Hệ thống GPS và RFID dùng để định vị và điều khiển xe

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN/ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG GPS VÀ RFID DÙNG ĐỂ ĐỊNH VỊ VÀ ĐIỀU KHIỂN XE Ngành: ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: VIỄN THƠNG Giảng viên hướng dẫn : TS.VÕ ĐÌNH TÙNG Sinh viên thực : NGUYỄN HOÀNG LONG MSSV : 1515010024 Lớp : 15HDT01 TP Hồ Chí Minh, 2017 Khoa: Cơ – Điện – Điện tử PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (Do giảng viên hướng dẫn ghi giao cho sinh viên nộp văn phòng Khoa 02 tuần đầu thực đồ án/khóa luận tốt nghiệp) Sinh viên thực đề tài Họ tên : NGUYỄN HOÀNG LONG MSSV : 1515010024 Lớp :15HDT01 Ngành : Kỹ thuật điện tử, truyền thông Chuyên ngành : Điện tử viễn thông Tên đề tài: Hệ thống GPS RFID dùng để định vị điều khiển xe Nhiệm vụ thực đề tài: + Tìm hiểu vi điều khiển PIC 18F14K50 + Tìm hiểu Modul GSM Sim800C + Tìm hiều Modul GPS L70 + Tìm hiểu Modul RC522 + Thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống + Thi công mạch phần cứng + Chạy thử nghiệm + Hoàn tất báo cáo luận văn theo mẫu Ghi chú: Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên TP HCM, ngày …… tháng 10 năm 2017 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) BM01/QT05/ĐT-KT Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ: VLVH… (CQ, LT, B2, VLVH) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số nhóm……): (1) Nguyễn Hồng Long MSSV: 1515010024 Lớp: 15HDT01 (2) MSSV: ………………… Lớp: (3) MSSV: ………………… Lớp: Ngành : Điện Tử Chuyên ngành : Viễn Thông Tên đề tài đăng ký : Hệ thống GPS RFID dùng để định vị điều khiển xe Sinh viên hiểu rõ yêu cầu đề tài cam kết thực đề tài theo tiến độ hoàn thành thời hạn Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày … tháng … năm ……… Sinh viên đăng ký (Ký ghi rõ họ tên) BM03/QT05/ĐT-KT Khoa: Cơ – Điện – Điện Tử PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (Do giảng viên hướng dẫn ghi giao cho sinh viên nộp chung với ĐA/KLTN sau hoàn tất đề tài) Tên đề tài: Hệ thống GPS RFID dùng để định vị điều khiển xe Giảng viên hướng dẫn: TS Võ Đình Tùng Sinh viên/ nhóm sinh viên thực đề tài (sĩ số nhóm……): (1) Nguyễn Hồng Long MSSV: 1515010024 Lớp: 15HDT01 Ngành : Điện tử Chuyên ngành : Viễn Thông Tuần lễ Ngày Nội dung 26/09 – 01/10 Định hướng chọn đề tài 02/10 – 08/10 Chọn đề tài 09/10 – 15/10 Tìm hiểu nội dung liên quan đề tài 16/10 – 22/10 Tính tốn thiết kế mạch 23/10 – 29/10 Tính tốn thiết kế mạch 30/10 – 05/11 Tính tốn thiết kế mạch 06/11 – 12/11 Thi công mạch Nhận xét GVHD (Ký tên) Kiểm tra ngày: Đánh giá cơng việc hồn thành: ………… % Được tiếp tục:  13/11 – 19/11 Không tiếp tục:  Thi công mạch BM03/QT05/ĐT-KT Tuần lễ Ngày Nội dung 20/11 – 26/11 Thi công mạch thực nghiệm 27/11 – 03/12 Thi công mạch thực nghiệm 04/12 – 10/12 Viết báo cáo 11/12 – 17/12 Viết báo cáo 18/12 – 24/12 Viết báo cáo 25/12 – 31/12 Viết báo cáo 10 11 Nhận xét GVHD (Ký tên) 12 13 14 15 Giảng viên hướng dẫn phụ (nếu có) (Ký ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày … tháng … năm ……… Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) BM04/QT05/ĐT-KT Viện Kỹ thuật Hutech BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (GVHD nộp Bản nhận xét Văn phòng