PCB: sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM: 3 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM

30 de juny de 2016, Projectes d’enginyeria El sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM utilitza un sistema de posicionament global (GPS) i un sistema global de comunicació mòbil (GSM), cosa que fa que aquest projecte sigui més econòmic que la implementació d’un sistema de comunicació mitjançant satèl·lits GPS en dos sistema de comunicació GPS de manera.

Introducció al sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM

El seguiment ha estat una tendència recent seguida a tot arreu. Aquest procés ens ajuda a recollir detalls i, alhora, a evitar el seguiment de robatoris de dispositius. El projecte ‘Sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM’, que utilitza el microcontrolador com a component principal, s’implementa principalment per fer un seguiment dels vehicles en els darrers temps. El projecte "Sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM" utilitza un mòdem GSM com a substitut d'un dels dispositius GPS per garantir un procés de comunicació bidireccional. La combinació de mòdem GSM i targeta SIM utilitza la mateixa tècnica que un telèfon mòbil estàndard per implementar el procés de seguiment. El sistema global de "Sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM" és tan fàcil i senzill que es pot executar en qualsevol lloc. Aquest dispositiu es pot fixar o muntar a qualsevol cantonada del vehicle o equipament car que necessiti protecció. Sí, també podem fer un seguiment dels equips amb aquest dispositiu si es planten correctament. Un cop seguit el procés d’instal·lació adequat, ara tenim accés total a la ruta del vehicle o a qualsevol objecte que estem considerant. Mitjançant l’ajuda dels nostres telèfons mòbils, obtenim informació completa sobre el parador d’aquest sol·licitant.

El component clau del projecte "Sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM" és un petit xip, és a dir, SIM connectada al mòdem GSM que retransmet la ubicació actual de l'objecte en format de text, és a dir, SMS al telèfon un cop el número de mòbil d'aquest Es marca la targeta SIM. No hi ha cap límit de temps concret establert per a aquest projecte, l'usuari pot sol·licitar la ubicació de l'objecte en qualsevol moment i en qualsevol ubicació on es pugui accedir a la xarxa mòbil. Ja sigui una flota de vehicles o diversos equips cars, aquest projecte és aplicable a tot arreu per ubicar-los en qualsevol lloc i en qualsevol moment malgrat la llarga distància. El fet que permeti a les persones obtenir informació que necessiten formen un lloc llunyà sense que hi siguin físicament presents el fa més flexible.

Pas 1: Pas 1: Descripció del circuit del sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM

El diagrama de circuits del projecte "Sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM" es representa a la fig.1. Com podem veure clarament, els components principals emprats en aquest projecte són: microcontrolador, mòdul GPS, mòdem GSM i subministrament de 9 V CC com a font d’energia per al projecte. El funcionament del projecte "Sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM" es pot resumir en els punts següents:

1. El mòdul GPS recopila els detalls de la ubicació del vehicle / objecte des del satèl·lit; aquesta informació es troba en forma de latituds i longituds.

2. Així, la informació recopilada s’alimenta al microcontrolador. Es fa el processament necessari i la informació es transmet al mòdem GSM.

3. El mòdem GSM recopila la informació del microcontrolador i la transfereix al telèfon mòbil mitjançant l’SMS en format text.

Pas 2: Pas 2: Descripció dels components del sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM

Microcontrolador ATmega16

Aquest microcontrolador (IC2) és el component principal que funciona com a cervell del projecte. Actua com a mitjà d'interfície entre diversos perifèrics de maquinari utilitzats en aquest projecte. L'IC és un CMOS de 8 bits basat en l'arquitectura RISC millorada AVR que consumeix menys energia per funcionar. Utilitzem una tècnica d’interfície en sèrie per connectar aquest IC2 amb mòdul GPS i mòdem GSM. De les múltiples dades generades pel mòdul GPS, aquí, al projecte ‘Sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM’, necessitem dades NMEA per fer un seguiment de la ubicació del vehicle. El microcontrolador processa aquestes dades i les envia a través d’un mòdem GSM al telèfon mòbil. RS-232 és el protocol definit per establir un procés de comunicació en sèrie entre els components principals; el microcontrolador, el mòdem GPS i GSM. I, per tal de transformar els nivells de tensió RS-232 en nivells de tensió TTL, fem servir un controlador de sèrie IC MAX232 (IC3). El número de mòbil corresponent a la SIM connectada al mòdul s’ha d’esmentar al codi font del microcontrolador. Aquest número resideix de manera segura a la memòria interna de la MCU.

Mòdul GPS iWave

El mòdul GPS iwave és el preferit per a aquest projecte, la figura del qual es mostra a la fig.2. La funció principal d’aquest mòdul és transmetre dades d’ubicació al microcontrolador. La connexió entre l’IC2 i el mòdul GPS s’estableix connectant el pin de transmissió TXD de GPS al microcontrolador mitjançant MAX232. Les dades NMEA definien un estàndard de comunicació RS-232 per a dispositius que inclouen receptors GPS. L'estàndard NMEA-0183, que en realitat és un subconjunt del protocol NMEA, és compatible amb el mòdul iWave GPS. Aquest mòdul funciona a la freqüència L1 (1575,42 MHz) i, fins a un territori fix d’uns 10 metres al cel, genera informació precisa. Per a això, cal col·locar una antena a l’espai obert i, com a mínim, el 50% de la visibilitat de l’espai és imprescindible.

