Дизайнът на автомобилната GPS система за позициониране и защита срещу кражба, базирана на едночипов микрокомпютър

Системата против кражба Roadragon за позициониране на автомобили  използва 51 серия едночипов STM32 като управляващо ядро, комбинирана с GSM модул, GPS позициониращ модул и сензорен модул

А дизайнът за програмиране реализира функцията на независимо откриване, позициониране и защита срещу кражба. Сензорният модул приема SW-420 нормално затворен вибрационен сензор  , който може ефективно да контролира вибрациите

Динамичният сигнал се преобразува в електрически сигнал; чипът SIM908 като модул за позициониране може ефективно да определи позицията и скоростта на автомобила и да изпрати данните към едночиповия микрокомпютър за следващата операция.

Операция; Модулът GSM приема чип Siemens TC35i, който може да предава данни през серийния порт и едночипов микрокомпютър, да изпраща информация за състоянието на собственика и да приема собственика.

Контролни команди. След реално тестване системата за позициониране  е надеждна, практична, евтина, лесна за инсталиране и осигурява безопасна и надеждна защита на автомобила за собствениците на автомобили.

Докажете безопасността на автомобилната собственост.

През последните години се увеличиха пътнотранспортните произшествия като умишлено увреждане на автомобили и незаконна кражба. Въпреки че видеонаблюдението, инсталирано на пътя, може да помогне за възстановяване на изгубената кола, то изисква много работна ръка и материални ресурси. Чрез системата за позициониране собственикът може ефективно да реализира дистанционното управление на автомобила. Когато автомобилът е умишлено повреден или откраднат, собственикът на автомобила може да използва позициониращата система против кражба, за да предпази автомобила от гориво и мощност, за да гарантира, че собствеността на собственика е защитена от нарушаване.

С непрекъснатата оптимизация и подобряване на автомобилните характеристики безопасността на автомобилите се превърна в един от проблемите, които производителите на автомобили спешно трябва да решат. За да се подобри ефективно нивото на кражба, системите за кражба на автомобили се появяват една след друга. Използвайки най-популярната GSM мрежа, тази статия съчетава хардуер, софтуер и комуникационни мрежи, за да даде възможност на собствениците на автомобили да завършат дистанционно позициониране и мониторинг на кражби на автомобили  през мрежата. В допълнение, нарастването на производителността на мобилни приложения и хардуер също е насърчило надграждането на автомобилите. Тази статия съчетава хардуер, софтуер и комуникационни мрежи, за да позволи на собствениците на автомобили да завършат

Дистанционно наблюдение срещу кражба  на сдвоени автомобили. В допълнение, мобилно приложение и трудно

Ръстът на производителността на частите също допринесе за надграждането на автомобилите.

Цялостен принцип на проектиране

Roadragon  комбинира традиционната система за кражба на автомобили и проектира нова система за позициониране на автомобили срещу кражба въз основа на съществуващите реални нужди. Специфичният принцип на работа е да се използват вибрационни сензори за събиране на информация за състоянието на превозното средство, да се използва GPS система за позициониране, за да се определи позицията и скоростта на автомобила и да се изпрати информацията за състоянието на микроконтролера за обработка на информация и накрая да се използва GSM мрежата за предаване на обработка на резултатите към мобилния телефон на собственика. Ситуацията изпраща командата за управление към едночиповия микрокомпютър и накрая реализира функции като изключване на маслото и мощността на автомобила

Въвеждане на ключови технологии

2.1  GSM комуникационна технология

GSM (Глобална система за мобилни комуникации) е най-широко използваният стандарт за мобилна комуникация, който използва технологията за множествен достъп с времево разделяне на въздушния интерфейс.

GPRS е съкращението на General Packet Radio Service и е услуга за пакетни данни, предоставяна от GSM във фаза Phase2 +. Той използва безжична IP технология, базирана на режим на пакетно предаване, за да предава високоскоростни и нискоскоростни данни и сигнализация по ефективен начин. GSM / GPRS мрежата  е надстройка на GSM мрежата, GPRS е актуализирана разработка на GSM. GPRS технологията използва широко разпространена безжична мрежа като преносна среда, съставена главно от подсистема на базовата станция, подсистемата на мобилната мрежа, мобилната станция и подсистемата за оперативна поддръжка

състав. Сред тях подсистемата за оперативна поддръжка трябва да завърши управлението на мобилни потребители, управлението на мобилни устройства и експлоатацията и поддръжката на системата. Тази платформа може да реализира директно и безпроблемно взаимодействие с потребителите, а също така има собствена система за управление и допълнителни софтуерни интерфейси за лесно използване.

Основни характеристики: GPRS може динамично да заема безжични ресурси, тоест множество потребители могат да споделят един безжичен канал, а един потребител може да заема няколко безжични канала едновременно, което значително подобрява използването на канала и скоростта на предаване на данни; внедрена е адаптация на динамична връзка и потребителите винаги в състояние на онлайн връзка скоростта на достъп е бърза; предоставят на потребителите 4 вида QoS услуги и конфигурацията на потребителския QoS може да бъде договорена; поддръжка на протокол X.25 и IP протокол; използвайте отчитане на потока от данни, за да направите тарифата по-разумна.

Този дизайн се прилага върху автомобила, за да произвежда вибрации след опасност, системният микрочипър с един чип извиква GSM модула и след това изпраща информация за състоянието, за да информира собственика на автомобила дали да изпрати контролна команда за генериране на следващия контрол.