Viện) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm……): (1) Nguyễn Hồng Long MSSV: 1515010024 Lớp: 15HDT01 (2) MSSV: ………………… Lớp: (3) MSSV: ………………… Lớp: Ngành : Điện Tử Chuyên ngành : Viễn Thông Tên đề tài: Hệ thống GPS RFID dùng để định vị điều khiển xe Tổng quát ĐA/KLTN: Số trang: 76 Số chương: 04 Số bảng số liệu: 16 Số hình vẽ: 38 Số tài liệu tham khảo: 05 Phần mềm tính tốn: 03 Số vẽ kèm theo: 05 Hình thức vẽ: Hiện vật (sản phẩm) kèm theo: Nhận xét: a) Về tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: b) Những kết đạt ĐA/KLTN: c) Những hạn chế ĐA/KLTN: Đề nghị: Được bảo vệ (hoặc nộp ĐA/KLTN để chấm)  Không bảo vệ  TP HCM, ngày … tháng … năm ……… Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Ghi chú: Đính kèm Phiếu chấm điểm ĐA/KLTN BM05/QT05/ĐT-KT Viện kỹ thuật Hutech BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (GVPB nộp Bản nhận xét Văn phòng Viện) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (sĩ số nhóm……): (1) MSSV: ………………… Lớp: (2) MSSV: ………………… Lớp: (3) MSSV: ………………… Lớp: Tên đề tài: Nhận xét: a) Những kết đạt ĐA/KLTN: b) Những hạn chế ĐA/KLTN: Đề nghị: Được bảo vệ  Bổ sung thêm để bảo vệ  Không bảo vệ  Các câu hỏi sinh viên cần trả lời trước Hội đồng: (1) (2) (3) TP HCM, ngày … tháng … năm ……… Giảng viên phản biện (Ký ghi rõ họ tên) Ghi chú: Đính kèm Phiếu chấm điểm ĐA/KLTN Hệ thống GPS RFID dùng để định vị điều khiển xe MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT ĐỒ ÁN LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Tình hình nghiên cứu: Hệ thống thông tin địa lý GIS Nhiệm vụ nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu: CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Tổng quan GPS 1.1.1 Lịch sử hình thành phát triển hệ thống GPS 1.1.2 Các thành phần GPS 11 1.1.2.1 Phần không gian 12 1.1.2.2 Phần điều khiển 13 1.1.2.3 Phần người sử dụng 14 1.1.3 Hoạt động hệ thống 15 1.1.4 Bộ thu GPS 16 1.1.5 Phương trình xác định tọa độ 17 GVHD: TS.VÕ ĐÌNH TÙNG SVTH: NGUYỄN HOÀNG LONG i Hệ thống GPS RFID dùng để định vị điều khiển xe 1.1.6 Hiệu chỉnh đồng hồ thu 18 1.1.7 Nguồn lỗi tín hiệu GPS 19 1.1.8 Chuẩn NMEA0183 20 1.1.8.1 Sơ lược chuẩn NMEA chuẩn NMEA0183 20 1.1.8.2 Cấu trúc chuỗi NMEA 21 1.2 Hệ thống thơng tin di động tồn cầu GSM 23 1.3 Giới thiệu module GPS L70 23 1.3.1 Giới thiệu chung 23 1.3.2 Đặc điểm tính module GPS L70 24 1.3.3 Dữ liệu GPS trả vi điều khiển 24 1.4 Giới thiệu module SIM 800C 25 1.4.1 Giới thiệu chung 25 1.4.2 Đặc điểm module SIM800C 25 1.4.3 Sơ đồ chức 29 1.4.4 Tập lệnh AT 32 1.4.5 Cấu hình cho phần cứng: module simcom800C 34 1.5 Giới thiệu vi điều khiển PIC18F14K50 37 1.5.1 Tổng quan vi điều khiển PIC18F14K50 37 1.5.2.Giao tiếp USART 41 1.5.3 Khối USART PIC18F14K50 43 1.6 Giới thiệu Module RFID RC522 48 1.6.1 Tổng quang công nghệ RFID 48 1.6.2 Module RFID RC522 50 GVHD: TS.VÕ ĐÌNH TÙNG SVTH: NGUYỄN HOÀNG LONG ii Hệ thống GPS RFID dùng để định vị điều khiển xe CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 51 2.1 Sơ đồ khối hệ thống 52 2.2 Thiết kế phần cứng cho khối module SIM 800C 52 2.2.1 Thiết kế nguồn cung cấp cho module SIM800C 53 2.2.2 Thiết kế phần module SIM800C 53 2.3 Thiết kế phần cứng cho khối module GPS L70 58 2.4 Thiết kế phần cứng cho khối vi điền khiển PIC18F14K50 60 2.5 Khối