ứng dụng hệ thống định vị gps giám sát hành trình (đính kèm tệp)

Phần cứng ứng dụng GSM của module sim 548c Để sử dụng và giao tiếp với module SIM548C phải thông qua một chuẩn đế cắm 60 chân.. Khi sử dụng chân CHG_IN để bật ứng dụng GSM, module sẽ gử

KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC

MSSV: 308101256

308101298

Tp HCM, tháng 07 năm 2014

KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC

MSSV: 308101256

308101298

Tp HCM, tháng 07 năm 2014

Lời cảm ơn

rong suốt khoá học (2010-2013) tại Trường Cao đẳng kỹ thuật

CAO THẮNG, chúng em đã nhận được sự dạy dỗ tận tình của

Quý thầy cô về kiến thức chuyên môn cũng như trong cuộc sống Từ những kiến thức đó đã giúp chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp trong thời gian cho phép

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Điện tử – Tin học đã giảng dạy cho chúng em những kiến thức về chuyên môn và giúp chúng em định hướng theo sự hiểu biết và khả năng để chúng em thực hiện tốt

đồ án “Ứng dụng hệ thống định vị GPS giám sát hành trình” và tạo điều

kiện thuận lợi cho chúng em hoàn tất khoá học

Nhóm chúng em xin gởi lời cảm ơn đến thầy Thái Ngọc Anh Khôi, người đã theo sát, hướng dẫn, giúp đỡ chúng em tận tình và tạo mọi điều kiện tốt cho chúng em thực hiện đồ án tốt nghiệp này

Ngoài ra, nhóm chúng em cũng hết lòng biết ơn gia đình và bạn bè đã hết lòng giúp đỡ, động viên, ủng hộ và đóng góp ý kiến cho chúng em trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp này

Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 07 năm 2014 Nhóm sinh viên thực hiện

Cao Hoàng Chiến Nguyễn Đức Long

T

TP.HCM, Ngày Tháng Năm 2014

Giáo viên hướng dẫn (GV kí và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

TP.HCM, Ngày … Tháng … Năm 2014

Giáo viên phản biện (GV kí và ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT 4

