Đang tải... (xem toàn văn)
xác định tọa độ gps trả về sms. điều khiển thiết bị bằng sms Khoa học và công nghệ luôn không ngừng phát triển trước những nhu cầu, ý tưởng của con người trên Trái đất. Và để tiếp cận một phần của công nghệ hiện đại thì đồ án tốt nghiệp sẽ đề cập đến một công nghệ giúp ích rất nhiều trong lĩnh vực quân sự và sau đó được đưa ra ứng dụng rộng rãi vào lĩnh vực dân sự. Đó chính là hệ thống định vị toàn cầu GPS (The Global Positioning System). Để tiếp cận lĩnh vực định vị GPS thì trên thị trường có sản xuất Module SIM908 tích hợp trên đó phần GPS và GSMGPRS (The Global System for Mobile Communications) của hãng SIMCOM nhằm đáp ứng nhu cầu nghiên cứu của sinh viên. Để sử dụng được Module SIM908 cần có các thiết bị hỗ trợ như: Anten thu sóng GPS từ vệ tinh, anten GSM thu sóng mạng điện thoại di động, cáp kết nối anten với Module SIM, sử dụng nguồn cấp có Module theo mức điện áp Module có thể hoạt động. Ngoài ra có thể sử dụng thêm tai nghe, cáp giao tiếp nối tiếp. Để nghiên cứu lĩnh vực này thì có thể nghiên cứu việc xử lý dữ liệu GPS bằng Vi điều khiển . Sau đó có thể nghiên cứu thêm mạng GSM (bên mảng này thì không có lợi về kinh tế) nên rộng hơn nữa là cách cấu hình truyền dữ liệu qua GPRS. Nên cần nghiên cứu thêm về GPRS. Và tìm hiểu các phần mềm hỗ trợ việc hiện thị dữ liệu GPS lên máy tính tại trung tâm để theo dõi vị trí của Module và các dữ liệu cần thiết. Và cuối cùng khi thu được dữ liệu GPS và truyền qua mạng GSM ta có thể ở tại một vị trí có thể theo dõi một người, một đồ vật mà trên đó có gắn thiết bị thu GPS
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TÊN ĐỀ TÀI GIÁM SÁT VỊ TRÍ VÀ ĐIỀU KHIỂN BẢO VỆ XE MÁY GVHD : ThS ĐÀO THỊ THU THỦY SVTH :IRIS VƯƠNG 12133811 LỚP:ĐHĐTVT8A TP.Hồ Chí Minh, Tháng 12 Năm 2015 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2015 Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2015 Giáo viên phản biện ĐỒ ÁN GVHD: Ths.Đào Thị Thu Thủy LỜI CẢM ƠN Đầu tiên,chúng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến trường Đại Học Công Nghiệp.quý thầy cô khoa Công Nghệ Điện Tử tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em thực đồ án Đặc biệt, xin chân thành gửi lời biết ơn đến giáo viên hướng dẫn ThS: Đào Thị Thu Thủy trực tiếp hướng dẫn có góp ý, dẫn tận tình nội dung liên quan đến đồ án: “Giám sát vị trí điều khiển bảo vệ xe máy” để chúng em hoàn thành cách tốt Đồng thời xin gửi lời cám ơn bạn lớp ĐHĐTVT8A bạn có đề tài góp ý xây dựng, chia kinh nghiệm việc tìm kiếm tài liệu liên quan, để đề tài hoàn thiện Trong tìm nghiên cứu, tìm hiểu đến thi công làm mạch, chúng em cố gắng hẳn thiếu sót vấn đề khó tránh thể Vì chúng em sẵn lòng mong nhận nhiều dẩn thêm quý thầy cô bạn cho đồ án : “Giám sát vị trí điều khiển bảo vệ xe máy” Xin chân thành cảm ơn! ĐỒ ÁN GVHD: Ths.