(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế, thi công mạch định vị GPS trên xe ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG THIẾT KẾ MẠCH ĐỊNH VỊ VÀ VIẾT PHẦN MỀM ỨNG DỤNG GPRS TRÊN ÔTÔ GVHD: TRẦN VĂN SỸ SVTH: PHẠM TUẤN ANH MSSV: 16341001 SVTH: LƯƠNG DUY VŨ MSSV: 16341027 SKL006717 Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2018 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH ĐỊNH VỊ VÀ VIẾT PHẦN MỀM ỨNG DỤNG GPRS TRÊN ÔTÔ GVHD: ThS TRẦN VĂN SỸ SVTH1: PHẠM TUẤN ANH MSSV: 16341001 SVTH2: LƯƠNG DUY VŨ MSSV: 16341027 Tp Hồ Chí Minh – 1/2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ,THI CÔNG MẠCH ĐỊNH VỊ GPS TRÊN XE Ô TÔ GVHD: ThS TRẦN VĂN SỸ SVTH 1.LƯƠNG DUY VŨ 2.PHẠM TUẤN ANH TP.HCM THÁNG 01 NĂM 2018 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MẠCH ĐỊNH VỊ VÀ VIẾT PHẦN MỀM ỨNG DỤNG GPRS TRÊN ÔTÔ GVHD: ThS TRẦN VĂN SỸ SVTH1: PHẠM TUẤN ANH MSSV: 16341001 SVTH2: LƯƠNG DUY VŨ MSSV: 16341027 Tp Hồ Chí Minh - 1/2018 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Việt Nam q trình hội nhập tồn cầu, với phát triển giới nước ta đẩy mạnh q trình cơng nghiệp hóa đại hóa Điện, đường ngày cải thiện dẫn đến giao thông phát triển kéo theo, theo số liệu thống kê nhà nước đặt ngành công nghiệp ô tô trở thành ngành công nghiệp quan trọng kinh tế Hình 1.1 Cầu vượt Cát Lái Theo định số 1829/QĐ-TTg, nhà nước có hỗ trợ ưu tiên cho ngành công nghiệp ô tô: Điều chỉnh loại thuế, phí lệ phí liên quan đến ô tô Hỗ trợ sản xuất nước nâng cao giá trị tạo nước Phát triển cơng nghiệp hỗ trợ BỘ MƠN ĐIỆN CƠNG NGHIỆP- Y SINH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN An tồn, mơi trường sở hạ tầng… Hình 1.2 Triển lãm tô quốc tế Việt Nam 2016 Để đồng dễ dàng quản lý đồng sở liệu ô tô ta cần có công cụ Đó phương pháp định vị giám sát GPS hệ thống quản lý hệ thống mạng, cách mà giới triển khai phát triển rộng rãi Xuất phát từ thực tiễn này, nhóm chúng em định đưa giải pháp “thiết kế thi công hệ thống định vị giám sát Ơ tơ GPS ” kết hợp điều khiển vi xử lý STM32 F103 C8T6 Và thông số điều khiển, giám sát chỗ thông qua mạng internet dựa ứng dụng IoT vi điều khiển giúp cho người quản lý kiểm sốt hành trình di chuyển xe tiết kiệm thời gian cách tối ưu 1.2 Mục tiêu Đề tài dùng chip STM32 F103 C8T6 làm chip xử lý trung tâm, kết nối với Sim808 tích hợp GPS GSM, lấy thông tin liệu từ GPS lưu vào thẻ nhớ sau liệu truyển lên server theo GSM, đồng thời mạch có chân output giao tiếp với ngoại vi bổ sung ví dụ: cảm biến analog/digital, RFID, ngoại vi khác,… server BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP- Y SINH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN nhận thông tin xử lý kết hợp google maps lưu vào database hiển thị Website Application 1.3 Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Nghiên cứu chip xử lý STM32 F103 C8t6 Sim 808 Nội dung 2: Thiết kế thi công mạch Nội dung 3: Thiết kế lưu đồ giải thuật điều khiển Nội dung 4: Viết chương trình cho vi xử lý theo giải thuật Nội dung 5: Chạy thử nghiệm hệ thống cân chỉnh chương trình cho phù hợp thực tế Nội dung 6: Viết báo cáo thực 1.4 Giới hạn đề tài Thời gian thực đề tài có hạn Mạch hoạt động chưa tối ưu, thời gian chạy thử hạn chế Thiết kế web application