- Komponenty požadované pre systém sledovania vozidiel na báze Arduino:
- Ako možno použiť modul GSM na sledovanie polohy:
- Vysvetlenie obvodu pre prepojenie GSM a GPS s Arduino:
- Systém sledovania vozidiel na báze GSM a GPS využívajúci Arduino - funkčné
- Rozhranie GAM a GPS s kódom Arduino na sledovanie polohy vozidla
Systémy sledovania vozidiel sa veľmi často používajú v aplikáciách na správu vozového parku a sledovanie majetku. Dnes tieto systémy dokážu nielen sledovať polohu vozidla, ale môžu tiež hlásiť rýchlosť a dokonca ju diaľkovo ovládať. Sledovanie vozidiel je vo všeobecnosti proces, pri ktorom sledujeme polohu vozidla vo forme zemepisnej šírky a dĺžky (súradnice GPS). GPS súradnice sú hodnotou miesta. Tento systém je veľmi efektívny pre vonkajšie použitie. Tento druh projektu systému sledovania vozidiel je široko používaný v oblasti sledovania taxíkov / taxíkov, ukradnutých vozidiel, školských a vysokoškolských autobusov atď. V tomto projekte ideme o krok vpred s vytvorením systému GPS na sledovanie vozidiel založeného na GSM a GPS pomocou systému Arduino. Tento systém sledovania vozidiel možno tiež použiť na sledovať vozidlo pomocou GPS a GSM a možno ich tiež použiť ako výstražný systém detekcie nehôd, systém sledovania vojakov a mnoho ďalších, len vykonaním niekoľkých zmien v hardvéri a softvéri.
Predtým sme tiež vytvorili mnoho ďalších typov systémov sledovania vozidiel, v prípade záujmu si ich môžete pozrieť
- GPS sledovanie vozidiel a upozornenie na nehodu pomocou Arduina
- Sledovanie vozidiel pomocou Google Maps pomocou Arduino a ESP8266
- GPS sledovanie vozidiel a varovanie pred nehodami pomocou MSP430
- Sledovanie vozidiel pomocou GPS založené na LoRa pomocou Arduina
- Sledovač polohy bez GPS pomocou SIM800 a Arduino
Komponenty požadované pre systém sledovania vozidiel na báze Arduino:
Na zostavenie jednoduchého systému sledovania vozidiel, ktorý žaluje Arduino, budeme potrebovať nasledujúce komponenty.
- Arduino UNO
- GSM modul
- GPS modul
- 16x2 LCD
- Zdroj
- Pripojenie drôtov
- 10 K POT
Ako možno použiť modul GSM na sledovanie polohy:
GPS je skratka pre Global Positioning System (Globálny pozičný systém) a používa sa na zisťovanie zemepisnej šírky a dĺžky ktoréhokoľvek miesta na Zemi s presným časom UTC (Universal Time Coordinated). Modul GPS je hlavnou súčasťou nášho projektu systému sledovania vozidiel. Toto zariadenie prijíma súradnice zo satelitu každú sekundu s časom a dátumom.
GPS modul odosiela údaje týkajúce sa polohy sledovania v reálnom čase a zasiela toľko údajov vo formáte NMEA (pozri snímku obrazovky nižšie). Formát NMEA pozostáva z niekoľkých viet, v ktorých nám stačí iba jedna veta. Táto veta začína od $ GPGGA a obsahuje súradnice, čas a ďalšie užitočné informácie. Toto GPGGA sa označuje ako opravné údaje globálneho pozičného systému. Viac informácií o čítaní údajov GPS a ich reťazcoch nájdete tu.
Môžeme extrahovať súradnice z reťazca $ GPGGA počítaním čiarok v reťazci. Predpokladajme, že nájdete reťazec $ GPGGA a uložíte ho do poľa, potom Latitude nájdete po dvoch čiarkach a Longitude nájdete po štyroch čiarkach. Teraz môžu byť tieto zemepisné šírky a dĺžky vložené do iných polí.
Ďalej je uvedený reťazec $ GPGGA spolu s jeho popisom:
$ GPGGA, 104534 000 7791,0381, N, 06727,4434, E, 1,08,0,9 510,4, M, 43,9, M,, * 47
$ GPGGA, HHMMSS.SSS, zemepisná šírka, N, zemepisná dĺžka, E, FQ, NOS, HDP, nadmorská výška, M, výška, M,, údaje kontrolného súčtu
|
Identifikátor |
Popis |
|
$ GPGGA |
Údaje o opravách globálneho pozičného systému |
|
HHMMSS.SSS |
Čas v hodinách, minútach a sekundách a milisekundách. |
|
Zemepisná šírka |
Zemepisná šírka (súradnice) |
|
N |
Smer N = sever, S = juh |
|
Zemepisná dĺžka |
Zemepisná dĺžka (súradnice) |
|
E |
Smer E = východ, Z = západ |
|
FQ |
Opravte údaje o kvalite |
|
NOS |
Počet použitých satelitov |
|
HPD |
Horizontálne riedenie presnosti |
|
Nadmorská výška |
Nadmorská výška od hladiny mora |
|
M |
Merač |
|
Výška |
Výška |
|
Kontrolný súčet |
Údaje kontrolného súčtu |
Vysvetlenie obvodu pre prepojenie GSM a GPS s Arduino:
Pripojenie k obvodu tohto projektu sledovacieho systému vozidla je jednoduché a je zobrazené na obrázku belwo. Tu je pin Tx GPS modulu priamo pripojený k digitálnemu kolíku číslo 10 Arduina. Použitím softvérovej sériovej knižnice tu sme povolili sériovú komunikáciu na pinoch 10 a 11, vytvorili sme ich Rx a Tx a ponechali sme pin Rx modulu GPS otvorený. V predvolenom nastavení sa pin 0 a 1 Arduina používajú na sériovú komunikáciu, ale pomocou knižnice SoftwareSerial môžeme povoliť sériovú komunikáciu na iných digitálnych pinoch Arduina. Na napájanie modulu GPS sa používa 12 voltové napájanie.
