Wykonawcy:

Andrzej Wilczyński, Karol Żygłowicz

LOKALIZATOR GPS + GSM

Idea projektu:

Celem projektu jest zrobienie lokalizatora GPS z obsługą GSM.

Zasada działania:

Jeśli do lokalizatora zostanie wysłany sms o treści: „gps”, w odpowiedzi

zwrotnej otrzymamy czas w UTC oraz położenie lokalizatora w przestrzeni wraz

z dokładnością odczytu.

Projekt realizowany będzie między innymi na następujących podzespołach:

- Moduł GSM SIM300C

- MODUŁ GPS-FGPMMOPA4

- Podstawka pod SIM

- Antena do GSM

- Atmega162

-Przetwornica ST1S14

-Stabilizator napięcia TPS76933

-Zasilanie 4 akumulatorkami umieszczonymi w koszyku

-pozostałe elementy typu rezystory itp.

Całość umieszczona na płytce PCB.

Moduł GSM SIM300C

MODUŁ GPS-FGPMMOPA4

Podstawka pod SIM Antena do GSM

Schemat ideowy:

Schematy płytki drukowanej:

1. Po załączeniu zasilania zapala się czerwona LED na około 10 sekund,

następnie gaśnie na około 10 sekund. W tym czasie odbywa się

inicjalizacja modułu GSM ( przełączanie modułu w tryb komend AT,

konfiguracja i wyłączenie echa żeby nie odpowiadał tym samym co się do

niego wyśle.)

2. Czerwona LED zapala się ponownie, co oznacza, że urządzenie jest

gotowe do użycia.

3. Po otrzymaniu smsa o treści „gps” zapala się drugi LED.
4. Następuje sprawdzanie liczby literek i porównanie indeksu.
5. W przypadku poprawnego kodu, następuje wysłanie smsa zwrotnego z

informacją o czasie i położeniu po czym LED gaśnie, jeśli kod nie zgadza

się sms zostaje usunięty i moduł przechodzi w stan oczekiwania na

kolejny sms.

6. W celu sprawdzenia poprawności można się przylutować do wyjścia

UART0 i podłączyć do PC przez MAX232, w terminalu na bieżąco możemy

śledzić co się dzieje.

Treść smsa to sekwencja NMEA opisująca położenie w przestrzeni i dokładność

odczytu.

Przykład:

$GPGGA,150057.000,5004.7297,N,01952.9559,E,1,9,0.81,239.9,M,42.0,M,*58

Wyjaśnienie oznaczeń:

1.

150057.000

- Czas UTC. Podawany w formie sześciu cyfr, bez znaków

oddzielających np. 150057 oznacza 15 godzinę, 0 minutę i 57 sekundę czasu UTC.

2.

5004.7297,N

- Szerokość geograficzna wraz z określeniem kierunku (kierunek

północny – N, kierunek południowy – S). Podawana w formie ośmiu cyfr

rozdzielonych kropką. Po ostatniej cyfrze występuje przecinek rozdzielający pola oraz

litera określająca kierunek szerokości geograficznej, np.: 5004.7297,N.

3.

01952.9559,E

- Długość geograficzna wraz z określeniem kierunku (kierunek

wschodni – E, kierunek zachodni – W). Podawana w formie 9 cyfr rozdzielonych

kropką, stopnie długości geograficznej mogą przyjmować wartości większe od 99,

przez co wymagana jest dodatkowa cyfra, której nie ma w przypadku szerokości

geograficznej (-90 do +90°). Następnie występuje przecinek rozdzielający pola oraz

litera kierunku, np.: 01952.9559,E.

4.

1

- Sposób ustalenia pozycji geograficznej: występowanie cyfry 1 oznacza, że pozycja

została ustalona na podstawie systemu GPS. Cyfra 2 oznacza ustalenie pozycji za

pomocą systemu DGPS (system GPS wspomagany stacjami naziemnymi, pozwalający

na zwiększenie precyzji pomiaru). Cyfra 0 oznacza niepoprawne ustalenie pozycji.

5.

9

- Liczba satelitów, na podstawie których została ustalona pozycja geograficzna.

6.

0.81

- Parametr HDOP (ang. Horizontal Dilution of Precision) określa precyzję

ustalenia szerokości geograficznej. Wysoka wartość tego parametru oznacza duży

błąd w ustaleniu pozycji. Precyzyjne pomiary powinny mieć współczynnik HDOP

poniżej 3. Parametr ten określany jest na podstawie rozmieszczenia satelitów

systemu GPS. Jeśli satelity umieszczone są blisko siebie, to precyzja pomiaru maleje

(brak dużych różnic w odbiorze sygnału GPS). Takie „zbiorowisko” satelitów może być

traktowane jako jeden satelita.

7.

239.9,M

- Wysokość nad poziomem morza. Wysyłana w ramce $GPGGA w formie

liczby pełnych metrów nad poziomem morza oraz, oddzielonej kropką, wartości

ułamkowej.

Długość tego pola ulega zmianie wraz ze zmianą wysokości. Warto zaznaczyć,

że przy małej liczbie satelitów (<5) pomiar wysokości jest obarczony bardzo dużym

błędem, a przy liczbie satelitów równej 3 pomiar wysokości jest całkowicie

bezużyteczny.

8.

42.0,M

- Wysokość geoidy nad elipsoidą standardu WGS84. Parametr

niewykorzystywany w urządzeniu. Stanowi on informację o różnicy pomiędzy

elipsoidą odniesienia systemu WGS84 a geoidą stanowiącą przybliżenie powierzchni

Ziemi.

9.

*58

- Suma kontrolna, służąca do stwierdzenia poprawności transmisji danych przez

łącze RS232. Powstaje ona jako liczba heksadecymalna sumy XOR znaków pomiędzy

symbolami $ i *.

Możliwości rozwoju:

Na płytce zostały dodane wyjścia i wejścia, co umożliwia podpięcie

zewnętrznych sygnałów/wyzwalaczy lub sterowanie przekaźnikiem. Można

wysyłać smsa po podaniu sygnału na wejście, czytać stany wejściowe i wysyłać

smsem aktualne stany na pinach oraz sprawdzać różne inne kombinacje.

Załączniki:

-moduł GPS-FGPMMOPA4.pdf

-moduł GSM-SIM300C450158.pdf

-Atmega162-doc2513.pdf

-podstawka do SIM-CARDSIMEE8C1.pdf

-antena kątowa-GSM-ANT01R.pdf

-przetwornica ST1S14.pdf

-tps76933.pdf