シングルチップマイクロコンピュータに基づく車のGPS測位と盗難防止システムの設計

Roadragonカーポジショニング盗難防止システム は、51シリーズのシングルチップSTM32をコントロールコアとして使用し、GSMモジュール、GPSポジショニングモジュール、センサーモジュールと組み合わせて

そしてプログラミング設計は、独立した検出、位置決め、および盗難防止の機能を実現します。 センサーモジュール振動センサーをています

動的信号は電気信号に変換されます。 位置決めモジュールとしてのSIM908チップは、車両の位置と速度を効果的に決定し、次の操作のためにデータをシングルチップマイクロコンピューターに送信します。

操作; GSMモジュールはSiemens TC35iチップを採用しており、シリアルポートとシングルチップマイクロコンピューターを介してデータを送信し、所有者にステータス情報を送信し、所有者を受信できます。

制御コマンド。 実際のテストの後、車のポジショニング盗難防止システム は信頼性が高く、実用的で、低コストで、取り付けが簡単で、車の所有者に安全で信頼できる車の保護を提供します。

自動車資産の安全性を証明します。

近年、自動車の故意の破損や不法盗難などの交通事故が増加しています。 道路に設置されたビデオ監視は失われた車を回復するのに役立ちますが、それは多くの人的資源と材料資源を必要とします。車のポジショニング盗難防止システム、所有者は効果的に車のリモートコントロールを実現できます。 車が故意に損傷または盗難に遭った場合、車の所有者は、盗難防止システムを使用して車を燃料や電力から保護し、所有者の財産が侵害されないようにすることができます。

自動車性能の継続的な最適化と改善に伴い、自動車の安全性は自動車メーカーが緊急に解決する必要のある問題の1つになっています。 盗難防止のレベルを効果的に改善するために、自動車の盗難防止システムが次々と登場しています。 この記事では、最も人気のあるGSMネットワークを使用して、ハードウェア、ソフトウェア、および通信ネットワークを組み合わせて、車の所有者がネットワークを車のします。 さらに、モバイルAPPとハードウェアのパフォーマンスの向上により、自動車のアップグレードも促進されました。この記事では、ハードウェア、ソフトウェア、および通信ネットワークを組み合わせて、自動車の所有者が完了できるようにします。

Remote location anti-theft monitoring。 さらに、モバイルアプリとハード

部品性能の向上により、自動車のグレードアップも進んでいます。

全体的な設計原則

Roadragon  は、従来の車の盗難防止システムを組み合わせ、既存の実際のニーズに基づいて新しい車の位置付け盗難防止システムを設計しました。 具体的な動作原理は、振動センサーを使用して車両のステータス情報を収集し、GPSポジショニングシステムを使用して車の位置と速度を決定し、ステータス情報をマイクロコントローラーに送信して情報処理を行い、最後にGSMネットワークを使用して所有者の携帯電話に結果を処理します。 状況はシングルチップマイクロコンピュータに制御コマンドを送り、最終的cutting off the oil and power of the car

キーテクノロジー紹介

2.1  GSM通信技術

GSM(Global System For Mobile Communications)は、エアインターフェースの時分割多元接続技術を使用する、最も広く使用されているモバイル通信規格です。

GPRSはGeneral Packet Radio Serviceの略で、Phase2 +フェーズでGSMによって提供されるパケットデータサービスです。 パケット転送モードに基づくワイヤレスIPテクノロジーを使用して、高速および低速のデータとシグナリングを効果的な方法で送信します。GSM / GPRSネットワーク はGSMネットワークのアップグレードであり、GPRSはGSMの更新された開発です。 GPRSテクノロジーは、広範囲のワイヤレスネットワークを伝送媒体として使用し、主に基地局サブシステム、モバイルネットワークサブシステム、モバイルステーション、および運用サポートサブシステムで構成されます。

組成。 その中でも、運用サポートサブシステムは、モバイルユーザー管理、モバイルデバイス管理、およびシステムの運用と保守を完了する必要があります。 このプラットフォームは、ユーザーとの直接かつシームレスな対話を実現でき、独自の管理システムと追加のソフトウェアインターフェイスを備えているため、簡単に使用できます。

主な機能:GPRSはワイヤレスリソースを動的に占有できます。つまり、複数のユーザーが1つのワイヤレスチャネルを共有でき、1人のユーザーが同時に複数のワイヤレスチャネルを占有できるため、チャネルの利用率とデータレートが大幅に向上します。 ダイナミックリンクアダプテーションが実装されており、ユーザーは常にオンライン接続状態ではアクセス速度が高速です。 ユーザーに4種類のQoSサービスを提供し、ユーザーQoSの構成をネゴシエートできます。 X.25プロトコルとIPプロトコルをサポートします。 データフローアカウンティングを使用して、関税をより合理的にします。

この設計は、危険後に振動を発生させるために車に適用され、システムのシングルチップマイクロコンピューターはGSMモジュールを呼び出し、次にステータス情報を送信して、次の制御を生成するための制御コマンドを送信するかどうかを車の所有者に通知します。

 

2.2  GPS測位技術

GPS(全地球測位システム)は、米軍によって開発および普及された全地球測位システムです。 陸、海、空の3つの主要なエリアにリアルタイムの全天候型および全地球規模のナビゲーションサービスを提供でき、諜報収集、核爆発監視、緊急通信などの軍事目的に使用できます。

