Dizajn GPS sustava za pozicioniranje i zaštitu od krađe zasnovan na mikročipu s jednim čipom

Roadragon sustav za pozicioniranje automobila  koristi 51 čip STM32 kao upravljačku jezgru u kombinaciji s GSM modulom, GPS modulom za pozicioniranje i senzorskim modulom

A programski dizajn ostvaruje funkciju neovisnog otkrivanja, pozicioniranja i zaštite od krađe. Modul senzora prihvaća SW-420 normalno zatvoreni senzor vibracija  , koji može učinkovito kontrolirati vibracije

Dinamički signal pretvara se u električni signal; čip SIM908 kao modul za pozicioniranje može učinkovito odrediti položaj i brzinu vozila i poslati podatke mikročipu s jednim čipom za sljedeću operaciju.

Operacija; GSM modul usvaja Siemens TC35i čip koji može prenositi podatke kroz serijski priključak i mikročip s jednim čipom, vlasniku slati informacije o statusu i primati vlasnika.

Kontrolne naredbe. Nakon stvarnih ispitivanja, sustav za zaštitu od krađe automobila  pouzdan je, praktičan, jeftin, jednostavan za instalaciju i pruža sigurnu i pouzdanu zaštitu automobila vlasnicima automobila.

Dokazati sigurnost automobilskog vlasništva.

Posljednjih godina povećale su se prometne nesreće poput namjerne štete na automobilima i ilegalne krađe. Iako video nadzor instaliran na cesti može pomoći u oporavku izgubljenog automobila, zahtijeva puno radne snage i materijalnih sredstava. Kroz sustav za zaštitu od krađe automobila , vlasnik može učinkovito realizirati daljinsko upravljanje automobilom. Kada je automobil namjerno oštećen ili ukraden, vlasnik automobila može upotrijebiti sustav protiv krađe za pozicioniranje kako bi zaštitio automobil od goriva i energije kako bi osigurao da vlasnička imovina bude zaštićena od kršenja pravila.

Stalnom optimizacijom i poboljšanjem automobilskih performansi, sigurnost automobila postala je jedan od problema koji proizvođači automobila moraju hitno riješiti. Kako bi se učinkovito poboljšala razina zaštite od krađe, sustavi zaštite od krađe pojavljuju se jedan za drugim. Koristeći najpopularniju GSM mrežu, ovaj članak kombinira hardver, softver i komunikacijske mreže kako bi vlasnicima automobila omogućio daljinsko pozicioniranje i nadzor krađe automobila  putem mreže. Uz to, rast performansi mobilnih aplikacija i hardvera također je promovirao nadogradnju automobila. Ovaj članak kombinira hardver, softver i komunikacijske mreže kako bi vlasnicima automobila omogućio dovršetak

Daljinsko nadgledanje uparenih automobila. Osim toga, mobilni APP i teško

Rast performansi dijelova također je promovirao nadogradnju automobila.

Cjelokupno načelo dizajna

Roadragon je  kombinirao tradicionalni sustav zaštite od krađe automobila i dizajnirao je novi sustav pozicioniranja automobila pozicionirajući ga na temelju postojećih stvarnih potreba. Specifično načelo rada je uporaba senzora vibracija za prikupljanje podataka o stanju vozila, korištenje GPS sustava za određivanje položaja i određivanje položaja i brzine automobila te slanje podataka o statusu mikrokontroleru na obradu informacija i konačno korištenje GSM mreže za prijenos obrada rezultata na vlasnikov mobilni telefon. Situacija šalje upravljačku naredbu na mikročip s jednim čipom i konačno ostvaruje funkcije kao što su prekidanje ulja i snage automobila

Uvod u ključnu tehnologiju

2.1  GSM komunikacijska tehnologija

GSM (Global System for Mobile Communications) je najčešće korišten standard mobilne komunikacije koji koristi tehnologiju višestrukog pristupa vremenskog podjela zračnog sučelja.