DANH SÁCH CÁC BẢNG 5

DANH SÁCH CÁC HÌNH 6

LỜI MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1: MODULE SIM548C 9

1.1 Module SIM548C và các thiết bị đi kèm 9

1.2 Phần cứng module SIM548C 11

1.2.1 Phần cứng ứng dụng GSM của module SIM548C 11

1.2.1.1 Bật ứng dụng GSM của module SIM548C 16

1.2.1.2 Tắt ứng dụng GSM của module SIM548C 18

1.2.1.3 Truyền thông nối tiếp 20

1.2.1.4 Kết nối với SIM card 22

1.2.1.5 Trạng thái của chân STATUS 23

1.2.2 Phần cứng ứng dụng GPS của module SIM548C 24

1.2.2.1 Chi tiết các chân dùng cho ứng dụng GPS 24

1.2.2.2 Bật ứng dụng GPS 25

1.2.2.3 Mạch kết nối cho chân VRTC 25

1.2.2.4 Mạch kết nối cho chân RESET 26

1.2.2.5 Chuẩn giao tiếp nối tiếp của ứng dụng GPS 26

1.3 Ứng dụng GSM của module SIM548C 27

1.3.1 Giới thiệu về GSM 27

1.3.2 Sơ lược về GPRS 27

1.3.3 Sử dụng ứng dụng GSM cho dịch vụ GPRS 28

1.3.3.1 Các thuật ngữ 28

1.3.3.2 Khởi tạo cho cứng dụng GSM 29

1.3.3.3 Thiết lập kết nối giữa module SIM548C và TCP Server 35

1.3.3.4 Truyền nhận gói tin giữa module SIM548C và Server 36

1.3.3.5 Hủy kết nối giữa module SIM548C và Server 37

1.4 Ứng dụng GPS của module SIM548C 38

1.4.1 Hệ thống định vị toàn cầu GPS 38

1.4.2 Chuẩn giao tiếp NMEA 40

1.4.3 Dữ liệu đầu ra 40

CHƯƠNG 2: VI ĐIỀU KHIỂN DSPIC 30F4011 43

2.1 Giới thiệu chung về họ vi điều khiển DSPIC 43

2.2 Đặc điểm chung của vi điều khiển DSPIC 30F4011 43

2.2.1 Khối xử lý trung tâm CPU 43

2.2.2 Bộ chuyển đổi tương tự số ADC 44

2.2.3 Các cổng I/O Port và các ngoại vi 44

2.2.4 Bộ xử lý tin hiệu số 45

2.2.5 Một số đặc điểm khác 45

2.3 Cấu trúc của vi điều khiển DSPIC 30F4011 45

2.3.1 Khối xử lý trung tâm CPU 45

2.3.2 Khối tạo địa chỉ AGU 49

2.3.2.1 Chế độ địa chỉ lệnh 49

2.3.2.2 Chế độ đảo bit địa chỉ 51

2.3.3 Các cộng I/O port 52

2.3.4 Ngắt và cơ chế ngắt 54

2.3.5 Các bộ định thời 56

CHƯƠNG 3: SOCKET TCP/IP 60

CHƯƠNG 4: CƠ SỞ DỮ LIỆU SQL SERVER 63

CHƯƠNG 5: GOOGLE MAP API 64

5.1 Giới thiệu về website 64

5.2 Google map API 65

5.3 Giới thiệu ASP.NET 66

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 68

6.1 Sơ đồ khối 68

6.2 Sơ đồ nguyên lý 69

6.3 Code vi điều khiển 70

6.3.1 Lưu đồ giải thuật 70

6.3.2 Code 71

6.4 Socket 74

6.4.1 Lưu đồ giải thuật 74

6.4.2 Code C# 75

6.5 Website 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

GPRS General Packet Radio Service

TCP Transmition Control Protocol

DANH SÁCH CÁC BẢNG

CHƯƠNG 1: MODULE SIM548C

Bảng 1.1 Chi tiết các chân của module SIM548C 16

Bảng 1.2 Trạng thái chân RI 21

Bảng 1.3 Thứ tự chân SIM card 23

Bảng 1.4 Trạng thái chân STATUS 23

Bảng 1.5 Các chân dành cho ứng dụng GPS 25

Bảng 1.6 Chuẩn đầu ra 41

Bảng 1.7 Giao thức RMC 42

CHƯƠNG 2: VI ĐIỀU KHIỂN DSPIC 30F4011 Bảng 2.1 Các chế độ định địa chỉ cơ bản đựơc hỗ trợ 50