Đào Thị Thu Thủy LỜI MỞ ĐẦU Khoa học công nghệ không ngừng phát triển trước nhu cầu, ý tưởng người Trái đất Và để tiếp cận phần công nghệ đại đồ án tốt nghiệp đề cập đến công nghệ giúp ích nhiều lĩnh vực quân sau đưa ứng dụng rộng rãi vào lĩnh vực dân Đó hệ thống định vị toàn cầu GPS (The Global Positioning System) Để tiếp cận lĩnh vực định vị GPS thị trường có sản xuất Module SIM908 tích hợp phần GPS GSM/GPRS (The Global System for Mobile Communications) hãng SIMCOM nhằm đáp ứng nhu cầu nghiên cứu sinh viên Để sử dụng Module SIM908 cần có thiết bị hỗ trợ như: Anten thu sóng GPS từ vệ tinh, anten GSM thu sóng mạng điện thoại di động, cáp kết nối anten với Module SIM, sử dụng nguồn cấp có Module theo mức điện áp Module hoạt động Ngoài sử dụng thêm tai nghe, cáp giao tiếp nối tiếp Để nghiên cứu lĩnh vực nghiên cứu việc xử lý liệu GPS Vi điều khiển Sau nghiên cứu thêm mạng GSM (bên mảng lợi kinh tế) nên rộng cách cấu hình truyền liệu qua GPRS Nên cần nghiên cứu thêm GPRS Và tìm hiểu phần mềm hỗ trợ việc thị liệu GPS lên máy tính trung tâm để theo dõi vị trí Module liệu cần thiết Và cuối thu liệu GPS truyền qua mạng GSM ta vị trí theo dõi người, đồ vật mà có gắn thiết bị thu GPS ĐỒ ÁN GVHD: Ths.Đào Thị Thu Thủy DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT GPS The Global Positioning System GSM Global Standard for Mobile Communications GPRS General Packet Radio Service TDMA Time Division Multiple Access CDMA Code Division Multiple Access IC Integrated Circuit MS Mobile Station BTS Base Transceiver Station SSP Sychronous Serial Port UART A Universal Asynchronous Receiver/Transmitter PSP Parallel Slave Port IMEI International Mobile Equipment Identity LED Light Emitting Diode USART Universal Synchronous and Asynchronous serial Receiver and Transmitter ADC Analog-to-Digital Converter ICSP In Circuit Serial Programing SFR Special Function Register GPR General Purpose Register AD Analog to Digital SIM Subscriber Identification module ĐỒ ÁN GVHD: Ths.Đào Thị Thu Thủy SMS Short Message Service RTC Real Time Clock TE Terminal Equipment MT Mobile Terminal LF Line Feed TX Transmit Direction DTR Data terminal Ready RXD Receive Data TXD Transmit Data RTS Request To Send CTS Clear To Send RI Ring Indicator DCD Data Carrier Detection ĐỒ ÁN GVHD: Ths.Đào Thị Thu Thủy MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT MỤC LỤC Chương1 :LÝ THUYẾT TỔNG QUAN……………………………………… ………………… 1.Tìm hiểu mạng GSM 1.1 Mạng thông tin di động toàn cầu (GSM) 1.1.1 Định nghĩa GSM 1.1.2 Các mạng điện thoại GSM Việt Nam 1.1.3 Cấu trúc mạng điện thoại di động 1.1.4 Băng tần GSM 900 MHz 1.1.5 Băng tần GSM 1800 MHz 1.2 Hệ thống GPS 1.2.1 Giới thiệu hệ thống GPS 1.2.2 Hoạt động hệ thống GPS 1.2.3 Cấu trúc hệ thống GPS 1.2.4 Những nguồn lỗi ảnh