module RFID RC522 61 2.6 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 62 CHƯƠNG 3: THI CÔNG MẠCH 63 3.1 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 63 3.2 Lưu đồ giải thuật 64 3.4 Thực nghiệm đánh giá sai số hệ thống 66 3.5 Thực nghiệm đánh giá tính ổn định hệ thống 71 CHƯƠNG 4:KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC, KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 73 4.1 Kết đạt 73 4.1.1 Thiết kế chế tạo thành công mạch phần cứng, hiển thị thông số 73 4.1.2 Giao diện tin nhắn người dùng 74 4.1.3 Bản đồ offline 74 4.1.4 Ý nghĩa thực tiễn 75 4.2 Kết luận 75 4.2.1 Kết luận 75 4.2.2 Đánh giá 75 GVHD: TS.VÕ ĐÌNH TÙNG SVTH: NGUYỄN HỒNG LONG iii Hệ thống GPS RFID dùng để định vị điều khiển xe PHỤ LỤC #include #fuses NOWDT, INTRC_IO, NOCPD, NOPROTECT, MCLR, NOPUT, NOBROWNOUT #use delay(clock=8000000) #include "stdlib.h" #USE RS232(BAUD=9600, XMIT=PIN_B7, RCV=PIN_B5, STREAM=GSM) #USE RS232(BAUD=9600, XMIT=PIN_C4, RCV=PIN_C3, STREAM=GPS) #define MFRC522_CS PIN_C6 #define MFRC522_SCK PIN_B6 #define MFRC522_SI PIN_B4 #define MFRC522_SO PIN_C2 #define MFRC522_RST PIN_C0 #include CHAR UID[6]; UNSIGNED int TagType; #byte PORTA =0xF80 #byte TRISA =0xF92 #byte PORTB #byte TRISB =0xF81 =0xF93 #byte PORTC #byte TRISC =0xF82 =0xF94 #bit RA4 =0xF80.4 #bit TRISA4 =0xF92.4 #bit RA1 =0xF80.1 #bit TRISA1 =0xF92.1 #bit RA5 =0xF80.5 #bit TRISA5 =0xF92.5 #bit RC0 =0xF82.0 #bit TRISC0 =0xF94.0 #bit RC1 =0xF82.1 #bit TRISC1 =0xF94.1 #bit RC2 =0xF82.2 #bit TRISC2 =0xF94.2 #bit RC5 =0xF82.5 #bit TRISC5 =0xF94.5 #bit RC6 =0xF82.6 #bit TRISC6 =0xF94.6 #bit RC7 =0xF82.7 GVHD: TS.VÕ ĐÌNH TÙNG SVTH: NGUYỄN HOÀNG LONG A Hệ thống GPS RFID dùng để định vị điều khiển xe #bit TRISC7 =0xF94.7 #bit RB4 =0xF81.4 #bit TRISB4 =0xF93.4 #bit RB6 =0xF81.6 #bit TRISB6 =0xF93.6 char b; int1 wait=false,bit_gps=false; unsigned int8 check= 0; int16 j=0; unsigned int8 value,i,counter,month_int; float truoc_KD,sau_KD,truoc_VD,sau_VD,KD,VD; float kmh; char Speed1[4]; char GPRMC[6]={"$GPRMC"}; char GPSbuffer[71]; char char char char char char char char char char char Comma_position[13]; Comma_position5[13]; truocKD[6]; sauKD[7]; truocVD[3]; sauVD[7]; month[2]; Mobilesms[11]; GSMbuffer[190]; Comma_position1[13]; noidung[50]; char CLIP[6]={"+CLIP:"}; char CMT[5]={"+CMT:"}; char USSD[6]={"+CUSD:"}; char char char char char char char char chuxe[11]={"01223932618"}; CHANGE[]={"Doi mat khau"}; TIMXE[11]; TENTIMXE[]={"Tim xe "}; MATKHAU[4]={"1234"}; // mat khau mac dinh KIEMTRA1[]={"*101#"}; KIEMTRA2[]={"*102#"}; NAPTIEN[]={"Nap tien "}; int1 a=0,chong_rung=false,doi_bit=false,tit_tit=false,bao_dong=false,rfid = false,sms_check_account=false; GVHD: TS.VÕ ĐÌNH TÙNG SVTH: NGUYỄN HOÀNG LONG B Hệ thống GPS RFID dùng để định vị điều khiển xe unsigned int8 n=0,bit=0,Count_batchia=0,dem_rung=0,counter1=0,thu=0,thu1=0,thu2=0, thu3=0,l=0,v=0,mode_sms; unsigned int32 count_month=0; char tag11[5]= { 0x62, 0x45, 0xD7, 0x14, 0xE4}; //6245D714E4 unsigned int8 dem=0; int1 u=true,sms=false,call=false,ussd1=false; unsigned int16 c=0; unsigned int8 count=0,check1=0,check2=0,check3=0; unsigned int8 k, cnt= 0; signed int8 strncmp(char *s1, char *s2, char y) { for (; y > 0; s1++, s2++, y ) if (*s1 != *s2) return((*s1