DANH SÁCH CÁC HÌNH

CHƯƠNG 1: MODULE SIM548C

Hình 1.1 Module SIM548C 9

Hình 1.2 Các thiết bị kèm theo 10

Hình 1.3 Dùng chân PWMRKEY để bật ứng dụng GSM 17

Hình 1.4 Dùng chân PWRKEY để tắt ứng dụng GSM 19

Hình 1.5 Chuẩn giao tiếp nối tiếp của SIM548 21

Hình 1.6 Kết nối SIM card 6 chân 22

Hình 1.7 Cấu tạo đế SIM card 6 chân 22

Hình 1.8 Kết nối với chân NETLIGHT 23

Hình 1.9 Bật ứng dụng GPS 25

Hình 1.10 Kết nối với chân VRTC 25

Hình 1.11 Kết nối với chân RESET 26

Hình 1.12 Mạng GSM 27

Hình 1.13 Chuyển từ chế độ bình thường sang chế độ nghỉ (sleep mode) 29

Hình 1.14 Đưa module trở về trạng thái hoạt động 30

Hình 1.15 Khởi tạo cấu hình mặc định cho module SIM548 31

Hình 1.16 Thiết lập kết nối 35

Hình 1.17 Truyền nhận gói tin giữa module Sim548C và Server 36

Hình 1.18 Kết nối bị huỷ 38

Hình 1.19 Vệ tinh GPS 39

CHƯƠNG 2: VI ĐIỀU KHIỂN DSPIC 30F4011 Hình 2.1 Sơ đồ khối DsPic30F4011 47

Hình 2.2 Các thanh ghi của khối xử lý trung tâm 48

Hình 2.3 Một ví dụ về đảo bit địa chỉ 52

Hình 2.4 Các cổng I/O của dsPic30F4011 53

Hình 2.5 Sơ đồ khối của một cổng I/O dùng chung với ngoại vi khác 54

Hình 2.6 Các vector bẫy lỗi 56

Hình 2.7 Sơ đồ khối Timer 1 58

Hình 2.8 Sơ đồ khối Timer 2 58

Hình 2.9 Sơ đồ khối Timer 3 59

Hình 2.10.Sơ đồ khối Timer 2/3 - 32bit 59

CHƯƠNG 3: SOCKET TCP/IP Hình 3.1 Sơ đồ giao tiếp thông qua Winsock 60

Hình 3.2 Ứng dụng Client – Server (TCP) 61

Hình 3.3 Ứng dụng Client – Server (UDP) 62

CHƯƠNG 4: CƠ SỞ DỮ LIỆU SQL SERVER Hình 4.1 Ứng dụng kiểu Client/Server 63

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, thế giới thông tin ngày càng phát triển một cách đa dạng và phong phú Trong những năm gần đây, thông tin vệ tinh trên thế giới đã có những bước tiến vượt bậc đáp ứng nhu cầu đời sống, đưa con người nhanh chóng tiếp cận với các tiến

bộ khoa học kỹ thuật Sự ra đời của nhiều loại phương tiện đòi hỏi những kỹ thuật mà các hệ thống cũ không thể đáp ứng được đó là định vị không gian ba chiều và như vậy

hệ thống định vị toàn cầu – GPS (Global Positioning System) ra đời

Việc ứng dụng công nghệ GPS trên các phương tiện giao thông đang trở nên phổ biến trên thế giới

Ở Việt Nam, các ứng dụng của GPS dần đang được sử dụng trong các lĩnh vực như máy bay, tàu thủy, các phương tiện giao thông vận tải Và một dẫn chứng rõ ràng nhất đó là việc lắp đặt thiết bị giám sát hành trình trên xe ô tô theo quy định tại Nghị định 91/2009/NĐ-CP do Bộ Giao Thông vận tải ban hành Hiện nay nhằm đáp ứng các nhu cầu của con người, GPS đã có mặt khắp mọi nơi giúp quản lý phương tiện, xác định vị trí hay tìm đường đi trên bản đồ ở mọi lúc mọi nơi

Để đáp ứng nhu cầu thực tế này, nhóm chúng em đã quyết định lựa chọn đề tài :

“Ứng dụng hệ thống định vị GPS giám sát hành trình”

Trong quá trình thực hiện đồ án, nhóm em đã tìm hiểu nhiều vấn đề như ngôn ngữ lập trình Socket, lập trình Web, ngôn ngữ lập trình C#, các thuật toán chuyển đổi… Sau thời gian thực hiện, nhóm chúng em đã đạt được một số kết quả nhất định đó là lập trình thành công cho Vi điều khiển, Socket, Web và đã hiển thị được vị trí trên bản

đồ và vị trí trên bản đồ có thể thay đổi theo thời gian thực Tuy nhiên, do hạn chế về kiến thức nên đồ án của nhóm em vẫn còn nhiều vấn đề mà nhóm em vẫn chưa khắc phục được như việc kết nối lại của Socket khi mất kết nối, lưu trữ và quản lý tọa độ, chức năng tìm đường, dẫn đường

CHƯƠNG 1: MODULE SIM548C

1.1 Module SIM 548C và các thiết bị đi kèm

Module SIM 548C là module GSM/GPRS và GPS của hãng SIMCOM

Hình 1.1: Module SIM 548C

Module SIM548C có thể hoạt động với các tần số sau GSM 850MHz, 900 MHz,

DCS 1800MHz và PCS 1900MHz và cũng hỗ trợ kỹ thuật GPS định vị vị trí bằng vệ

tinh

Với kích thước nhỏ 55mm x 34mm x 3.0 mm, module này có thể sử dụng cho các

ứng dụng như Smart phone, PDA phone, thiết bị định vị GPS cầm tay hay điện thoại

Chúng ta có thể giao tiếp với module thông qua chuẩn đế 60 chân dành riêng cho

module SIM548 Thông qua đế chuẩn 60 chân này, chúng ta có thể sử dụng module với

Bộ sạc cho pin

 Các ngõ vào ra dành cho chức năng nghe, gọi và xử lý âm thanh

 Các ngõ vào của bộ chuyển đổi AD

Để sử dụng được module SIM548C, cần phải có các thiết bị đi kèm :