đơn giản Cần khắc phục cố ngồi thực tiễn BỘ MƠN ĐIỆN CƠNG NGHIỆP- Y SINH Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trong phạm vi đề tài có sử dụng chip xử lý trung tâm stm32f103c8t6 kết hợp với module Sim808 UART TTL-RS232, Sim808 thiết kế tối ưu phục vụ cho việc giám sát GPS, điều khiển thiết bị từ xa thông qua GSM/GPRS Sau tìm hiểu khối module hoạt chúng để phục vụ cho công việc thực đề tài Đề tài nhằm mục đích giám sát xe ô tô thông qua thông tin GPS, gửi liệu nhận lên webserver Mọi thông tin xe lưu trữ SQL để tiện nhận diện quan sát ta xem Google maps Một số ngoại vi bổ sung cho mạch vd: cảm biến xăng, cảm biến mở thùng hàng, cảm biến gia tốc,… tầm đề tài nhóm em để sẵn chân output để tiện kết nối điều khiển tùy vào mục đích người sử dụng 2.1 KHỐI VI ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM 2.1.1 Giới thiệu vi xử lý ARM Cortex-M3 Trong vài năm trở lại đây,một xu hướng chủ yếu thiết kế với vi điều khiển sử dụng chip lõi ARM vi điều khiển đa dụng Dòng STM32 thiết lập tiêu chuẩn hiệu suất ,chi phí,cũng khả đáp ứng ứng dụng tiêu thụ lượng thấp.Với ứng dụng rộng, ngoại vi nhiều(GPIO, I2C, SPI, ADC, USB, CAN, Ethernet……) ST cung cấp cho thư viện trực tiếp cho dòng ARM (gọi CMSIS-Cortex Microcontroller Software Interface Standard) dễ dàng hơn:khai báo sử dụng BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Có nhiều dịng vi xử lý STM: STM32 F1, STM32 F3, STM32 F4, STM32 F7,… để phù hợp với đề tài cho hiệu mặt giá thành nhóm định chọn STM32 F1 chọn STM32 F103 C8T6, dịng có 48 chân số chân giao tiếp vừa đủ để giao tiếp với ngoại vi cần 2.1.2 Khối xử lý trung tâm Với đăc điểm nhóm chúng em chọn chip xử lý STM32F103 C8T6, giá thành thấp hiệu đủ để thực tính mong muốn, đồng thời hỗ trợ nhiều phần mềm Sau em xin giới thiệu sơ qua chip xử lý: STM32F103 C8T6 vi điều khiển 32bit Cortex-M3 STMicroelectronics, số thông tin chung chip xử lý: - Lõi : ARM 32 bit Cortex M3 - Tần số hoạt động 72 MHz - Bộ nhớ : 64 Kb Flash , 20Kb SRAM - Xung clock, Reset nguồn cấp: Điện áp cung cấp cho chip ngõ vào/ra IO từ 2V đến 3.6V Bộ giao động thạch anh từ Mhz đến 16 Mhz(HSE) Bộ tạo giao động nội RC tốc độ cao 8Mhz(HSI) Bộ tạo giao động nội RC tốc độ thấp(LSI) Có nhân tạo xung clock Bộ giao động 32Khz cho RTC(LSE) - Chế độ tiết kiệm lượng: Chế độ Sleep(ngủ), Stop( dừng hoạt động), Stand by(chờ) Có chân Pin cung cấp cho RTC ghi cập nhật (back up register) - ADC: chân ADC (12 bit), tốc độ chuyển đổi 1µs (tần số lấy mẫu 1MHz) Khoảng chuyển đổi từ 0V đến 3.6V Khả lấy mẫu kép lưu giữ mẫu Cảm biến nhiệt độ chip BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT - DMA : Điều khiển kênh DMA hỗ trợ cho ngoại vi: I2C, SPI, Timer, UART - Timer : có 16 bit(2 watch dog, hỗ trợ đếm xuống 24 bit, có điều khiển động PWM va chế độ dừng khẩn cấp) - Hỗ trợ nạp theo chuẩn SW JTAG - Kiểu chân : LQFP48 - Ứng dụng : điều khiển động cơ, thiết bị y tế thiết bị cầm tay, máy tính thiết bị ngoại vi chơi game, GPS, ứng dụng cơng nghiệp,… Hình 2.1 Thơng tin dịng vi điều khiển.[Tài liệu tham khảo 2.1] BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH // f_close(&myfile); while(1) { //mang thoi gian -// if(ktra==0) { ktra =1; ttt=buffer; if(strstr((char*)buffer,"+UGN")) { for( iii=0;iii