O projeto de posicionamento GPS do carro e sistema anti-roubo com base em chip único microcomputador

O sistema antifurto de posicionamento de carro Roadragon  usa STM32 de chip único 51 série como núcleo de controle, combinado com módulo GSM, módulo de posicionamento GPS e módulo sensor

E o projeto de programação realiza a função de detecção independente, posicionamento e antifurto. O módulo do sensor adota o sensor de vibração  , que pode controlar efetivamente a vibração

O sinal dinâmico é convertido em um sinal elétrico; o chip SIM908 como um módulo de posicionamento pode efetivamente determinar a posição e velocidade do veículo e enviar os dados para o microcomputador de chip único para a próxima operação.

Operação; O módulo GSM adota o chip Siemens TC35i, que pode transmitir dados através da porta serial e do microcomputador de chip único, enviar informações de status ao proprietário e receber o proprietário.

Comandos de controle. Após o teste real, o sistema anti-roubo de posicionamento de carro  é confiável, prático, de baixo custo, fácil de instalar e fornece proteção de carro segura e confiável para proprietários de carros.

Prove a segurança da propriedade automóvel.

Nos últimos anos, aumentaram os acidentes de trânsito, como danos deliberados a carros e roubos ilegais. Embora a vigilância por vídeo instalada na estrada possa ajudar a recuperar o carro perdido, ela requer muita mão de obra e recursos materiais. Através do sistema anti-roubo de posicionamento de carro , o proprietário pode efetivamente realizar o controle remoto do carro. Quando o carro é danificado ou roubado intencionalmente, o proprietário do carro pode usar o sistema antifurto de posicionamento para proteger o carro do combustível e da energia para garantir que a propriedade do proprietário esteja protegida contra violação.

Com a otimização e melhoria contínua do desempenho automotivo, a segurança dos automóveis tornou-se um dos problemas que os fabricantes de automóveis precisam resolver com urgência. A fim de melhorar efetivamente o nível de anti-roubo, os sistemas anti-roubo de automóveis estão surgindo um após o outro. Usando a rede GSM mais popular, este artigo combina hardware, software e redes de comunicação para permitir que os proprietários de carros concluam o posicionamento remoto e o monitoramento antifurto de carros  pela rede. Além disso, o crescimento do APP móvel e do desempenho do hardware também promoveu a atualização dos carros. Este artigo combina hardware, software e redes de comunicação para permitir que os proprietários de automóveis concluam

Monitoramento antifurto de localização remota  de carros pareados. Além disso, APP móvel e difícil

O crescimento do desempenho das peças também promoveu a atualização dos carros.

Princípio geral de design

A Roadragon  combinou o sistema anti-roubo tradicional de carros e projetou um novo sistema anti-roubo de posicionamento de carros com base nas necessidades reais existentes. O princípio de funcionamento específico é usar sensores de vibração para coletar informações de status do veículo, usar o sistema de posicionamento GPS para determinar a posição e velocidade do carro e enviar as informações de status para o microcontrolador para processamento de informações e, finalmente, usar a rede GSM para transmitir o processamento de resultados para o telefone celular do proprietário. A situação envia o comando de controle para o microcomputador de chip único e, finalmente, realiza funções como cortar o óleo e a energia do carro

Introdução de tecnologia chave

2.1  Tecnologia de comunicação GSM

GSM (Sistema Global para Comunicações Móveis) é o padrão de comunicação móvel mais amplamente usado, que usa a tecnologia de acesso múltiplo por divisão de tempo da interface aérea.