1.2 Phần cứng module sim 548c

1.2.1 Phần cứng ứng dụng GSM của module sim 548c

Để sử dụng và giao tiếp với module SIM548C phải thông qua một chuẩn đế cắm

60 chân Bao gồm các ứng dụng dành cho GSM :

 Nguồn cung cấp và nguồn sạc pin

 Hai ngõ vào giao tiếp theo chuẩn nối tiếp

 Hai ngõ vào analog

 Ngõ vào ra dành cho Simcard

 Mô tả các chân module sim

Tên I/O Mô tả Đặc tính điện

VBAT

Có năm chân VBAT dùng để cung cấp nguồn hoạt động cho

module

Vmax= 4.5VVmin=3.4VVnorm=4.0V

Ngõ vào nguồn cho

bộ thời gian thực của module khi không có nguồn chính Và cung cấp một dòng

ra dành cho nguồn

dự trữ khi có nguồn chính, để tiết kiểm năng lượng của nguồn dự trữ

Vmax=2.0VVmin=1.2VVnorm=1.8VInorm= 20uA

Nguồn cung cấp cho

bộ sạc pin của module Đồng thời giúp cho module nhận ra bộ sạc

Vmax=5.25VVmin=1.1 *VBATVnorm=5.1V

VILmax=0.3*VBATVIHmin=0.7*VBATVImax=VBAT

một nút nhấn Để mở

và tắt nguồn của module, phải nhấn nút nhấn để giữ chân này ở mức thấp trong một khoảng thời gian ngắn

MIC1P

Ngõ vào của microphone 1

MIC2P

Ngõ vào của microphone 2

Ngõ vào ra để kiểm tra đường truyền dữ

liệu

VILmin=0VVILmax=0.9VIHmin=2.0VIHmax= 3.2VOLmin=GNDVOLmax=0.2V

DISP_CLK O Ngõ ra kiểm tra xung

Clock

DISP_A0 O Ngõ ra kiểm tra dữ

liệu và địa chỉ (có thể được lựa chọn bằng phần mềm).

VOHmin=2.7VOHmax=2.9

VILmin=0VVILmax=0.9VIHmin=2.0VIHmax= 3.2VOLmin=GNDVOLmax=0.2VVOHmin=2.7VOHmax=2.9Các ngõ vào ra với mục đích chung

Ngõ ra cho biết trạng thái hoạt động của

VILmax=0.9VIHmin=2.0VIHmax= 3.2VOLmin=GNDVOLmax=0.2VVOHmin=2.7VOHmax=2.9

Ngõ ra cho biết các trạng thái hoạt động của các ứng dụng khác có trong module

GPIO5

Ngõ vào ra dùng chung cho các mục đích khác

Port nối tiếp 1

DTR I

Ngõ vào cho biết giao tiếp đã sẵn sàng

VILmin=0VVILmax=0.9VIHmin=2.0VIHmax= 3.2VOLmin=GNDVOLmax=0.2VVOHmin=2.7VOHmax=2.9

liệu đã được gửi đi

Port nối tiếp 2DEBUG_TX O Port dùng để sửa lỗi

và giao tiếp bằng tập lệnh AT

Các chân dành cho Sim card

Sim card

Có 2 loại nguồn cung cấp 1.8V và 2.85V Được lựa chọn bởi phần mềm

SIM_DATA I/O Chân truyền nhận dữ

liệu với SIM

VILmin=0VVILmax=0.3* VSIMVIHmin=0.7* VSIMSIM_CLOCK O Xung nhịp cho SIM

SIM_PRESENCE I Chân để nhận biết có

Sim card

VIHmax= VSIM +0.3VOLmin=GNDVOLmax=0.2VVOHmin= VSIM -0.2VOHmax= VSIMSIM_RESET O Chân để reset SIM