GPRS je skraćenica od General Packet Radio Service i usluga je paketnog prijenosa podataka koju pruža GSM u fazi Phase2 +. Koristi bežičnu IP tehnologiju koja se temelji na načinu paketnog prijenosa za učinkovit prijenos podataka i signalizacije velike i male brzine. GSM / GPRS mreža  je nadogradnja GSM mreže, GPRS je ažurirani razvoj GSM-a. GPRS tehnologija koristi široko rasprostranjenu bežičnu mrežu kao prijenosni medij, koja se uglavnom sastoji od podsustava bazne stanice, podsustava mobilne mreže, mobilne stanice i podsustava za operativnu podršku

sastav. Među njima, podsustav za operativnu potporu treba dovršiti upravljanje mobilnim korisnicima, upravljanje mobilnim uređajima te rad i održavanje sustava. Ova platforma može ostvariti izravnu i neprimjetnu interakciju s korisnicima, a također ima vlastiti sustav upravljanja i dodatna softverska sučelja za jednostavnu upotrebu.

Glavne značajke: GPRS može dinamički zauzimati bežične resurse, to jest, više korisnika može dijeliti jedan bežični kanal, a jedan korisnik može istovremeno zauzimati više bežičnih kanala, što uvelike poboljšava korištenje kanala i brzinu prijenosa podataka; implementirana je prilagodba dinamičke veze, a korisnici uvijek u stanju internetske veze brzina pristupa je velika; pružiti korisnicima 4 vrste QoS usluga, a o konfiguraciji korisničkog QoS-a može se pregovarati; podržavaju X.25 protokol i IP protokol; koristite računovodstvo protoka podataka kako biste tarifu učinili razumnijom.

Ovaj dizajn primjenjuje se na automobilu kako bi stvorio vibracije nakon opasnosti, mikroračunalo s jednim čipom sustava poziva GSM modul, a zatim šalje informacije o statusu kako bi vlasnika automobila obavijestilo hoće li poslati upravljačku naredbu za generiranje sljedeće kontrole.

 

2.2  Tehnologija GPS pozicioniranja

GPS (Global Positioning System) je globalni sustav pozicioniranja koji je razvila i popularizirala američka vojska. Može pružati usluge u stvarnom vremenu, za sve vremenske prilike i globalnu navigaciju za tri glavna područja kopna, mora i zraka, a može se koristiti u vojne svrhe kao što su prikupljanje obavještajnih podataka, praćenje nuklearne eksplozije i hitne komunikacije.

GPS sustav uglavnom se sastoji od dijela svemirske konstelacije, dijela za nadgledanje tla i dijela korisničke opreme:

(1) Dio svemirske zviježđe, odnosno GRS satelit za pozicioniranje, sastoji se od 24 satelita.

(2) Zemaljski nadzorni dio, terminalna oprema za praćenje satelitskih signala na zemlji, sastoji se od 1 glavne upravljačke stanice (glavna upravljačka stanica, kratko MCS), 4 zemaljske antenske stanice (zemaljska antena) i 6 nadzornih stanica (nadzorna stanica ) sastav.

 (3) Dio korisničke opreme, odnosno GPS prijamnik, uglavnom se koristi za primanje satelitskih GPS signala i koristi prenesene informacije za izračunavanje trodimenzionalnog položaja i vremena korisnika.

Postoji mnogo načina pozicioniranja pomoću GPS satelitskog sustava za pozicioniranje, među kojima su tri najčešće korištene metode: metoda pozicioniranja, metoda pozicioniranja pseudo-dometa i Dopley metoda pozicioniranja. Budući da se različiti sustavi pozicioniranja koriste različitim metodama pozicioniranja, svaki ima svoje prednosti i nedostatke. Karakteristike GPS-a su: globalni i 24-satni rad, visoka preciznost pozicioniranja, može pružiti trodimenzionalne koordinate, više funkcija, širok raspon, dobru zaštitu od smetnji i povjerljivost. Primarni zadatak GPS-a u protuprovalnom sustavu je primanje podataka poslanih sa satelita, signal radio vala može na vrijeme dobiti točne podatke o pozicioniranju i brzini vozila, a zatim ih dobiti od mikročipa s jednim čipom za izračun algoritma .

Dizajn hardverskog i softverskog sustava

image002

Hardverski moduli ovog sustava uključuju modul napajanja, glavni upravljački modul, GSM

Modul, GPS modul, modul senzora vibracija i upravljački modul releja [11]. Struja

Modul izvora napajanja pretvara se u napajanje stabilizirano od 5 V DC putem baterije od 12 V.