hưởng đến tín hiệu GPS 10 1.2.5 Vai trò ứng dụng công nghệ GPS 11 1.3 Giới thiệu vi điều khiển 16F887 12 1.3.1 Giới thiệu PIC 16F887 .12 1.3.2 Sơ đồ chân PIC16F887 21 1.3.4 Các cổng xuất nhập 26 1.4.1 Giới thiệu SIM908 Easy .29 1.4.3 Mô tả đặc tính chân SIM908 Easy 33 1.4.3 Phần cứng ứng dụng GPS module SIM908 38 1.4.4 Bật ứng dụng GPS 39 1.4.5 Mạch kết nối cho chân VRTC 39 1.4.6 Các Port giao tiếp GPS 39 ĐỒ ÁN GVHD: Ths.Đào Thị Thu Thủy 1.4.9 Một số tập lệnh AT sử dụng cho ứng dụng GSM 40 1.4.10 Các lệnh thiết lập cài đặt cho gọi .40 1.4.11 Các lệnh thiết lập cài đặt cho tin nhắn SMS .41 1.4.13 Ứng dụng GPS module SIM908 .47 CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG .50 2.1 Thiết kế 50 2.1.1 Sơ đồ khối 50 2.1.2 Chức khối 51 2.2 Thi công .56 2.2.1 Các bước thi công 56 KẾT LUẬN… ……………………………………… ……… …….68 BÀI HỌC KINH NGHIỆM……………………………………………69 PHỤ LỤC 70 ĐỒ ÁN GVHD: Ths.Đào Thị Thu Thủy DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT HÌNH TÊN HÌNH TRANG 1.1 Mô hình mạng điện thoại di động 2 1.2 Băng tần GSM 1800 MHz 3 1.3 1.4 Băng tần GSM 900MHz băng tần GSM 1800MHz Mạng điện thoại di động GSM 1.5 IMEI: Số nhận dạng thiết bị di động quốc tế 1.6 Ý nghĩa số SIM 1.7 Ý nghiã số thuê bao IMSI 1.8 24 vệ tinh quay quanh trái đất 1.9 Các thành phần cấu tạo hệ thống GPS 10 1.10 Các quỹ đạo vệ tinh hệ thống GPS 12 11 1.11 Vị trí đặt trạm điều khiển GPS mặt đất 13 12 1.12 Phần điều khiển vệ tinh hệ thống GPS 14 13 1.13 Giao thoa tín hiệu 17 14 1.14 Sơ đồ chân PIC 16F887 19 15 1.15 Bộ nhớ chương trình 23 16 1.16 Bộ nhớ liệu 24 17 1.17 Sơ đồ ngõ 25 18 1.18 Hình ảnh SIM908 27 19 1.19 Các chân module SIM908 29 20 1.20 Truyền thông nối tiếp 34 ĐỒ ÁN ThS.Đào Thị Thu Thủy 2.1.2.2 Khối vi xử lý-vi điều khiển PIC 16F887 Phần cứng gồm có sơ đồ mạch PIC 16F887 module sim 908 Hình 2.4: Phần cứng vi điều khiển PIC 16F887 52 ĐỒ ÁN ThS.Đào Thị Thu Thủy 2.1.2.3 Phần cứng SIM908 Hình 2.6: Sơ đồ mạch bên Hình 2.1.1.1 sơ khối bên SIM 908 ta thấy chân sim mà kết nối với linh kiện (các khối tích hợp bên sim 908) Ta thấy sơ đồ khối bên cua module SIM 908 đèn led dùng để hiển thị cho người dùng biết trạng thái module SIM dang hoạt động hay không 53 ĐỒ ÁN ThS.Đào Thị Thu Thủy Ngoài module SIM tích hợp sẵn anten GPS anten GSM Anten GPS dùng để thu, phát lấy thông tin tọa độ từ vệ tinh Anten GSM dùng để thu, phát sóng nhận tin nhắn gửi từ điện thoại khác thông qua mạng di động GSM Ở sơ đồ kết nối mạch định vị GPS ta sử dụng chân TX_SIM chân RX_SIM chân giao tiếp với pic qua mã 232 để gửi tập lệnh yêu cầu từ pic lên module SIM gửi liệu tọa độ, liệu mà module SIM thu từ vệ tinh pic để hiển thị lên LCD gửi tin nhắn điện thoại 2.1.2.4 Lưu đồ giải thuật 54 ĐỒ ÁN ThS.Đào Thị Thu Thủy Hình 2.9: Lưu đồ giải thuật chương trình Hình 2.10 Lưu đồ giải thuật chương trình khởi tạo GPS 55 ĐỒ ÁN ThS.