Ứng dụng ADC

Ngõ vào dành cho mục đích chuyển đổi

từ dạng tương tự sang dạng số

Điện áp ngõ vào từ 0-24V

nhiệt độ của pin

Bảng 1.1 : Chi tiết các chân của module SIM548C

1.2.1.1 Bật ứng dụng GSM của module sim 548c

Hình 1.3 Dùng chân PWMRKEY để bật ứng dụng GSM

Khi việc bật ứng dụng GSM hoàn tất Module sẽ gửi trả lại thông báo ứng dụng đã sẵn sàng hoạt động “RDY” Và chân STATUS sẽ được kéo lên mức cao và giữ ở mức này khi ứng dụng GSM hoạt động

 Sử dụng chân CHG_IN để bật ứng dụng GSM

Đây là chân dành cho bộ sạc pin của module SIM548C Nếu bộ sạc được nối với chân CHG_IN của module khi đang trong chế độ POWER DOWM, thì nó sẽ chuyển sang chế độ GHOST (chỉ sạc pin) Trong chế độ này module không kết nối mạng và chỉ cho phép một vài lệnh AT làm việc Khi sử dụng chân CHG_IN để bật ứng dụng GSM, module sẽ gửi thông báo :

RDY GHOST MODE

+CFUN: 0

Trong chế độ GHOST, việc kéo chân PWRKEY xuống mức thấp trong một khoảng thời gian ngắn ứng dụng GSM sẽ được mở và chuyển sang chế độ sạc điện, tất cả chức năng của ứng dụng GSM được mở và cho phép thực hiện được tất cả các lệnh AT Lúc này module sẽ gửi trả thông báo :

From GHOST MODE to NORMAL MODE

 Sử dụng bộ thời gian thực RTC để bật ứng dụng GSM

Ở chế độ báo động, cho phép ứng dụng GSM hoạt động bằng việc sử dụng bộ thời gian thực RTC Bộ thời gian thực sẽ đánh thức GSM của module SIM548 khi ứng dụng này ngừng hoạt động Trong chế độ này module sẽ không kết nối mạng GSM và các tập lệnh dành cho SIM card sẽ không thực hiện được

Có thể sử dụng lệnh AT+CALARM để cài đặt thời gian báo động Bộ thời gian thực sẽ giữ module trong thời gian báo động nếu ứng dụng GSM được tắt bằng lệnh

““AT+CPOWD=1” hay chân PWRKEY Module sẽ chuyển sang chế độ báo động Lúc này module sẽ gừi thông báo :

RDYALARM MODE

Chế độ báo động sẽ hoạt động trong một thời gian tối đa 90s, lúc này module sẽ tự động ngưng hoạt động Tuy nhiên, trong suốt thời gian báo động, nếu lệnh AT+CFUN=1 được gửi đến, việc module tự động tắt sẽ không xảy ra Cũng trong chế

độ này, việc kéo chân PWRKEY xuống mức thấp trong một khoảng thời gian ngắn sẽ làm ứng dụng GSM ngưng hoạt động ngay lập tức

1.2.1.2 Tắt ứng dụng GSM của module SIM548C

Các cách được sử dụng để tắt ứng dụng GSM của module SIM548 :

Lúc này, tất cả lệnh AT sẽ không có hiệu lực Module chuyển sang chế đô POWER DOWN, và chỉ còn bộ thời gian thực RTC hoạt động Quá trình này cũng có thể được nhận biết thông qua chân STATUS, chân này sẽ bị tự động xuống mức thấp trong chế

NORMAL POWER DOWN

Lúc này, tất cả lệnh AT sẽ không có hiệu lực Module chuyển sang chế đô POWER DOWN, và chỉ còn bộ thời gian thực RTC hoạt động Quá trình này cũng có thể được nhận biết thông qua chân STATUS, chân này sẽ bị tự động xuống mức thấp trong chế

