PCB: Sistemi i përcjelljes së automjeteve bazuar në GPS dhe GSM: 3 hapa

2025 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2025-01-23 15:10

Sistemi i Gjurmimit të Automjeteve i bazuar në GPS dhe GSM

30 qershor 2016, Projektet Inxhinierike Projekti Sistemi i Ndjekjes së Automjeteve i bazuar në GPS dhe GSM përdor Sistemin e Pozicionimit Global (GPS) dhe sistemin global për komunikimin celular (GSM), gjë që e bën këtë projekt më ekonomik sesa zbatimi i një sistemi komunikimi përmes satelitëve GPS në dy- mënyrë sistemi i komunikimit GPS.

Hyrje në Sistemin e Gjurmimit të Automjeteve të bazuar në GPS dhe GSM

Ndjekja tani ka qenë një trend i kohëve të fundit i ndjekur kudo. Ky proces na ndihmon të mbledhim detaje dhe, në të njëjtën kohë, të parandalojmë grabitjen e pajisjeve që gjurmohen. Projekti "Sistemi i Gjurmimit të Automjeteve i bazuar në GPS dhe GSM", i cili përdor mikrokontrolluesin si përbërësin e tij kryesor, është zbatuar kryesisht për të mbajtur gjurmët e automjeteve në kohët e fundit. Projekti ‘Sistemi i Gjurmimit të Automjeteve i bazuar në GPS dhe GSM’ përdor një modem GSM si zëvendësim për njërën nga pajisjet GPS për të siguruar një proces komunikimi të dyanshëm. Modemi GSM dhe kombinimi i kartës SIM përdorin të njëjtën teknikë si një celular standard për të zbatuar procesin e gjurmimit. Sistemi i përgjithshëm i 'Sistemit të Gjurmimit të Automjeteve të bazuar në GPS dhe GSM' është aq i lehtë dhe i drejtpërdrejtë sa mund të ekzekutohet kudo. Kjo pajisje mund të fiksohet ose montohet në çdo cep të automjetit ose pajisje të shtrenjta që kanë nevojë për mbrojtje. Po, ne gjithashtu mund të gjurmojmë pajisjet me këtë pajisje kur mbillen siç duhet. Pasi të ndiqet procesi i duhur i instalimit, ne tani kemi qasje totale në shtegun e automjetit ose ndonjë objekti në shqyrtim. Përmes ndihmës së celularëve tanë, ne marrim informacion të plotë në lidhje me vendndodhjen e atij aplikuesi.

Komponenti kryesor në projektin 'Sistemi i Gjurmimit të Automjeteve i bazuar në GPS dhe GSM' është një çip i vogël dmth SIM i bashkangjitur në modemin GSM i cili transmeton vendndodhjen aktuale të atij objekti në formatin e tekstit dmth SMS përsëri në telefon sapo numri celular i atij SIM është formuar. Nuk ka ndonjë afat të caktuar kohor për këtë projekt, përdoruesi mund të kërkojë vendndodhjen e objektit në çdo kohë dhe çdo vend ku rrjeti celular është i arritshëm. Qoftë një flotë automjetesh ose një numër pajisjesh të shtrenjta, ky projekt është i zbatueshëm kudo për t'i gjetur ato kudo dhe në çdo moment pavarësisht distancës së gjatë. Fakti që i lejon njerëzit të arrijnë informacionin që u nevojitet nga një vend i largët pa i pasur ata të jenë fizikisht të pranishëm atje, e bën atë më fleksibël.

Hapi 1: Hapi 1: Përshkrimi i Qarkut i Sistemit të Gjurmimit të Automjeteve të bazuar në GPS dhe GSM

Diagrami qarkor i projektit "Sistemi i përcjelljes së automjeteve të bazuar në GPS dhe GSM" është përshkruar në fig.1. Siç mund ta shohim qartë, përbërësit kryesorë të përdorur në këtë projekt janë: mikrokontrolluesi, moduli GPS, modemi GSM dhe furnizimi me 9V DC si burim energjie për projektin. Puna e projektit "Sistemi i përcjelljes së automjeteve të bazuar në GPS dhe GSM" mund të përmblidhet në pikat më poshtë:

1. Detajet e vendndodhjes së automjetit/objektit mblidhen nga moduli GPS nga sateliti, ky informacion është në formën e shkallës së gjerësisë dhe gjatësisë.

2. Informacioni i mbledhur kështu i jepet mikrokontrolluesit. Bëhet përpunimi i nevojshëm dhe më pas informacioni kalohet në modemin GSM.

3. Modemi GSM mbledh informacionin për mikrokontrolluesin dhe më pas e transferon atë në celular përmes SMS -së e cila është në format teksti.

