PCB: Mfumo wa Ufuatiliaji wa Magari ya GPS na GSM: Hatua 3

2025 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2025-01-23 15:11

Mfumo wa Ufuatiliaji wa Magari ya GPS na GSM

Juni 30, 2016, Miradi ya Uhandisi Mradi wa Ufuatiliaji wa Magari ya GPS na GSM hutumia Mfumo wa Kuweka Nafasi Ulimwenguni (GPS) na mfumo wa ulimwengu wa mawasiliano ya rununu (GSM), ambayo inafanya mradi huu kuwa wa kiuchumi zaidi kuliko kutekeleza mfumo wa mawasiliano kupitia satelaiti za GPS katika mbili- njia mfumo wa mawasiliano wa GPS.

Utangulizi wa Mfumo wa Ufuatiliaji wa Magari ya GPS na GSM

Kufuatilia sasa imekuwa hali ya hivi karibuni ikifuatiwa kila mahali. Utaratibu huu unatusaidia kukusanya maelezo na, wakati huo huo, kuzuia wizi wa vifaa vinavyofuatiliwa. Mradi huo 'Mfumo wa Ufuatiliaji wa Magari wa GPS na GSM,' ambao huajiri microcontroller kama sehemu kuu, hutekelezwa zaidi kufuatilia magari katika siku za hivi karibuni. Mradi wa 'GPS na GSM based Vehicle Tracking System' hutumia modem ya GSM kama mbadala wa moja ya vifaa vya GPS kuhakikisha mchakato wa mawasiliano wa njia mbili. Modem ya GSM na mchanganyiko wa kadi ya SIM hutumia mbinu sawa na simu ya kawaida ya rununu kutekeleza mchakato wa ufuatiliaji. Mfumo wa jumla wa 'GPS na mfumo wa Ufuatiliaji wa Magari wa GPS' ni rahisi na ya moja kwa moja kwamba inaweza kutekelezwa mahali popote. Kifaa hiki kinaweza kurekebishwa au kuwekwa kwenye pembe yoyote ya gari au vifaa vya gharama kubwa ambavyo vinahitaji ulinzi. Ndio, tunaweza pia kufuatilia vifaa na kifaa hiki wakati unapandwa vizuri. Mara tu mchakato sahihi wa usakinishaji ufuatwapo, sasa tunaweza kufikia jumla njia ya gari au kitu chochote kinachozingatiwa. Kupitia msaada wa simu zetu za rununu, tunapata habari kamili juu ya mahali alipo mwombaji huyo.

Sehemu muhimu katika mradi wa 'GPS na Mfumo wa Ufuatiliaji wa Magari ya GSM' ni chip ndogo kama SIM iliyoambatanishwa na modem ya GSM ambayo inapeleka eneo la sasa la kitu hicho katika muundo wa maandishi yaani SMS kurudi kwenye simu mara tu nambari ya rununu ya hiyo SIM imepigwa simu. Hakuna kikomo cha wakati maalum kwa mradi huu, mtumiaji anaweza kuomba mahali pa kitu wakati wowote na mahali popote ambapo mtandao wa rununu unapatikana. Iwe ni kikundi cha magari au vifaa kadhaa vya gharama kubwa, mradi huu unatumika kila mahali kuipata mahali popote na wakati wowote licha ya umbali mrefu. Ukweli kwamba inaruhusu watu kufikia habari wanayohitaji kuunda mahali pa mbali bila kuwa na wao hapo kimwili inafanya iwe rahisi zaidi.

Hatua ya 1: Hatua ya 1: Maelezo ya Mzunguko wa GPS na Mfumo wa Ufuatiliaji wa Magari ya GSM

Mchoro wa mzunguko wa mradi "GPS na mfumo wa ufuatiliaji wa gari wa GSM" umeonyeshwa kwenye mtini. Kama tunavyoona wazi, vitu kuu vilivyoajiriwa katika mradi huu ni: microcontroller, moduli ya GPS, modem ya GSM, na usambazaji wa 9V DC kama chanzo cha nguvu kwa mradi huo. Kufanya kazi kwa mradi wa 'GPS na mfumo wa ufuatiliaji wa gari wa GSM' kunaweza kufupishwa kwa muhtasari hapa chini:

1. Maelezo ya eneo la gari / kitu hukusanywa na moduli ya GPS kutoka kwa setilaiti, habari hii iko katika mfumo wa latitudo na kiwango cha longitudo.

2. Kwa hivyo habari iliyokusanywa hupewa mdhibiti mdogo. Usindikaji wa lazima unafanywa na kisha habari hupitishwa kwenye modem ya GSM.

3. Modem ya GSM hukusanya habari kwa mdhibiti mdogo na kisha kuihamishia kwa simu ya rununu kupitia SMS iliyo katika muundo wa maandishi.

Hatua ya 2: Hatua ya 2: Sehemu ya Maelezo ya GPS na Mfumo wa Ufuatiliaji wa Magari ya GSM

Mdhibiti mdogo wa ATmega16

Mdhibiti mdogo (IC2) ndiye sehemu kuu inayofanya kama ubongo wa mradi huo. Inafanya kama njia ya kuingiliana kati ya vifaa vingi vya vifaa vinavyotumika katika mradi huu. IC ni CMOS ya 8-bit kulingana na usanifu wa RISC ulioboreshwa wa AVR ambao hutumia nguvu kidogo ya kufanya kazi. Tunatumia mbinu ya kuingilia kati kuunganisha IC2 hii na moduli ya GPS na modem ya GSM. Kati ya data nyingi zilizotengenezwa na moduli ya GPS, hapa katika mradi wa 'GPS na mfumo wa Ufuatiliaji wa Magari wa GSM' tunahitaji data ya NMEA kufuatilia eneo la gari. Mdhibiti mdogo anashughulikia data hii na kisha huituma kupitia modem ya GSM kwa simu ya rununu. RS-232 ni itifaki iliyoainishwa ya kuanzisha mchakato wa mawasiliano ya serial kati ya vifaa kuu; microcontroller, GPS na modem ya GSM. Na, ili kubadilisha viwango vya voltage RS-232 kuwa viwango vya voltage ya TTL, tunatumia dereva wa serial IC MAX232 (IC3). Nambari ya rununu inayolingana na SIM iliyoambatanishwa na moduli lazima itajwe katika nambari ya chanzo ya mdhibiti mdogo. Nambari hii inakaa salama kwenye kumbukumbu ya ndani ya MCU.

Moduli ya GPS ya iWave

moduli ya GPS ya iwave inapendelewa kwa mradi huu, takwimu ambayo imeonyeshwa kwenye mtini. Kazi kuu ya moduli hii ni kusambaza data ya eneo kwa mdhibiti mdogo. Uunganisho kati ya moduli ya IC2 na GPS imewekwa kwa kuunganisha pini TXD ya GPS kwa microcontroller kupitia MAX232. Takwimu za NMEA zilifafanua kiwango cha mawasiliano cha RS-232 kwa vifaa ambavyo ni pamoja na wapokeaji wa GPS. Kiwango cha NMEA-0183 ambacho kwa kweli ni sehemu ndogo ya itifaki ya NMEA inasaidiwa vizuri na moduli ya iWave GPS. Moduli hii inafanya kazi katika masafa ya L1 (1575.42 MHz) na hadi eneo lililowekwa la mita 10 angani, hutoa habari sahihi. Kwa kusudi hili, antenna lazima iwekwe kwenye nafasi ya wazi na angalau asilimia 50 ya mwonekano wa nafasi ni lazima.

Modem ya GSM

Modem ya SIM300 GSM inatekelezwa katika mradi huu na takwimu inayofanana inapewa mtini. 3. Kazi kuu ya modem hii ni kubadilishana data. Ni bendi ya tatu ya SIM300; Injini ya GSM / GPRS ambayo inafanya kazi kwa masafa anuwai EGSM 900 MHz, DCS 1800 MHz, na PCS 1900 MHz. Ili kuweka unganisho kati ya modem ya GSM na mdhibiti mdogo, tunaunganisha kusambaza pini TXD na kupokea pin RXD ya modem ya GSM kupitia MAX232 (IC3) na microcontroller (IC2). Vivyo hivyo, pini ya bandari PD0 (RXD) na pini ya bandari PD1 (TXD) ya microcontroller imeunganishwa na pini 12 na 10 ya MAX232, mtawaliwa.

Ugavi wa umeme

Katika mradi huu, betri 9V hutumika kama chanzo kikuu cha nishati. Kwa kuwa mdhibiti mdogo na MAX232 zinaendeshwa na 5Volts, tunahitaji kubadilisha usambazaji kwa kutumia mdhibiti wa 7805 (IC1). Uwepo wa usambazaji wa umeme unaonyeshwa na LED1.