độ này

 Ứng dụng sẽ tự động tắt khi nguồn cung cấp yếu

Phần mềm sẽ thường xuyên kiểm tra điện áp nguồn cung cấp trên chân VBAT, nếu mức điện áp nhỏ hơn 3.5V, module sẽ gửi thông báo :

POWER LOW WARNNING

Nếu mức điện xuống dưới 3.4V, module sẽ gửi thông báo :

POWER LOW DOWN

Lúc này module sẽ tự động về chế độ POWER DOWN, chỉ còn bộ thời gian thực hoạt động Chân STATUS cũng sẽ về mức thấp

 Ứng dụng GSM sẽ tự động tắt nếu quá nhiệt

Phần mềm sẽ luôn kiểm tra nhiệt độ của module Nếu nhiệt độ hiện tại của module lớn bằng hoặc lớn hớn 80℃, module sẽ gửi thông báo :

Nếu nhiệt độ nằm ngoài khoảng -35℃ đến 85℃, module sẽ tự động tắt

Lúc này module sẽ tự động về chế độ POWER DOWN, chỉ còn bộ thời gian thực hoạt động Chân STATUS cũng sẽ về mức thấp

Có thể kiểm tra nhiệt độ hiện tại của module bằng cách sử dụng lệnh “AT+CMTE” khi module đang hoạt động

1.2.1.3 Truyền thông nối tiếp

Để giao tiếp và sử dụng ứng dụng GSM, module SIM548C cung cấp chuẩn giao tiếp nối tiếp

 Bảy đường liên kết trên một port giao tiếp

 Bao gồm đường truyền dữ liệu /RXD và /TXD, đường truyền trạng thái /RTS và /CTS, đường truyền điều khiển /DTR/DCD và /RING

 Với chuẩn giao tiếp này có thể sử dụng cho CSD FAX, dịch vụ GPRS và gửi lệnh AT

Hình 1.5 Chuẩn giao tiếp nối tiếp của SIM548

Tốc độ baud của giao tiếp nối tiếp : 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400,

57600, 115200

Module có thể tự động lựa chọn tốc độ baud để giao tiếp : 300, 1200, 2400, 4800,

9600, 19200, 38400, 57600, 115200

Thuộc tính chân /RING của module:

Trạng thái module SIM548 Trạng thái của chân RI

Đang thực hiện cuộc gọi

Mức thấp, sau đó :(1) Chuyển về mức cao khicuộc gọi

Bảng 1.2 Trạng thái chân RI

1.2.1.4 Kết nối với SIM card

Có thể sử dụng lệnh AT để lấy thông tin từ SIM card

Module hỗ trở cả 2 loại SIM card 1.8V và 3.0V

Hình 1.6 Kết nối SIM card 6 chân

 Cấu tạo đế SIM card

Hình 1.7 Cấu tạo đế SIM card 6 chân

Nguồn do module cung cấp

Module SIM548 sẽ tự động xác định loại SIM để cung cấp nguồn 33.0V±10% hay 1.8V±10% Dòng

cung cấp là 10mA

C3 SIM_CLOCK Chân xung clock SIM card.

C7 SIM_DATA Chân truyền nhận dữ liệu

Bảng 1.3 Thứ tự chân SIM card

1.2.1.5 Trạng thái của chân STATUS

Ta có thể biết được tình trạng của mạng GSM thông qua chân STATUS

Off Ứng dụng GSM của SIM548 không hoạt

động

64ms On/ 800ms Off Ứng dụng GSM không tìm thấy mạng

64ms On/ 3000ms Off Ứng dụng GSM đang kết nối mạng

Bảng 1.4 Trạng thái chân STATUs

Ta sử dụng đèn led để kết nối với chân STATUS

Hình 1.8 Kết nối với chân NETLIGHT

1.2.2 Phần cứng ứng dụng GPS của module SIM548C

1.2.2.1 Chi tiết các chân dùng cho ứng dụng GPS

GPS_VCC I Có chân dùng để cung cấp nguồn

cho ứng dụng GPS

Vmax= 5.0VVmin=3VVnorm=3.3V

Nguồn dự trữ cho bộ thời gian thực và SRAM Không kết nối nếu không sử dụng

Vmax= 3.3VVmin=2.7VVnorm=3.0V

Nguồn ngoài dùng cho anten GPS Ngõ vào này dùng để lựa chọn nguồn hoạt động cho anten GPS loại 5V hay 3V Chân này