 

2.2  GPS технология за позициониране

GPS (Global Positioning System) е глобална система за позициониране, разработена и популяризирана от американската армия. Той може да предоставя навигационни услуги в реално време, при всички времена и глобални навигации за трите основни области на сушата, морето и въздуха и може да се използва за военни цели като събиране на разузнавателни данни, наблюдение на ядрения взрив и комуникации при спешни случаи.

GPS системата се състои главно от част от космическото съзвездие, част за наземно наблюдение и част от потребителското оборудване:

(1) Частта от космическото съзвездие, т.е. съзвездието за позициониране на GRS, е съставена от 24 спътника.

(2) Наземната част за наблюдение, крайното оборудване за наблюдение на сателитни сигнали на земята, се състои от 1 главна контролна станция (Главна контролна станция, MCS за кратко), 4 наземни антенни станции (Наземна антена) и 6 станции за наблюдение (Мониторна станция ) състав.

 (3) Частта от потребителското оборудване, т.е. GPS приемникът, се използва главно за получаване на GPS сателитни сигнали и използва предадената информация за изчисляване на триизмерното положение и време на потребителя.

Има много начини за позициониране чрез GPS сателитна система за позициониране, сред които има три най-често използвани метода: метод за фазово позициониране, метод за позициониране на псевдодиапазон и метод за позициониране на Dopley. Тъй като различните системи за позициониране използват различни методи за позициониране, всяка има свои предимства и недостатъци. Характеристиките на GPS са: глобална и денонощна работа, висока точност на позициониране, може да осигури триизмерни координати, множество функции, широк обхват, добра защита срещу смущения и поверителност. Основната задача на GPS в системата против кражба е да получава данни, изпратени от сателити, радиовълновият сигнал може да получи точното местоположение и данни за скоростта на превозното средство навреме и след това да ги получи от едночиповия микрокомпютър за изчисляване на алгоритъма .

Проектиране на хардуерна и софтуерна система

image002

Хардуерните модули на тази система включват захранващ модул, основен модул на контролера, GSM

Модул, GPS модул, модул за вибрационен сензор и модул за управление на релето [11]. Електричество

Модулът на източника на захранване се преобразува в 5 V DC стабилизирано захранване чрез 12 V батерия.

Използвайте тритерминални интегрирани компоненти на веригата на регулатора на напрежение, за да преобразувате 12 V напрежение в необходимо напрежение и т.н.

ниво. Схемата на захранващия модул е ​​показана на фигура.

image003

Основният модул на контролера е ядрото на цялата система, свързано с нормално затворен вибрационен модул SW-420, модул за GPS позициониране, GSM мрежа, контрол на изключване и периферни вериги. Периферната верига се състои главно от часовник, нулиране и други вериги. Тази система приема едночипов микрокомпютър тип STM32F103 със собствена функция RTC (часовник в реално време) и нулиране при включване. Сред тях командата за контрол AT, получена от TC35i, се изпраща от TXD1 на сериен порт 1. TC35i контролира приемането на данни на RXD1, GR-87

Потокът от данни GPS се получава от TXD2 на сериен порт 2. Освен това веригата за изключване се управлява от серийния порт P1.1 и накрая реализира отварянето и затварянето на стартовата верига на автомобила.

Модулът GSM използва двучестотен индустриален модул TC35i на Siemens за комуникация с едночиповия компютър чрез сериен порт. Тази схема изпраща информация към мобилния телефон на собственика под контрола на главния контролер и в същото време поема съответните команди за управление на собственика.

Модулът за GPS позициониране избира чип SIM908, обхватът на работното напрежение на захранването е 5 ~ 24 V и е приет RS232 сериен порт. Протоколът за данни за позициониране на изходния модул GPS използва протокола NMEA-0183, а протоколът за управление използва протокола UBX. Модулът за GPS позициониране и основният модул на контролера конфигурират скоростта на предаване на серийния порт на модула за позициониране съгласно UBX протокола и комуникират през серийната шина.

Ядрото на управляващия модул за изключване е реле, което е еквивалентно на превключвател, който управлява

Система за превключване на захранването с гориво на автомобила и захранването на автомобила, т.е. да се реализира стартът, подаването на гориво,

Захранване и други операции. Схемата на контролния модул за изключване е показана на фигурата.

image004

Софтуерът е написан в структуриран дизайн, включващ сензорни модули, комуникационни модули, позициониращи модули и управляващи модули за изключване. Процесът на проектиране е както следва: Първо инициализирайте всеки модул и след това изпълнете следващата стъпка след завършване на настройката; Данните, събрани от сензорния модул, се вземат и анализират. Ако вземането на проби е нормално, преминете към следващата операция; отново се обадете на GPS модула за позициониране и GSM мрежовия модул, обадете се на нормалния, за да преминете към следващата операция; накрая се обадете на модула за изключване на захранването, извикайте нормалното, за да продължите Следващата стъпка.

След като бъдат извикани всички модули, основната програмна система на цялата система извършва инспекции на свой ред, съгласно горните стъпки, докато не бъде открита и докладвана ненормална ситуация. Сред тях GSM / GPRS мрежата, GPS и релейното управление се извикват съответно от инструкциите на собственика.

Заключение

Roadragon като основен чип за управление и използва SW-420 нормално затворен вибрационен модул като сензор за проектиране на система за позициониране на автомобила срещу кражба, за да реализира функцията за кражба на автомобила. Експериментите доказаха, че системата е добре тествана и може ефективно да осъществява своевременно и ефективно наблюдение и контрол на автомобила от собственика. Хардуерът е прост, цената е ниска, стойността на приложението е висока и се постига очаквания ефект. Поради ограничения във времето не могат да се добавят други практически функции, като добавяне на камера за реализиране на видео монитор.


Време за публикуване: септември 11-2020