հիմնված է AVR ընդլայնված RISC ճարտարապետության վրա, որն ավելի քիչ էներգիա է սպառում աշխատելու համար: Մենք օգտագործում ենք սերիական միջերեսային տեխնիկա `այս IC2- ը GPS մոդուլով և GSM մոդեմով միացնելու համար: GPS մոդուլի ստեղծած բազմաթիվ տվյալներից այստեղ «GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգ» նախագծի մեջ մեզ անհրաժեշտ են NMEA տվյալներ ՝ մեքենայի գտնվելու վայրը հետևելու համար: Միկրոկառավարիչը մշակում է այս տվյալները, այնուհետև այն GSM մոդեմի միջոցով ուղարկում բջջային հեռախոսին: RS-232- ը սահմանված արձանագրություն է `հիմնական բաղադրիչների միջև սերիական հաղորդակցության գործընթաց հաստատելու համար. միկրոկառավարիչ, GPS և GSM մոդեմ: Եվ, RS-232 լարման մակարդակները TTL լարման մակարդակների փոխակերպելու համար մենք օգտագործում ենք սերիական վարորդ IC MAX232 (IC3): Մոդուլին կցված SIM քարտին համապատասխան բջջային համարը պետք է նշվի միկրոկառավարիչի աղբյուրի կոդի մեջ: Այս թիվը ապահով կերպով գտնվում է MCU- ի ներքին հիշողության մեջ:

iWave GPS մոդուլ

Այս ծրագրի համար նախընտրելի է iwave GPS մոդուլը, որի պատկերը ներկայացված է նկ. 2 -ում: Այս մոդուլի հիմնական գործառույթը տեղադրության տվյալների փոխանցումն է միկրոկոնտրոլերին: IC2- ի և GPS մոդուլի միջև կապը սահմանվում է MAX232- ի միջոցով միակցիչին TXD GPS- ի միկրոկառավարիչին միացնելու միջոցով: NMEA- ի տվյալները սահմանեցին RS-232 հաղորդակցության ստանդարտ այն սարքերի համար, որոնք ներառում են GPS ընդունիչներ: NMEA-0183 ստանդարտը, որն իրականում NMEA արձանագրության ենթաբազմություն է, պատշաճ կերպով աջակցվում է iWave GPS մոդուլով: Այս մոդուլը գործում է L1 հաճախականությամբ (1575.42 ՄՀց) և երկնքում մինչև մոտ 10 մետր հաստատուն տարածք, այն ճշգրիտ տեղեկատվություն է առաջացնում: Այդ նպատակով բաց տարածքում պետք է տեղադրվի ալեհավաք, և տարածության տեսանելիության առնվազն 50 տոկոսը պարտադիր է:

GSM մոդեմ

Այս նախագծում ներդրված է SIM300 GSM մոդեմը և դրա համապատասխան պատկերը տրված է նկ. 3. Այս մոդեմի հիմնական գործառույթը տվյալների փոխանակումն է: Դա եռաշերտ SIM300; GSM/GPRS շարժիչ, որն աշխատում է տարբեր հաճախականությունների վրա ՝ EGSM 900 ՄՀց, DCS 1800 ՄՀց և PCS 1900 ՄՀց: GSM մոդեմի և միկրոկառավարիչի միջև կապ հաստատելու համար մենք միացնում ենք փոխանցող PIN TXD և ստանում GSM մոդեմի PIN RXD միջոցով: MAX232 (IC3) միկրոկառավարիչով (IC2): Նմանապես, միկրոկոնտրոլի PD0 (RXD) և PD1 (TXD) նավահանգստի կապը միացված են համապատասխանաբար MAX232- ի 12 և 10 կապումներին:

Սնուցման աղբյուր

Այս նախագծում 9 Վ մարտկոցը ծառայում է որպես էներգիայի հիմնական աղբյուր: Քանի որ միկրոկառավարիչը և MAX232- ը սնուցվում են 5 Վոլտ հզորությամբ, մենք պետք է փոխարկենք մատակարարումը ՝ օգտագործելով 7805 կարգավորիչ (IC1): Սնուցման աղբյուրի առկայությունը նշվում է LED1- ով:

GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգի ծրագրային ծրագիր

Programրագրի պարզության պատճառով մենք ընտրել ենք «C» լեզուն `միկրոկառավարիչը ծրագրավորելու համար, և կազմման գործընթացն իրականացնում է AVR ստուդիա կոչվող ծրագրակազմը: Պետք է չափազանց զգույշ լինել ՝ աղբյուրի կոդի մեջ ճշգրիտ հեռախոսահամարը ներառելու համար, որպեսզի զանգ ստանաք SIM քարտից, որը սահմանված է GSM- ի միջոցով: Onyրագրի վեցանկյուն ծածկագիրը MCU- ում PonyProg2000 ծրագրաշարի միջոցով այրելը, իսկապես դժվար էր: Եթե հարմար է, մենք կարող ենք նաև կիրառել ցանկացած հարմար գործիք, որը կարելի է որոնել: Ինչպես նշված է ծրագրային ապահովման մեջ, արբանյակներից տվյալները ստանալու համար մենք օգտագործել ենք GPS մոդուլը 9600 baud արագությամբ: Այս նախագծում օգտագործվող NMEA արձանագրությունը հեշտությամբ վերծանվում է ծրագրային ապահովման միջոցով: Խոսելով արձանագրության մասին ՝ այն ունի կանխորոշված ձևաչափ, որի միջոցով տվյալները միաժամանակ փոխանցվում են GPS մոդուլով այն սարքին, որի հետ այն միացված է: Արձանագրությունը բաղկացած է մի շարք հաղորդագրություններից, որոնք օգտագործում են ASCII բնույթի մի շարք և ունեն սահմանված ձևաչափ, որն անընդհատ ուղարկվում է GPS մոդուլով միջերեսային սարքին: Տեղեկատվությունը տրամադրվում է GPS մոդուլով կամ ընդունիչով ՝ ASCII ստորակետով սահմանափակված հաղորդագրությունների տողերի տեսքով: Եվ, յուրաքանչյուր հաղորդագրություն կոդավորված է սկզբում «$» (վեցանկյուն 0x24) դոլարի նշանով և վերջում (վեցանկյուն 0x0D 0x0A): Ինչպես արդեն նշվեց նախորդ բաժնում, ծրագրային ապահովման ելքային արձանագրության կողմից տրամադրված հաղորդագրության բովանդակությունը կազմում է երկու տարբեր տեսակի տվյալներ. գլոբալ դիրքավորման համակարգի ֆիքսված տվյալներ (GGA) և աշխարհագրական դիրքի լայնություն/երկայնություն (GLL): Մեր նախագծի համար մենք պահանջում ենք միայն GGA բովանդակություն: Լայնության և երկայնության մանրամասների տվյալների ձևաչափը սահմանվում է որպես «աստիճան, րոպե և տասնորդական րոպե» ձևաչափ; սկզբում ddmm.mmmm: Բայց քանի որ վերջին քարտեզագրման տեխնոլոգիաները պահանջում են լայնության և երկայնության մանրամասների տեղեկատվություն տասնորդական, աստիճանների, «dd.dddddd» - ի հետ համապատասխան նշանի հետ միասին, փոխակերպման ինչ -որ գործընթաց էական է `տվյալները ցանկալի տեսքով ներկայացնելու համար: Բացասական նշանը ամրագրված է հարավային լայնության և արևմտյան երկայնության համար: Ինչ վերաբերում է հաղորդագրությունների տողի զարգացմանը, NMEA ստանդարտը սահմանում է, թե ինչպես ստեղծել նոր հաղորդագրության տող ՝ դոլարի նշանով ($), որը զարգացնում է բոլորովին նոր GPS հաղորդագրություն:

Օրինակ:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Այստեղ $ GPGGA- ն նշանակում է GGA արձանագրության վերնագիր, երկրորդ տվյալները `002153.000 վերաբերում է UTC ժամանակին hhmmss.ss ձևաչափով, երրորդ տվյալները 3342.6618- ը GPS դիրքի ֆիքսված տվյալների լայնությունն է ddmm.mmmm ձևաչափ և վերջինը; 11751.3858- ը dddmm.mmmm ձևաչափով GPS դիրքի ֆիքսված տվյալների երկայնությունն է: Այբուբեններն ուղիղ որոշակի ուղղությունների միջև, ինչպես. «N» նշանակում է հյուսիս, իսկ «W» ՝ արևմուտք: Նման ձևաչափով տվյալներ տրամադրելով ՝ յուրաքանչյուրը կկարողանա քաղել այն վայրի մանրամասները, որոնք նախընտրում են իմանալ ՝ անցնելով քարտեզի մի կտորով կամ առկա ծրագրակազմով:

ՍԵ CLՄԵՔ ԱՅՍՏԵ SO SOրագրային ապահովման ծածկագիրը ներբեռնելու համար

Քայլ 3. Քայլ 3. GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգի կառուցում և փորձարկում

Քայլ 3. GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգի կառուցում և փորձարկում
Քայլ 3. GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգի կառուցում և փորձարկում
Քայլ 3. GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգի կառուցում և փորձարկում
Քայլ 3. GPS և GSM մեքենաների հետևման համակարգի կառուցում և փորձարկում

Նկար 4-ը ցույց է տալիս մեր ծրագրի միակողմանի PCB դասավորության չափի մանրամասները: Այս նախագծի բաղադրիչ դասավորությունը պատկերված է նկ. 5 -ում:

ՄԱՍՆԱԿՈ LԹՅՈՆՆԵՐ GPS ԵՎ GSM ՀԵՏԵՎՈԹՅՈՆ ՄԵՔԵՆԱՆԵՐԻ Հետևման համակարգ.

Դիմադրություն (ամբողջ ¼-վտ, ± 5% ածխածնային)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 KΩ

Կոնդենսատորներ

C1 = 0.1 μF (կերամիկական սկավառակ)

C2, C3 = 22 pF (կերամիկական սկավառակ)

C4 - C8 = 10 μF/16V (էլեկտրոլիտիկ կոնդենսատոր)

Կիսահաղորդիչներ

IC1 = 7805, 5V կարգավորիչ IC2 = ATMega16 միկրոկոնտրոլեր

IC3 = MAX232 փոխարկիչ

LED1 = 5 մմ Լուսադիոդ

Տարբեր

SW1 = Հրել-անջատող անջատիչ

XTAL1 = 12 ՄՀց բյուրեղ

GPS մոդուլ = iWave GPS մոդուլ

GSM մոդեմ = SIM300

9V PP3 մարտկոց

Խորհուրդ ենք տալիս: