PCB: GPS och GSM -baserat fordonsspårningssystem: 3 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:10

GPS- och GSM -baserat fordonsspårningssystem

30 juni 2016, Engineering Projects Projektet GPS och GSM-baserat fordonsspårningssystem använder Global Positioning System (GPS) och globalt system för mobil kommunikation (GSM), vilket gör detta projekt mer ekonomiskt än att implementera ett kommunikationssystem via GPS-satelliter i två- sätt GPS -kommunikationssystem.

Introduktion till GPS- och GSM -baserat fordonsspårningssystem

Spårning har nu varit en ny trend som följts överallt. Denna process hjälper oss att samla in information och samtidigt förhindra rån på enheter som spåras. Projektet "GPS- och GSM -baserat fordonsspårningssystem", som använder mikrokontroller som huvudkomponent, är mestadels implementerat för att hålla reda på fordon under den senaste tiden. Projektet "GPS- och GSM-baserat fordonsspårningssystem" använder ett GSM-modem som ersättning för en av GPS-enheterna för att säkerställa en tvåvägs kommunikationsprocess. GSM-modemet och SIM-kortkombinationen använder samma teknik som en vanlig mobiltelefon för att implementera spårningsprocessen. Det övergripande systemet med "GPS- och GSM -baserat fordonsspårningssystem" är så enkelt och enkelt att det kan köras var som helst. Denna enhet kan antingen fixeras eller monteras i alla hörn av fordonet eller dyr utrustning som behöver skydd. Ja, vi kan också spåra utrustning med den här enheten när den planteras ordentligt. När den korrekta installationsprocessen följts har vi nu total åtkomst till fordonets väg eller något föremål som övervägs. Med hjälp av våra mobiltelefoner får vi fullständig information om sökandens vistelseort.

Nyckelkomponenten i projektet "GPS- och GSM -baserat fordonsspårningssystem" är ett litet chip dvs SIM -kort som är anslutet till GSM -modemet som vidarebefordrar den aktuella platsen för objektet i textformatet dvs SMS tillbaka i telefonen när mobilnumret till det SIM slås. Det finns ingen särskild tidsgräns för detta projekt, användaren kan när som helst begära plats för objektet och vilken plats som helst där mobilnätet kan nås. Vare sig det är antingen en fordonsflotta eller ett antal dyra utrustningar, detta projekt är tillämpligt överallt för att lokalisera dem var som helst och när som helst trots det långa avståndet. Det faktum att det gör att människor kan få information de behöver bildar en avlägsen plats utan att de måste vara fysiskt närvarande där gör det mer flexibelt.

Steg 1: Steg 1: Kretsbeskrivning av GPS- och GSM -baserat fordonsspårningssystem

Kopplingsschemat för projektet "GPS- och GSM -baserat fordonsspårningssystem" visas i fig.1. Som vi tydligt kan se är de viktigaste komponenterna i detta projekt: mikrokontroller, GPS -modul, GSM -modem och 9V DC -strömförsörjning som projektets energikälla. Projektet”GPS- och GSM -baserat fordonsspårningssystem” kan sammanfattas i punkterna nedan:

1. Fordons/objektets lokaliseringsdetaljer samlas in av GPS -modulen från satelliten, denna information är i form av latitud- och longitudskala.

2. Således matas sedan insamlad information till mikrokontrollern. Nödvändig bearbetning görs och sedan överförs informationen till GSM -modemet.

3. GSM -modemet samlar in informationen för mikrokontrollern och överför den sedan till mobiltelefonen via SMS som är i textformat.

Steg 2: Steg 2: Komponenter Beskrivning av GPS- och GSM -baserat fordonsspårningssystem

ATmega16 mikrokontroller

Denna mikrokontroller (IC2) är huvudkomponenten som fungerar som projektets hjärna. Det fungerar som ett gränssnitt mellan flera hårdvaruutrustning som används i detta projekt. IC är en 8-bitars CMOS baserad på AVR-förbättrad RISC-arkitektur som förbrukar mindre ström för att fungera. Vi använder en seriell gränssnittsteknik för att ansluta denna IC2 med GPS -modul och GSM -modem. Av de flera data som genereras av GPS -modulen, här i projektet "GPS och GSM -baserat fordonsspårningssystem" behöver vi NMEA -data för att spåra fordonets plats. Mikrokontrollern behandlar denna data och skickar den sedan via ett GSM -modem till mobiltelefonen. RS-232 är det definierade protokollet för att upprätta en seriell kommunikationsprocess mellan huvudkomponenterna; mikrokontroller, GPS och GSM -modem. Och för att omvandla RS-232 spänningsnivåer till TTL spänningsnivåer använder vi oss av en seriell drivrutin IC MAX232 (IC3). Mobilnumret som motsvarar SIM -kortet som är anslutet till modulen måste anges i mikrokontrollerns källkod. Detta nummer finns säkert i MCU: s interna minne.

iWave GPS -modul

iwave GPS -modul är att föredra för detta projekt, vars figur visas i fig.2. Huvudfunktionen för denna modul är att överföra platsdata till mikrokontrollern. Anslutningen mellan IC2 och GPS -modulen ställs in genom att ansluta sändstift TXD av GPS till mikrokontrollern via MAX232. NMEA-data definierade en RS-232-kommunikationsstandard för enheter som inkluderar GPS-mottagare. NMEA-0183-standarden som faktiskt är en delmängd av NMEA-protokollet stöds korrekt av iWave GPS-modulen. Denna modul fungerar i L1 -frekvensen (1575,42 MHz) och upp till ett fast område på cirka 10 meter på himlen genererar den exakt information. För detta ändamål måste en antenn placeras i det öppna utrymmet och minst 50 procent av rymdens synlighet är ett måste.

GSM -modem

SIM300 GSM -modem implementeras i detta projekt och motsvarande siffra anges i fig. 3. Modemets huvudfunktion är att utbyta data. Det är ett tri-band SIM300; GSM/GPRS -motor som fungerar på olika frekvensområden EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz och PCS 1900 MHz. MAX232 (IC3) med mikrokontrollern (IC2). På samma sätt är portstift PD0 (RXD) och portstift PD1 (TXD) på mikrokontrollern anslutna till stift 12 respektive 10 på MAX232.

Strömförsörjning

I detta projekt fungerar ett 9V -batteri som huvudkälla för energi. Eftersom mikrokontrollern och MAX232 drivs av en 5Volt måste vi konvertera matningen med hjälp av en 7805 -regulator (IC1). Närvaron av strömförsörjningen indikeras med LED1.

Programvara för GPS- och GSM -baserat fordonsspårningssystem

På grund av programmets enkelhet har vi valt "C" -språk för att programmera mikrokontroller och kompileringsprocessen utförs av en programvara som heter AVR studio. Man måste vara extra noga med att inkludera ett exakt telefonnummer i källkoden för att få ett samtal från SIM -kortet som är inställt med GSM -inställningen. Att bränna hex -koden för programmet till MCU med hjälp av PonyProg2000 -programvaran var verkligen svårt. Om det passar kan vi också implementera alla lämpliga verktyg som kan sökas. Som nämnts i programvaran använde vi GPS -modulen med en 9600 baudhastighet för att ta emot data från satelliter. NMEA -protokollet som används i detta projekt avkodas enkelt av programvaran. På tal om protokollet har det ett fördefinierat format genom vilket data överförs samtidigt av GPS -modulen till den enhet som den är ansluten till. Protokollet utgör en uppsättning meddelanden som använder en uppsättning ASCII -tecken och har ett definierat format som kontinuerligt skickas av GPS -modulen till gränssnittsenheten. Informationen tillhandahålls av GPS-modulen eller mottagaren i form av ASCII-kommaseparerade meddelandesträngar. Och varje meddelande kodas med ett dollarstecken '$' (hex 0x24) i början och (hex 0x0D 0x0A) i slutet. Som redan nämnts i föregående avsnitt utgör meddelandeinnehållet från programvaruutmatningsprotokollet två olika typer av data; globalt positioneringssystem fasta data (GGA) och geografisk position latitud/longitud (GLL). För vårt projekt kräver vi bara GGA -innehåll. Dataformatet för latitud- och longituddetaljer är inställt som "grader, minuter och decimaltalsformat"; ddmm.mmmm initialt. Men eftersom den senaste karttekniken kräver information om latitud- och longituddetaljer i decimalformat, grader, i 'dd.dddddd' tillsammans med respektive tecken, är någon form av konverteringsprocess avgörande för att presentera data i önskad form. Det negativa tecknet är fixerat för sydlig latitud och västlig longitud. När det gäller utvecklingen av en meddelandesträng definierar NMEA -standarden hur man skapar en ny meddelandesträng med ett dollarstecken ($) som utvecklar ett helt nytt GPS -meddelande.

Till exempel:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Här betecknar $ GPGGA GGA -protokollhuvudet, andra data 002153.000 hänvisar till UTC -tiden i hhmmss.ss -format, tredje data 3342.6618 är latitud för GPS -positionens fasta data i ddmm.mmmm -format och det sista; 11751.3858 är longitud för GPS -positionsfasta data i dddmm.mmmm -format. Alfabeten mellan direkta specifika riktningar som; 'N' står för North och 'W' för West. Om man får data i ett sådant format kommer vem som helst att kunna extrahera detaljer om den plats de föredrar att veta antingen genom att gå igenom en bit av en karta eller genom den tillgängliga programvaran.

KLICKA HÄR FÖR ATT Hämta mjukvarukoden

Steg 3: Steg 3: Konstruktion och testning av GPS- och GSM -baserat fordonsspårningssystem

Figur 4 visar hela kretsen med detaljer om storleken på enkelsidans PCB-layout för vårt projekt. Komponentlayouten för detta projekt illustreras i fig.5.

DELSLISTA ÖVER GPS- OCH GSM -BASERADE TRANSPORNINGSSYSTEM FÖR FORDON:

Motstånd (alla ¼-watt, ± 5% kol)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 KΩ

Kondensatorer

C1 = 0,1 µF (keramisk skiva)

C2, C3 = 22 pF (keramisk skiva)

C4 - C8 = 10 µF/16V (elektrolytkondensator)

Halvledare

IC1 = 7805, 5V Regulator IC2 = ATMega16 Microcontroller

IC3 = MAX232 -omvandlare

LED1 = 5 mm Ljusdiod

Diverse

SW1 = Push-To-On Switch

XTAL1 = 12 MHz Crystal

GPS -modul = iWave GPS -modul

GSM -modem = SIM300

9V PP3 -batteri