Hapi 2: Hapi 2: Përbërësit Përshkrimi i Sistemit të Gjurmimit të Automjeteve të bazuar në GPS dhe GSM

Mikrokontrolluesi ATmega16

Ky mikrokontrollues (IC2) është komponenti kryesor që funksionon si truri i projektit. Ajo vepron si një medium ndërlidhës midis pajisjeve të shumta periferike të përdorura në këtë projekt. IC është një CMOS 8-bit i bazuar në arkitekturën RISC të zgjeruar AVR e cila konsumon më pak energji për të funksionuar. Ne përdorim një teknikë serike të ndërlidhjes për ta lidhur këtë IC2 me modulin GPS dhe modemin GSM. Nga të dhënat e shumta të gjeneruara nga moduli GPS, këtu në projektin 'Sistemi i Ndjekjes së Automjeteve të bazuar në GPS dhe GSM' ne kemi nevojë për të dhëna NMEA për të gjetur vendndodhjen e automjetit. Mikrokontrolluesi i përpunon këto të dhëna dhe më pas i dërgon përmes një modemi GSM në celular. RS-232 është protokolli i përcaktuar për të krijuar një proces komunikimi serik midis përbërësve kryesorë; mikrokontrolluesi, modemi GPS dhe GSM. Dhe, për të transformuar nivelet e tensionit RS-232 në nivelet e tensionit TTL, ne përdorim një drejtues serik IC MAX232 (IC3). Numri celular që korrespondon me kartën SIM të bashkangjitur në modul duhet të përmendet në kodin burimor të mikrokontrolluesit. Ky numër qëndron i sigurt në kujtesën e brendshme të MCU.

moduli iWave GPS

Moduli iwave GPS është i preferuar për këtë projekt, figura e të cilit është treguar në fig.2. Funksioni kryesor i këtij moduli është transmetimi i të dhënave të vendndodhjes te mikrokontrolluesi. Lidhja midis modulit IC2 dhe GPS vendoset duke lidhur pinin transmetues TXD të GPS me mikrokontrolluesin nëpërmjet MAX232. Të dhënat e NMEA përcaktuan një standard komunikimi RS-232 për pajisjet që përfshijnë marrës GPS. Standardi NMEA-0183 i cili në fakt është një nëngrup i protokollit NMEA mbështetet siç duhet nga moduli iWave GPS. Ky modul funksionon në frekuencën L1 (1575.42 MHz) dhe deri në një territor fiks prej rreth 10 metrash në qiell, gjeneron informacion të saktë. Për këtë qëllim, një antenë duhet të vendoset në hapësirë të hapur dhe të paktën 50 përqind e dukshmërisë së hapësirës është një domosdoshmëri.

Modemi GSM

Modemi SIM300 GSM është zbatuar në këtë projekt dhe figura e tij përkatëse është dhënë në fig. 3. Funksioni kryesor i këtij modemi është shkëmbimi i të dhënave. Isshtë një SIM300 me tre banda; Motori GSM/GPRS që punon në gamë të ndryshme të frekuencave EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz dhe PCS 1900 MHz. Për të vendosur lidhjen midis modemit GSM dhe mikrokontrolluesit, ne lidhim pinin TXD transmetues dhe marrim pin RXD të modemit GSM nëpërmjet MAX232 (IC3) me mikrokontrolluesin (IC2). Në mënyrë të ngjashme, kunja e portës PD0 (RXD) dhe kunja e portës PD1 (TXD) e mikrokontrolluesit janë të lidhur përkatësisht me kunjat 12 dhe 10 të MAX232.

Furnizimi me energji elektrike

Në këtë projekt, një bateri 9V shërben si burimi kryesor i energjisë. Meqenëse mikrokontrolluesi dhe MAX232 mundësohen nga një 5Volt, ne duhet të konvertojmë furnizimin duke përdorur një rregullator 7805 (IC1). Prania e furnizimit me energji elektrike tregohet nga LED1.

Programi Softuerik i Sistemit të Gjurmimit të Automjeteve të bazuar në GPS dhe GSM

Për shkak të thjeshtësisë së programit, ne kemi zgjedhur gjuhën "C" për të programuar mikrokontrolluesin dhe procesi i përpilimit kryhet nga një softuer i quajtur AVR studio. Duhet të jeni shumë të kujdesshëm për të përfshirë një numër të saktë telefoni në kodin burimor në mënyrë që të merrni një telefonatë nga karta SIM e cila është vendosur me GSM të konfiguruar. Për të djegur kodin gjashtëkëndësh të programit në MCU duke përdorur softuerin PonyProg2000, ishte vërtet e vështirë. Nëse është e përshtatshme, ne gjithashtu mund të zbatojmë, çdo mjet të përshtatshëm që mund të kërkohet. Siç u përmend në softuer, për të marrë të dhënat nga satelitët ne përdorëm modulin GPS me një normë baud 9600. Protokolli NMEA i përdorur në këtë projekt deshifrohet lehtësisht nga softueri. Duke folur për protokollin, ai ka një format të paracaktuar përmes të cilit të dhënat transmetohen njëkohësisht nga moduli GPS në pajisjen me të cilën është ndërlidhur. Protokolli përbën një grup mesazhesh të cilët përdorin një grup të karakterit ASCII dhe kanë një format të përcaktuar që dërgohet vazhdimisht nga moduli GPS në pajisjen ndërlidhëse. Informacioni sigurohet nga moduli GPS ose marrësi në formën e vargjeve të mesazheve të përcaktuara me presje ASCII. Dhe, çdo mesazh është i koduar me një shenjë dollari ‘$’ (gjashtëkëndësh 0x24) në fillim dhe (gjashtëkëndësh 0x0D 0x0A) në fund. Siç u përmend tashmë në pjesën e mëparshme, përmbajtja e mesazhit e siguruar nga protokolli i daljes së softuerit përbën dy lloje të ndryshme të të dhënave; të dhënat fikse të sistemit të pozicionimit global (GGA) dhe gjerësia/gjatësia gjeografike e pozicionit gjeografik (GLL). Për projektin tonë, ne kërkojmë vetëm përmbajtje GGA. Formati i të dhënave për detajet e gjerësisë dhe gjatësisë është vendosur si format 'gradë, minuta dhe minuta dhjetore'; ddmm.mmmm fillimisht. Por, meqenëse teknologjitë e fundit të hartës kërkojnë informacion për detajet e gjerësisë dhe gjatësisë në formatin dhjetor, gradë, në 'dd.dddddd' së bashku me shenjën përkatëse, një lloj procesi konvertimi është thelbësor për të paraqitur të dhënat në formën e dëshiruar. Shenja negative është e fiksuar për gjerësinë gjeografike jugore dhe gjatësinë perëndimore. Lidhur me zhvillimin e një vargu mesazhesh, standardi NMEA përcakton se si të krijohet një varg i ri mesazhi me një shenjë dollari ($) që evolon një mesazh krejtësisht të ri GPS.

Për shembull:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Këtu, $ GPGGA nënkupton titullin e protokollit GGA, të dhënat e tjera 002153.000 i referohen kohës UTC në formatin hhmmss.ss, të dhënat e treta 3342.6618 janë gjerësia e të dhënave fikse të pozicionit GPS në ddmm.mmmm format dhe i fundit; 11751.3858 është gjatësia gjeografike e të dhënave fikse të pozicionit GPS në formatin dddmm.mmmm. Alfabetet në mes drejtojnë drejtime të veçanta si; ‘N’ qëndron për Veriun dhe ‘W’ për Perëndimin. Duke u pajisur me të dhëna në një format të tillë, çdokush do të jetë në gjendje të nxjerrë detaje për vendndodhjen që preferojnë të dinë ose duke kaluar nëpër një pjesë të një harte ose duke kaluar përmes softuerit në dispozicion.

KLIKONI KETU P TOR T D SHKARKUAR KODIN E SOFTUERIT

Hapi 3: Hapi 3: Ndërtimi dhe Testimi i Sistemit të Gjurmimit të Automjeteve të bazuar në GPS dhe GSM

Figura 4 tregon qarkun e plotë me detajet e madhësisë së paraqitjes së PCB-ve të njëanshme të projektit tonë. Paraqitja përbërëse e këtij projekti është ilustruar në fig.5.

PJES LISTA E SISTEMIT T TR GJETIMIT TE MJETEVE ME GPS DHE GSM:

Rezistencë (e gjithë ¼-vat, ± 5% Karbon)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 KΩ

Kondensatorët

C1 = 0.1 µF (Disku qeramik)

C2, C3 = 22 pF (Disku qeramik)

C4 - C8 = 10 µF/16V (Kondensator elektrolitik)

Gjysmëpërçues

IC1 = 7805, 5V Rregullatori IC2 = Mikrokontrolluesi ATMega16

IC3 = Konvertuesi MAX232

LED1 = 5mm diodë që lëshon dritë

Të ndryshme

SW1 = Ndërprerës Push-To-On

XTAL1 = 12MHz Kristal

Moduli GPS = moduli iWave GPS

Modemi GSM = SIM300

Bateri 9V PP3