GPSシステムは、主に宇宙コンステレーション部分、地上監視部分、およびユーザー機器部分で構成されています。

(1)GRS衛星測位コンステレーションである宇宙コンステレーション部分は24個の衛星で構成されています。

(2)地上監視部、地上の衛星信号を監視するための端末機器は、1つのマスターコントロールステーション(マスターコントロールステーション、略してMCS)、4つのグランドアンテナステーション(グラウンドアンテナ)、および6つのモニタリングステーション(モニターステーション)で構成されます。 )構成。

 (3)ユーザー機器の部分、つまりGPS受信機は、主にGPS衛星信号を受信し、送信された情報を使用してユーザーの3次元の位置と時間を計算します。

GPS衛星測位システムによる測位には多くの方法があり、その中で最も一般的に使用される3つの方法があります:位相測位法、疑似距離測位法、およびドプリー測位法。 さまざまな測位システムは異なる測位方法を使用するため、それぞれに独自の利点と欠点があります。 GPSの特徴は次のとおりです。グローバルおよび24時間作業、高い位置決め精度、3次元座標、複数の機能、広範囲、良好な干渉防止および機密性を提供できます。 盗難防止システムにおけるGPSの主なタスクは、衛星から送信されたデータを受信することです。電波信号は、時間内に車両の正確な位置と速度データを取得し、アルゴリズム計算用にシングルチップマイクロコンピュータで受信します。 。

ハードウェアとソフトウェアのシステム設計

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このシステムのハードウェアモジュールには、電源モジュール、メインコントローラモジュール、GSMが含まれます

モジュール、GPSモジュール、振動センサーモジュール、リレー制御モジュール[11]。 電気

電源モジュールは、12 Vバッテリーを介して5 V DC安定化電源に変換されます。

3端子統合電圧レギュレータ回路コンポーネントを使用して、12 V電圧を必要な電圧などに変換します。

レベル。 パワーモジュール回路を図に示します。

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メインコントローラモジュールは、システム全体の中核であり、SW-420ノーマルクローズド振動モジュール、GPS測位モジュール、GSMネットワーク、電源オフ制御および周辺回路に接続されています。 周辺回路は、主にクロック、リセットなどの回路で構成されています。 このシステムは、独自のRTC(リアルタイムクロック)機能とパワーオンリセットを備えたSTM32F103タイプのシングルチップマイクロコンピュータを採用しています。 その中で、TC35iが受信したAT制御コマンドは、シリアルポート1のTXD1によって送信されます。TC35iは、RXD1、GR-87のデータ受信を制御します。

GPSデータストリームは、シリアルポート2のTXD2によって受信されます。さらに、電源オフ制御回路はシリアルポートP1.1によって制御され、最終的に車両起動回路の開閉を実現します。

GSMモジュールは、シーメンスのデュアル周波数産業グレードモジュールTC35iを使用して、シリアルポート経由でシングルチップコンピューターと通信します。 この回路は、メインコントローラーの制御下で所有者の携帯電話に情報を送信すると同時に、所有者の関連する制御コマンドを引き継ぎます。

GPS測位モジュールはSIM908チップを選択し、電源動作電圧範囲は5〜24 Vであり、RS232シリアルポートが採用されています。 GPSモジュール出力測位データプロトコルはNMEA-0183プロトコルを使用し、制御プロトコルはUBXプロトコルを使用します。 GPS測位モジュールとメインコントローラーモジュールは、UBXプロトコルに従って測位モジュールのシリアルポートのボーレートを構成し、シリアルバスを介して通信します。

パワーオフ制御モジュールのコアはリレーであり、これは制御するスイッチに相当します

車の燃料供給と車の電源を切り替えるシステム、つまり、始動、燃料供給、

電源およびその他の操作。 パワーオフ制御モジュールの回路図を図に示します。

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ソフトウェアは、センサーモジュール、通信モジュール、位置決めモジュール、電源オフ制御モジュールなどの構造化設計で記述されています。 設計プロセスは次のとおりです。最初に各モジュールを初期化し、設定が完了したら次のステップを実行します。 センサーモジュールによって収集されたデータは、サンプリングされて分析されます。 サンプリングが正常であれば、次の操作に進みます。 再び、GPS測位モジュールとGSMネットワークモジュールを呼び出し、通常を呼び出して次の操作に進みます。 最後に、電源オフ制御モジュールを呼び出し、通常の呼び出しを行って次のステップに進みます。

すべてのモジュールが呼び出された後、システム全体のメインプログラムシステムは、異常な状態が発見されて報告されるまで、上記の手順に従って順番に検査を実行します。 その中でも、GSM / GPRSネットワーク、GPS、リレー制御は、所有者の指示によってそれぞれ呼び出されます。

結論

Roadragon は、STM32F103シングルチップマイクロコンピューターをメインコントロールチップとして使用し、センサーとしてSW-420ノーマルクローズ振動モジュールを使用して、車の盗難防止システムを設計し、車の盗難防止機能を実現します。 実験により、システムが十分にテストされており、所有者によるタイムリーかつ効果的な方法で車のリアルタイムの監視と制御を効果的に実現できることが証明されました。 ハードウェアがシンプルで、コストが低く、アプリケーションの価値が高く、期待した効果が得られます。 時間の制約により、ビデオモニターを実現するためのカメラの追加など、他の実用的な機能を追加できませんでした。


投稿日時:2020年9月11日