GPRS é a abreviatura de General Packet Radio Service e é um serviço de dados de pacote fornecido pelo GSM na fase Phase2 +. Ele usa a tecnologia IP sem fio baseada no modo de transmissão de pacotes para transmitir dados e sinalização de alta e baixa velocidade de maneira eficaz. A rede GSM / GPRS  é uma atualização da rede GSM, GPRS é um desenvolvimento atualizado do GSM. A tecnologia GPRS usa uma ampla rede sem fio como meio de transmissão, composta principalmente de subsistema de estação base, subsistema de rede móvel, estação móvel e subsistema de suporte à operação

composição. Entre eles, o subsistema de suporte à operação precisa completar o gerenciamento de usuários móveis, o gerenciamento de dispositivos móveis e a operação e manutenção do sistema. Esta plataforma pode realizar uma interação direta e contínua com os usuários, e também tem seu próprio sistema de gerenciamento e interfaces de software adicionais para fácil uso.

Principais características: GPRS pode ocupar dinamicamente recursos wireless, ou seja, múltiplos usuários podem compartilhar um canal wireless, e um usuário pode ocupar múltiplos canais wireless ao mesmo tempo, o que melhora muito a utilização do canal e a taxa de dados; a adaptação de link dinâmico é implementada e os usuários sempre No estado de conexão online, a velocidade de acesso é rápida; fornecer aos usuários 4 tipos de serviços de QoS, e a configuração de QoS do usuário pode ser negociada; suporta protocolo X.25 e protocolo IP; usar a contabilidade do fluxo de dados para tornar a tarifa mais razoável.

Esse design é aplicado ao carro para produzir vibração após o perigo, o microcomputador de chip único do sistema chama o módulo GSM e envia as informações de status para informar ao proprietário do carro se deve enviar um comando de controle para gerar o próximo controle.

 

2.2  Tecnologia de posicionamento GPS

GPS (Global Positioning System) é um sistema de posicionamento global desenvolvido e popularizado pelos militares dos EUA. Ele pode fornecer serviços de navegação em tempo real, para todas as condições climáticas e globais para as três principais áreas de terra, mar e ar, e pode ser usado para fins militares, como coleta de inteligência, monitoramento de explosão nuclear e comunicações de emergência.

O sistema GPS é composto principalmente por uma parte da constelação espacial, uma parte do monitoramento do solo e uma parte do equipamento do usuário:

(1) A parte da constelação espacial, ou seja, a constelação de posicionamento do satélite GRS, é composta por 24 satélites.

(2) A parte de monitoramento de solo, o equipamento terminal para monitorar sinais de satélite no solo, consiste em 1 estação de controle mestre (Estação de Controle Mestre, MCS para breve), 4 estações de antena de solo (Antena Terrestre) e 6 estações de monitoramento (Estação de Monitoramento ) composição.

 (3) A parte do equipamento do usuário, ou seja, o receptor GPS, é usada principalmente para receber sinais de satélite GPS e usar a informação transmitida para calcular a posição tridimensional e o tempo do usuário.

Existem muitas formas de posicionamento por sistema de posicionamento de satélite GPS, entre as quais existem três métodos mais comumente usados: método de posicionamento de fase, método de posicionamento de pseudo-alcance e método de posicionamento Dopley. Como vários sistemas de posicionamento usam métodos de posicionamento diferentes, cada um tem suas próprias vantagens e desvantagens. As características do GPS são: trabalho global e 24h, alta precisão de posicionamento, pode fornecer coordenadas tridimensionais, múltiplas funções, amplo alcance, boa anti-interferência e confidencialidade. A principal tarefa do GPS no sistema anti-roubo é receber dados enviados de satélites, o sinal de ondas de rádio pode obter o posicionamento preciso e os dados de velocidade do veículo a tempo e, em seguida, recebê-los pelo microcomputador de chip único para cálculo do algoritmo .

Projeto de sistema de hardware e software

image002

Os módulos de hardware deste sistema incluem módulo de fonte de alimentação, módulo de controlador principal, GSM

Módulo, módulo GPS, módulo sensor de vibração e módulo de controle de relé [11]. Eletricidade

O módulo de fonte de alimentação é convertido em uma fonte de alimentação estabilizada de 5 V DC por meio de uma bateria de 12 V.