Đào Thị Thu Thủy 2.2 Thi công 2.2.1 Các bước thi công 2.2.1.1 Khảo sát SIM908, vi điều khiển pic 16F887 với nhiều linh kiện khác 2.2.1.2 Vẽ mạch nguyên lý altium Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lý khối chức Module SIM908 kết nối với mạng di động vẽ phần mềm Altium 10 56 ĐỒ ÁN ThS.Đào Thị Thu Thủy Hình 2.12 Mạch in vẽ Altium Hình 2.13 Mạch in 3D vẽ Altium 10 57 ĐỒ ÁN ThS.Đào Thị Thu Thủy Sau tiến hành nạp code vào pic thông qua mạch nạp pic SUN 58 ĐỒ ÁN ThS.Đào Thị Thu Thủy Lấy kết thực tế Qua khảo sát thực tế em thấy kết tọa độ thu có sai lệch so với vị trí đặt thiết bị định vị GPS Độ sai lệch vị trí lớn hay nhỏ phụ thuộc vào điều kiện cụ thể sau: Nơi đặt thiết bị định Thời tiết vị Sai lệch (m) Thời gian đáp ứng Không gian thoáng, bị che chắn(dưới đất) Trời nắng, mây 8[...]... dụng tình trạng và vị trí của vệ tinh Các dữ liệu này sẽ được các máy thu giải mã và dùng vào việc xác định vị trí của máy theo thời gian thực 1.2.3.2 Bộ phận điều khiển Bộ phận điều khiển gồm toàn bộ thiết bị trên mặt đất được sử dụng để giám sát và điều khiển các vệ tinh Bộ phận này thường người sử dụng không nhìn thấy, nhưng đây là bộ phận quan trọng của hệ thống GPS Bộ phận điều khiển NAVSTAR, được... tốc độ của sóng vô tuyến Rồi với nhiều quãng cách đo được tới nhiều vệ tinh khác nhau các thiết bị GPS thu tín hiệu có thể tính được vị trí của thiết bị GPS Máy thu phải nhận được tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh để tính ra vị trí hai chiều (kinh độ và vĩ độ) và để theo dõi được chuyển động Khi nhận được tín hiệu của ít nhất 4 vệ tinh thì máy thu có thể tính được vị trí ba chiều (kinh độ, vĩ độ và độ. .. chỉnh để phát cho các máy thu Hình 1.12 Phần điều khiển vệ tinh trong hệ thống GPS 1.2.3.4 Bộ phận người dùng Bộ phận người dùng là thiết bị thu tin hiệu GPS và người sử dụng những thiết bị này Thiết bị thu tin hiệu GPS là một máy thu tín hiệu sóng vô tuyến đặc biệt Nó được thiết kế để thu tín hiệu sóng vô tuyến được truyền từ các vệ tinh và tính toán vị trí dựa trên thông tin đó Các máy thu này phân... PDA, các thiết bị định vị và di dộng khác GSM /GPS SIM908 Easy là một sản phẩm do AT-COM phát triển dựa trên các tính năng của module SIM908 GSM /GPS SIM908 Easy được thiết kế giúp người dùng dễ dàng nghiên cứu và triển khai các ứng dụng liên quan đến GSM, GPRS như điều khiển, giám sát, truyền nhận dữ liệu, và ứng dụng GPS như : định vị toạ độ hiển thị lên bản đồ Google, đo tốc độ , thời gian…với độ chính... dõi GPS tiêu chuẩn đến USB và các thiết bị tích hợp trong điện thoại di động Hệ thống GPS được sử dụng trong việc theo dõi xe để theo dõi về vị trí, hướng, tốc độ, … Đặc biệt, với các doanh nghiệp vận tải, hệ thống này là giải pháp tối ưu cho phép họ theo dõi xe và đảm bảo giao hàng hóa, dịch vụ kịp thời Ngoài ra, thiết bị theo dõi của xe rất hữu ích trong việc truy tìm chiếc xe bị đánh cắp Chỉ cần xe. .. cỡ khoảng 5 -> 15m là do có độ trễ xảy ra trong qua trình truyền giữa vệ tinh và thiết bị GPS do vậy tuy theo tốc độ di chuyển của máy thu GPS mà sai số giữa vị trí nhận được và vị trí thực tế của máy thu GPS là bao nhiêu nhưng cỡ khoảng 5 -> 15 m 10 ĐỒ ÁN 2 ThS.