Kolíky Tx a Rx GSM modulu sú priamo pripojené k pinom Rx a Tx Arduina. GSM modul je tiež napájaný z 12V zdroja. Dátové piny D4, D5, D6 a D7 na voliteľnom displeji LCD sú pripojené k pinom 5, 4, 3 a 2 na Arduine. Príkazový pin RS a EN na LCD displeji sú spojené s pinmi číslo 2 a 3 Arduina a RW pin je priamo spojený so zemou. Potenciometer sa tiež používa na nastavenie kontrastu alebo jasu LCD.
Systém sledovania vozidiel na báze GSM a GPS využívajúci Arduino - funkčné
V tomto projekte sa Arduino používa na riadenie celého procesu pomocou prijímača GPS a modulu GSM. GPS prijímač slúži na zisťovanie súradníc vozidla, GSM modul na zasielanie súradníc užívateľovi prostredníctvom SMS. A voliteľný 16x2 LCD sa tiež používa na zobrazovanie stavových správ alebo súradníc. Použili sme GPS modul SKG13BL a GSM modul SIM900A.
Keď sme po naprogramovaní pripravení na používanie nášho hardvéru, môžeme ho nainštalovať do nášho vozidla a zapnúť ho. Potom už len musíme poslať SMS „Track Vehicle“ do systému, ktorý je umiestnený v našom vozidle. Môžeme tiež použiť nejakú predponu (#) alebo príponu (*) ako #Track Vehicle *, aby sme správne identifikovali začiatok a koniec reťazca, ako sme to urobili v týchto projektoch: Domáca automatizácia založená na GSM a bezdrôtová nástenka
Poslanú správu prijíma modul GSM, ktorý je pripojený k systému a odosiela údaje správy do Arduina. Arduino to prečíta a extrahuje hlavnú správu z celej správy. A potom to porovnajte s preddefinovanou správou v Arduine. Ak dôjde k nejakej zhode, potom Arduino načíta súradnice extrahovaním reťazca $ GPGGA z údajov modulu GPS (funkcia GPS je vysvetlená vyššie) a pošle ho používateľovi pomocou modulu GSM. Táto správa obsahuje súradnice polohy vozidla.
Rozhranie GAM a GPS s kódom Arduino na sledovanie polohy vozidla
V programovacej časti najskôr zahrnieme knižnice a definujeme piny pre LCD a softvérovú sériovú komunikáciu. Definujte tiež niektorú premennú s poľami na ukladanie údajov. Softvérová sériová knižnica sa používa na umožnenie sériovej komunikácie na pinoch 10 a 11.
#include
Tu sa pole str používa na ukladanie prijatých správ z GSM modulu a gpsString na ukladanie GPS reťazcov. char * test = ”$ GPGGA” sa používa na porovnanie správneho reťazca, ktorý potrebujeme pre súradnice.
Potom sme inicializovali sériovú komunikáciu, LCD, GSM a GPS modul vo funkcii nastavenia a na LCD sme zobrazili uvítaciu správu.
void setup () {lcd.begin (16,2); Serial.begin (9600); gps.begin (9600); lcd.print („Sledovanie vozidla“); lcd.setCursor (0,1);……………
Vo funkcii slučky prijímame správu a GPS reťazec.
void loop () {serialEvent (); if (temp) {get_gps (); sledovanie (); }}
Na inicializáciu a odoslanie správy sa používajú funkcie void init_sms a void send_sms () . Vo funkcii init_sms používajte správne 10-miestne číslo mobilného telefónu.
Na extrahovanie súradníc z prijatého reťazca bola použitá funkcia void get_gps () .
Funkcia void gpsEvent () sa používa na príjem údajov GPS do Arduina.
Funkcia void serialEvent () slúži na príjem správy z GSM a porovnanie prijatej správy s preddefinovanou správou (Track Vehicle).
void serialEvent () {while (Serial.available ()) {if (Serial.find ("Track Vehicle")) {temp = 1; prestávka; }…………..
Inicializačná funkcia 'gsm_init () ' sa používa na inicializáciu a konfiguráciu GSM modulu, kde sa najskôr skontroluje, či je GSM modul pripojený alebo nie, a to zaslaním príkazu 'AT' do GSM modulu. Ak je odpoveď v poriadku, znamená to, že je pripravená. Systém neustále kontroluje modul, kým nebude pripravený alebo kým nebude prijaté hlásenie „OK“. Potom sa ECHO vypne zaslaním príkazu ATE0, inak GSM modul ozve všetky príkazy. Nakoniec sa dostupnosť siete skontroluje prostredníctvom „AT + CPIN?“ príkaz, ak je vložená karta SIM karta a je prítomný PIN, dáva odpoveď + CPIN: READY. Toto sa tiež opakovane kontroluje, kým sa nenájde sieť. Tomu je zrejmé z videa uvedeného nižšie.
Skontrolujte všetky vyššie uvedené funkcie v časti venovanej kódu.