có thể kết nối trực tiếp với GPS_VCC_RF

Imax=25mAVmax=5VVmin=2.85V

GPS_VCC_RF O Nguồn cung cấp cho anten GPS

loại 3V

Vmax=2.9VVmin=2.8VVnorm=2.85VImax=25mAGiao tiếp nối tiếp

GPS_TXA O Chân truyền dữ liệu của portA

GPS_RXA I Chân nhận dữ liệu của portA

GPS_TXB O Chân truyền dữ liệu của portB

GPS_RXB I Chân nhận dữ liệu của portB.

1.2.2.3 Mạch kết nối cho chân VRTC

Bộ thời gian thực RTC là rất quan trọng cho ứng dụng GPS và nguồn SRAM cũng lấy từ chân VRTC

Hình 1.10 Kết nối với chân VRTC

1.2.2.4 Mạch kết nối cho chân RESET

Có một IC trong module SIM548C dùng cho việc reset ứng dụng GPS Nếu điện

áp ngõ vào của IC nhỏ hớn 2.3V, thì chân reset sẽ giữ ở mức thấp, sau đó nếu ngõ vào

ở mức lớn hơn 2.3V thì IC sẽ tạo ra một tín hiệu reset trong khoảng 220ms Sau đó chân reset sẽ lên mức cao Muốn reset ứng dụng GPS, thì chân GPS_M-RST nên giữ ở mức thấp ít nhất 10ms

Hình 1.11 Kết nối với chân RESET

1.2.2.5 Chuẩn giao tiếp nối tiếp của ứng dụng GPS

Module SIM548 hỗ trợ hai port giao tiếp cho ứng dụng GPS (portA vàportB) PortA :

 Hai chân để truyền nhận dữ liệu : GPS_RXA và GPS_TXA

 Chuẩn giao thức truyền dữ liệu : NMEA,4800 bps

 Định dạng dữ liệu đầu ra: GGA,GSA,GSV,RMC,VTG

Tần số cập nhật : 1Hz

1.3 Ứng dụng GSM của module SIM548C

1.3.1 Giới thiệu về GSM

GSM (Global System for Mobile Communication) là hệ thống thông tin di động

toàn cầu GSM là chuẩn giao tiếp phổ biến nhất cho điện thoại di động nhờ khả năng phủ sóng rộng khắp thế giới GSM khác với các chuẩn giao tiếp trước đó về chất lượng tín hiệu, tốc độ và tiện ích tin nhắn Nó được xem là một hệ thống di động thứ hai

(second generation, 2G) GSM là một chuẩn mở, hiện tại nó được phát triển bởi 3rd Generation Partnership Project (3GPP)

Hình 1.12 Mạng GSM

1.3.2 Sơ lược về GPRS

Dịch vụ gói vô tuyến gói chung GPRS (General Packet Radio Service) là một công

nghệ mới nhằm cung cấp những dịch vụ gói IP đầu cuối tới đầu cuối qua mạng GSM, cho phép triển khai và cung cấp những ứng dụng internet vô tuyến cho một số lượng lớn người sử dụng dịch vụ viễn thông di động GPRS được phát triển dựa trên nền tảng của hệ thống mạng GSM Giải pháp GPRS của Ericsson được thiết kế để đẩy nhanh việc triển khai GPRS mà vẫn giữ cho chi phí đầu vào thấp Các khối chức năng của

mạng GSM hiện nay chỉ cần được nâng cấp phần mềm, ngoại trừ BSC (Base Station

Center) phải được nâng cấp phần cứng Hai nút mạngmới được giới thiệu, đó là SGSN

(Serving GPRS Support Node) và GGSN (Gateway GPRS Support Node) nhằm bổ

sung chức năng chuyển mạch gói bên cạnh chức năng chuyển mạch mạch của mạng

1.3.3 Sử dụng ứng dụng GSM cho dịch vụ GPRS

Giải thuật cho tập lệnh AT của module SIM548C trong các thao tác dùng cho ứng dụng GPRS :