Đào Thị Thu Thủy 1.2.5 Vai trò và ứng dụng của công nghệ GPS hiện nay 1.2.5.1 Vai trò Khởi nguồn của hệ thống GPS được sử dụng trong mục đích... tốc độ tín hiệu GPS trong không gian Bởi vì vậy, khoảng cách tính toán bằng “tốc độ x thời gian” sẽ khác nhau 1.2.4.1 Lỗi do sự giao thoa tín hiệu GPS: Do sự phản xạ từ các vật cản làm cho tin hiệu GPS giao thoa với nhau làm cho các thiết bị thu GPS sẽ thu được tín hiệu lỗi Hình 1.13 Giao thoa tín hiệu 1.2.4.2 Lỗi do sự di chuyển của thiết bị GPS: Do trong qua trình thu tín hiệu GPS các thiết bị GPS. .. công nghệ GPS và GIS trong việc thành lập các bản đồ, thu thập giám sát và phân tích các số liệu thực địa 11 ĐỒ ÁN 2 ThS.Đào Thị Thu Thủy Trong quân sự: đây là lĩnh vực hình thành nên hệ thống định vị toàn cầu GPS Vì vậy hệ thống GPS đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực này như giám sát an ninh, phục vụ cho quân đội,… Trong giao thông: Giám sát quản lý vận tải, theo dõi vị trí, tốc độ, hướng... về vị trí (bao gồm cả độ cao) và tốc độ của một vật Vì hoạt động trên quỹ đạo, các vệ tinh đảm bảo cung cấp vị trí tại bất kỳ điểm nào trên trái đất GPS hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, mọi nơi trên trái đất, 24 giờ một ngày Không mất phí thuê bao hoặc mất tiền trả cho việc thiết lập sử dụng GPS nhưng phải tốn tiền không rẻ để mua thiết bị thu tín hiệu và phần mềm nhúng hỗ trợ 1.2.2 Hoạt động... trí, tốc độ, hướng di chuyển, giám sát thương mại dịch vụ vận tải hành khách, chống trộm cho ứng dụng thuê xe tự lái, theo dõi lộ trình của đoàn xe 1.3 Giới thiệu vi điều khiển 16F887 1.3.1 Giới thiệu PIC 16F887 Đây là vi điều khiển thuộc họ PIC1 6Fxxx với tập lệnh gồm 35 lệnh có độ dài 14 bit Mỗi lệnh đều được thực thi trong một chu kì xung clock Tốc độ hoạt động tối đa cho phép là 20 MHz với một chu ... Giám sát vị trí điều khiển bảo vệ xe máy Xin chân thành cảm ơn! ĐỒ ÁN GVHD: Ths.Đào Thị Thu Thủy LỜI MỞ ĐẦU Khoa học công nghệ không ngừng phát triển trước nhu cầu, ý tưởng người Trái đất Và. .. Thủy trực tiếp hướng dẫn có góp ý, dẫn tận tình nội dung liên quan đến đồ án: Giám sát vị trí điều khiển bảo vệ xe máy để chúng em hoàn thành cách tốt Đồng thời xin gửi lời cám ơn bạn lớp ĐHĐTVT8A... mã dùng vào việc xác định vị trí máy theo thời gian thực 1.2.3.2 Bộ phận điều khiển Bộ phận điều khiển gồm toàn thiết bị mặt đất sử dụng để giám sát điều khiển vệ tinh Bộ phận thường người sử