Use componentes do circuito regulador de tensão integrado de três terminais para converter a tensão de 12 V na tensão necessária, etc.

nível. O circuito do módulo de alimentação é mostrado na Figura.

image003

O módulo controlador principal é o núcleo de todo o sistema, conectado ao módulo de vibração normalmente fechado SW-420, módulo de posicionamento GPS, rede GSM, controle de desligamento e circuitos periféricos. O circuito periférico é composto principalmente de clock, reset e outros circuitos. Este sistema adota microcomputador de chip único tipo STM32F103, com sua própria função RTC (Real Time Clock) e reinicialização ao ligar. Dentre eles, o comando de controle AT recebido pelo TC35i é enviado pelo TXD1 na porta serial 1. TC35i controla a recepção de dados de RXD1, GR-87

O fluxo de dados GPS é recebido pelo TXD2 da porta serial 2. Além disso, o circuito de controle de desligamento é controlado pela porta serial P1.1, e finalmente realiza a abertura e o fechamento do circuito de partida do veículo.

O módulo GSM usa o módulo TC35i de dupla frequência de nível industrial da Siemens para se comunicar com o computador de chip único por meio de uma porta serial. Este circuito envia informações para o telefone móvel do proprietário sob o controle do controlador principal e, ao mesmo tempo, assume os comandos de controle relevantes do proprietário.

O módulo de posicionamento GPS seleciona o chip SIM908, a faixa de tensão operacional da fonte de alimentação é 5 ~ 24 V e a porta serial RS232 é adotada. O protocolo de dados de posicionamento de saída do módulo GPS usa o protocolo NMEA-0183 e o protocolo de controle usa o protocolo UBX. O módulo de posicionamento GPS e o módulo controlador principal configuram a taxa de transmissão da porta serial do módulo de posicionamento de acordo com o protocolo UBX e se comunicam por meio do barramento serial.

O núcleo do módulo de controle de desligamento é um relé, que é equivalente a uma chave que controla

Sistema para mudar o fornecimento de combustível do carro e o fornecimento de energia do carro, ou seja, realizar a partida, o fornecimento de combustível,

Fonte de alimentação e outras operações. O diagrama de circuito do módulo de controle de desligamento é mostrado na figura.

image004

O software é escrito em um design estruturado, incluindo módulos de sensores, módulos de comunicação, módulos de posicionamento e módulos de controle de desligamento. O processo de design é o seguinte: primeiro, inicialize cada módulo e, em seguida, execute a próxima etapa após a configuração ser concluída; Os dados coletados pelo módulo sensor são amostrados e analisados. Se a amostragem for normal, prossiga para a próxima operação; novamente, chame o módulo de posicionamento GPS e o módulo de rede GSM, chame o normal para prosseguir para a próxima operação; finalmente, chame o módulo de controle de desligamento, chame o normal para continuar A próxima etapa.

Depois que todos os módulos são chamados, o sistema de programa principal de todo o sistema executa as inspeções sucessivamente de acordo com as etapas acima até que uma situação anormal seja encontrada e relatada. Entre eles, a rede GSM / GPRS, GPS e controle de relé são chamados respectivamente por instruções do proprietário.

Conclusão

A Roadragon usa o microcomputador de chip único STM32F103 como o chip de controle principal e usa o módulo de vibração normalmente fechado SW-420 como o sensor para projetar um sistema anti-roubo de posicionamento de carro para realizar a função anti-roubo do carro. Os experimentos provaram que o sistema é bem testado e pode efetivamente realizar o monitoramento e controle em tempo real do carro pelo proprietário de maneira oportuna e eficaz. O hardware é simples, o custo é baixo, o valor da aplicação é alto e o efeito esperado é alcançado. Devido a limitações de tempo, outras funções práticas não puderam ser adicionadas, como adicionar uma câmera para realizar monitor de vídeo.


Horário da postagem: 11/09/2020