Mòdem GSM

En aquest projecte s’implementa el mòdem SIM300 GSM i la figura corresponent es dóna a la fig. 3. La principal funció d’aquest mòdem és intercanviar dades. És un SIM300 de tres bandes; Motor GSM / GPRS que funciona en diversos rangs de freqüències EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz i PCS 1900 MHz. Per configurar la connexió entre el mòdem GSM i el microcontrolador, connectem el pin de transmissió TXD i rebem el pin RXD del mòdem GSM mitjançant MAX232 (IC3) amb el microcontrolador (IC2). De la mateixa manera, el pin PD0 (RXD) i PD1 (TXD) del port del microcontrolador estan connectats als pins 12 i 10 del MAX232, respectivament.

Font d'alimentació

En aquest projecte, una bateria de 9V serveix com a principal font d’energia. Com que el microcontrolador i el MAX232 funcionen amb 5 volts, hem de convertir el subministrament mitjançant un regulador 7805 (IC1). El LED1 indica la presència de la font d'alimentació.

Programa de programari del sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM

A causa de la senzillesa del programa, hem escollit el llenguatge "C" per programar el microcontrolador i el procés de compilació el realitza un programari anomenat AVR studio. Cal tenir molta cura d’incloure un número de telèfon exacte al codi font per rebre una trucada de la targeta SIM que es configura amb la configuració GSM. Crear el codi hexadecimal del programa a MCU mitjançant el programari PonyProg2000 era realment difícil. Si s’adapta, també podem implementar qualsevol eina adequada que es pugui cercar. Com es menciona al programari, per rebre les dades dels satèl·lits hem utilitzat el mòdul GPS amb una velocitat de 9600 baud. El protocol NMEA utilitzat en aquest projecte és fàcilment descodificat pel programari. Parlant del protocol, té un format predefinit a través del qual les dades són transmeses simultàniament pel mòdul GPS al dispositiu amb el qual s’interfaccia. El protocol constitueix un conjunt de missatges que utilitzen un conjunt de caràcters ASCII i tenen un format definit que el mòdul GPS envia contínuament al dispositiu d'interfície. La informació la proporciona el mòdul o el receptor GPS en forma de cadenes de missatges ASCII delimitades per comes. I, cada missatge es codifica amb un signe de dòlar "$" (hex 0x24) al principi i (hex 0x0D 0x0A) al final. Com ja s'ha esmentat a la secció anterior, el contingut del missatge proporcionat pel protocol de sortida del programari constitueix dos tipus de dades diferents; dades fixes del sistema de posicionament global (GGA) i posició geogràfica latitud / longitud (GLL). Per al nostre projecte, només necessitem contingut GGA. El format de dades per a detalls de latitud i longitud es defineix com a format de "graus, minuts i minuts decimals"; ddmm.mmmm inicialment. Però, atès que les recents tecnologies de mapatge requereixen informació sobre latitud i longitud de detalls en format decimal, graus, a "dd.dddddd" juntament amb el signe respectiu, és imprescindible algun tipus de procés de conversió per presentar les dades en la forma desitjada. El signe negatiu es fixa per a la latitud sud i la longitud oest. Pel que fa al desenvolupament d'una cadena de missatges, l'estàndard NMEA defineix com crear una nova cadena de missatges amb un signe de dòlar ($) que evolucioni un missatge GPS completament nou.

Per exemple:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Aquí, $ GPGGA denota la capçalera del protocol GGA, les segones dades 002153.000 fan referència a l’hora UTC en format hhmmss.ss, les terceres dades 3342.6618 són la latitud de les dades fixes de posició GPS en ddmm format.mmmm i l'últim; 11751.3858 és la longitud de les dades fixes de posició GPS en format dddmm.mmmm. Els alfabets entre direccions particulars directes com; "N" significa Nord i "O" per Oest. Si se li proporcionen dades en aquest format, tothom podrà extreure detalls de la ubicació que prefereix conèixer, passant per un tros de mapa o mitjançant el programari disponible.

FES CLIC AQUÍ PER DESCARREGAR EL CODI DEL PROGRAMARI

Pas 3: Pas 3: construcció i proves del sistema de seguiment de vehicles basat en GPS i GSM

La figura 4 mostra el circuit complet amb els detalls de la mida del disseny de PCB d’una sola cara del nostre projecte. El disseny del component d’aquest projecte s’il·lustra a la fig.5.

LLISTA DE PARTS DEL SISTEMA DE SEGUIMENT DE VEHICLES BASAT EN GPS I GSM:

Resistència (tot ¼-watt, ± 5% de carboni)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 KΩ

Condensadors

C1 = 0,1 µF (disc ceràmic)

C2, C3 = 22 pF (disc ceràmic)

C4 - C8 = 10 µF / 16V (condensador electrolític)

Semiconductors

IC1 = 7805, Regulador 5V IC2 = microcontrolador ATMega16

IC3 = convertidor MAX232

LED1 = díode emissor de llum de 5 mm

Divers

SW1 = commutador automàtic

XTAL1 = Cristall de 12 MHz

Mòdul GPS = mòdul GPS iWave

Mòdem GSM = SIM300

Bateria PP3 de 9V