Upotrijebite integrirane komponente kruga regulatora napona s tri terminala za pretvorbu napona od 12 V u potreban napon itd.

nivo. Krug modula napajanja prikazan je na slici.

image003

Glavni modul kontrolera jezgra je cijelog sustava, povezan s normalno zatvorenim vibracijskim modulom SW-420, GPS modulom za pozicioniranje, GSM mrežom, kontrolom isključivanja i perifernim krugovima. Periferni krug uglavnom se sastoji od takta, reseta i drugih krugova. Ovaj sustav usvaja mikroračunalo s jednim čipom tipa STM32F103, s vlastitom funkcijom RTC (sat u stvarnom vremenu) i resetiranjem napajanja. Među njima, AT kontrolnu naredbu koju je primio TC35i šalje TXD1 na serijski port 1. TC35i kontrolira prijem podataka RXD1, GR-87

GPS tok podataka prima TXD2 serijskog priključka 2. Osim toga, upravljačkim krugom za isključivanje upravlja serijski priključak P1.1 i na kraju realizira otvaranje i zatvaranje kruga za pokretanje vozila.

GSM modul koristi Siemensov dvofrekventni industrijski modul TC35i za komunikaciju s računalom s jednim čipom putem serijskog priključka. Ovaj sklop šalje podatke na mobilni telefon vlasnika pod kontrolom glavnog kontrolera, a istovremeno preuzima odgovarajuće upravljačke naredbe vlasnika.

GPS modul za pozicioniranje odabire SIM908 čip, opseg radnog napona napajanja je 5 ~ 24 V i usvojen je serijski port RS232. Izlazni protokol za pozicioniranje GPS modula koristi protokol NMEA-0183, a kontrolni protokol UBX protokol. GPS modul za pozicioniranje i glavni modul kontrolera konfiguriraju brzinu prijenosa podataka serijskog porta modula za pozicioniranje prema UBX protokolu i komuniciraju serijskom sabirnicom.

Jezgra upravljačkog modula za isključivanje je relej, što je ekvivalentno prekidaču koji upravlja

Sustav za prebacivanje opskrbe gorivom i napajanjem automobila, odnosno realizacija starta, opskrba gorivom,

Napajanje i ostali postupci. Shema sklopa upravljačkog modula za isključivanje prikazana je na slici.

image004

Softver je napisan u strukturiranom dizajnu, uključujući senzorske module, komunikacijske module, pozicijske module i upravljačke module za isključivanje. Proces dizajniranja je sljedeći: Prvo inicijalizirajte svaki modul, a zatim izvedite sljedeći korak nakon završetka podešavanja; Podaci prikupljeni pomoću senzorskog modula uzorkuju se i analiziraju. Ako je uzorkovanje normalno, prijeđite na sljedeću operaciju; ponovno nazovite GPS modul za pozicioniranje i modul GSM mreže, nazovite normalu da biste prešli na sljedeću operaciju; napokon, nazovite upravljački modul za isključivanje, nazovite normalnu za nastavak Sljedeći korak.

Nakon što se svi moduli pozovu, glavni programski sustav cijelog sustava vrši inspekciju redom prema gornjim koracima dok se ne pronađe i prijavi abnormalna situacija. Među njima se prema uputama vlasnika nazivaju GSM / GPRS mreža, GPS i upravljanje relejem.

Zaključak

Roadragon koristi mikroračunalo s jednim čipom STM32F103 kao glavni upravljački čip, a koristi SW-420 normalno zatvoreni modul vibracija kao senzor za dizajniranje protuprovalnog sustava za pozicioniranje automobila radi ostvarivanja funkcije krađe automobila. Eksperimenti su dokazali da je sustav dobro ispitan i da vlasnik može pravovremeno i djelotvorno realizirati nadzor i kontrolu automobila u stvarnom vremenu. Hardver je jednostavan, trošak je nizak, vrijednost aplikacije visoka i postignut je očekivani učinak. Zbog vremenskih ograničenja, druge praktične funkcije nisu se mogle dodati, poput dodavanja kamere za ostvarivanje video monitora.


Vrijeme objavljivanja: rujan-11-2020