Programu ya Programu ya Mfumo wa Ufuatiliaji wa Magari ya GPS na GSM

Kwa sababu ya unyenyekevu wa programu, tumechagua lugha ya "C" kupanga microcontroller na mchakato wa mkusanyiko unafanywa na programu inayoitwa studio ya AVR. Lazima mtu awe mwangalifu zaidi kuingiza nambari halisi ya simu kwenye nambari ya chanzo ili kupokea simu kutoka kwa SIM kadi ambayo imewekwa na GSM iliyowekwa. Ili kuchoma msimbo wa hex wa programu hiyo kwenye MCU ukitumia programu ya PonyProg2000, ilikuwa ngumu sana. Ikiwa inafaa, tunaweza pia kutekeleza, zana yoyote inayofaa ambayo inaweza kutafutwa. Kama ilivyoelezwa kwenye programu, kupokea data kutoka kwa satelaiti tulitumia moduli ya GPS na kiwango cha baud 9600. Itifaki ya NMEA inayotumiwa katika mradi huu imesimbuliwa kwa urahisi na programu. Kuzungumza juu ya itifaki, ina muundo uliofafanuliwa kupitia ambayo data hupitishwa wakati huo huo na moduli ya GPS kwa kifaa ambacho imeingiliwa. Itifaki inajumuisha seti ya ujumbe ambao hutumia seti ya herufi ya ASCII na ina muundo uliofafanuliwa ambao hutumwa kila wakati na moduli ya GPS kwa kifaa cha kuingiliana. Habari hiyo hutolewa na moduli ya GPS au mpokeaji kwa njia ya vifungo vya ujumbe uliotenganishwa kwa koma. Na, kila ujumbe umewekwa nambari ya dola '$' (hex 0x24) mwanzoni na (hex 0x0D 0x0A) mwishoni. Kama ilivyoelezwa tayari katika sehemu iliyotangulia, yaliyomo kwenye ujumbe yaliyotolewa na itifaki ya pato la programu ni aina mbili tofauti za data; mfumo wa nafasi ya kimataifa data iliyowekwa (GGA) na nafasi ya kijiografia latitudo / longitudo (GLL). Kwa mradi wetu, tunahitaji tu yaliyomo kwenye GGA. Fomati ya data ya latitudo na maelezo ya longitudo imewekwa kama muundo wa 'digrii, dakika na dakika za desimali'; ddmm.mmmm mwanzoni. Lakini, kwa kuwa teknolojia za hivi karibuni za ramani zinahitaji habari ya latitudo na maelezo ya longitudo katika muundo wa desimali, digrii, katika 'dd.dddddd' pamoja na ishara husika, aina fulani ya mchakato wa ubadilishaji ni muhimu kuwasilisha data katika fomu inayotakiwa. Ishara hasi imewekwa kwa latitudo ya kusini na longitudo ya magharibi. Kuhusu maendeleo ya kamba ya ujumbe, kiwango cha NMEA kinafafanua jinsi ya kuunda kamba mpya ya ujumbe na ishara ya dola ($) ambayo inabadilisha ujumbe mpya kabisa wa GPS.

Kwa mfano:

$ GPGGA, 002153.000, 3342.6618, N, 11751.3858, W Hapa, $ GPGGA inaashiria kichwa cha itifaki cha GGA, data ya pili 002153.000 inahusu wakati wa UTC katika fomati ya hhmmss.ss, data ya tatu 3342.6618 ni latitudo ya nafasi ya GPS data iliyowekwa katika ddmm fomati ya.mmmm na ya mwisho; 11751.3858 ni longitudo ya nafasi iliyowekwa ya data ya GPS katika muundo wa dddmm.mmmm. Alfabeti kati ya mwelekeo wa moja kwa moja kama; 'N' inasimama Kaskazini na 'W' kwa Magharibi. Kutolewa na data katika muundo kama huo, mtu yeyote ataweza kutoa maelezo ya mahali wanapendelea kujua ama kwa kupitia kipande cha ramani au kupitia programu inayopatikana.

BONYEZA HAPA KUPAKUA KODI YA SOFTWARE

Hatua ya 3: Hatua ya 3: Ujenzi na Upimaji wa GPS na Mfumo wa Ufuatiliaji wa Magari ya GSM

Kielelezo 4 kinaonyesha mzunguko kamili na maelezo ya saizi ya mpangilio wa PCB wa upande mmoja wa mradi wetu. Mpangilio wa sehemu ya mradi huu umeonyeshwa kwenye mtini. 5.

SEHEMU ZA SEHEMU YA MFUMO WA KUPATA GARI YA GPS NA GSM:

Resistor (yote ¼-watt, ± 5% Carbon)

R1 = 680 Ω

R2 = 10 KΩ

Capacitors

C1 = 0.1 µF (Kauri Disc)

C2, C3 = 22 pF (Disc Kauri)

C4 - C8 = 10 µF / 16V (Umeme Electrolytic)

Wasimamizi wa semiconductor

IC1 = 7805, Mdhibiti wa 5V IC2 = ATMega16 Microcontroller

IC3 = MAX232 Kubadilisha

LED1 = 5mm diode inayotoa nuru

Mbalimbali

SW1 = Bonyeza-Kwenye-On switch

XTAL1 = 12MHz Kioo

Moduli ya GPS = Moduli ya GPS ya iWave

Modem ya GSM = SIM300

9V PP3 Betri