 Sơ lược về GPRS

 Mô hình hệ thống thu thập dữ liệu qua GPRS

 Sơ lược về GPRS server

 Khởi tạo module SIM548C

 Thiết lập kết nối GPRS giữa modem và server

 Truyền nhận gói TCP giữa modem và server

 Hủy kết nối GPRS giữa modem và server

 Một số vấn đề về bảo mật và xây dựng ứng dụng GPRS dùng cho hệ thống tracking

 Truyền nhận gói TCP giữa các modem

 Kết hợp truyền nhận dữ liệu bằng cả hai phương pháp : GPRS và SMS

1.3.3.1 Các thuật ngữ:

 <CR> : Carriage return (0x0D)

 <LF> : Line Feed (0x0A)

 MT : Mobile Terminal Thiết bị đầu cuối mạng (trong trường hợp này là modem)

 TE : Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối (máy tinh, hệ vi điều khiển, …)

 GPRS : General Packet Radio Service Dịch vụ gói vô tuyến chung

 TCP : Transmition Control Protocol Giao thức điều khiển truyền vận

 IP : Internet Protocol Giao thức dùng cho mạng internet

 ISP : Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet

1.3.3.2 Khởi tạo cho ứng dụng GSM

 Đưa module về chế độ nghỉ(sleep mode)

Hình 1.13 Chuyển từ chế độ bình thường sang chế độ nghỉ (sleep mode)

(3) Chuyển trạng thái chân DTR từ mức 0 sang mức 1

Module hoạt động ở chế độ sleep mode

 Chuyển từ chế độ nghỉ sang chế độ hoạt động bình thường

Hình 1.14 Đưa module trở về trạng thái hoạt động

(1) Đưa chân DRT chuyển từ mức 1 xuống mức 0

Module thoát khỏi chế độ sleep

(2) AT+CFUN=1<CR>

Đưa module trở về chế độ hoạt động bình thường

(3) MT trả về chuỗi <CR><LF>OK<CR><LF>

(4)Module gửi tiếp chuỗi thông báo<CR><LF>Call Ready<CR><LF>

Thời gian kể từ lúc nhận lệnh AT+CFUN=1<CR> đến lúc module gửi về thông báo trên khoảng 10 giây

 Khởi tạo cấu hình mặc định cho modem

Hình 1.15 Khởi tạo cấu hình mặc định cho module SIM548

Tắt chế độ cho lệnh Chuỗi trả về có dạng :

ATE0<CR><CR><LF>OK<CR><LF>

(3) AT+CLIP=1<CR>

Định dạng chuỗi trả về khi nhận cuộc gọi

Thông thường, ở chế độ mặc định, khi có cuộc gọi đến, chuỗi trả về sẽ có dạng : <CR><LF>RING<CR><LF>

Sau khi lệnh AT+CLIP=1<CR> đã được thực thi, chuỗi trả về sẽ có dạng :

Sau khi lệnh trên được thiết lập, tin nhắn mới nhận được sẽ được lưu trong SIM, và

MT gửi thông báo khi có tin nhắn mới TE có thể đọc tin nhắn được lưu trong SIM

(7) AT+CSAS<CR>

Lưu cấu hình cài đặt được thiết lập bởi các lệnh AT+CMGF và AT+CNMI

Phương pháp dùng lệnh AT được lựa chọn vì tính đơn giản, dễ điều khiển, vì các thao tác với dữ liệu ở các lớp trên sẽ được modem thực hiện thay cho TE

(9) AT+CDNSORIP=0<CR>

Lựa chọn phương thức định địa chỉ cho GPRS server Có hai phương thức :

 AT+CDNSORIP=0 : Định dịa chỉ trực tiếp bằng địa chỉ IP của GPRS server

 AT+CDNSORIP=1 : Định địa chỉ gián tiếp thông qua tên miền của GPRS server

Địa chỉ IP của GPRS server sẽ được truy vấn thông qua hệ thống tên miền DNS (Domain Name Server)

Để đơn giản và tăng tốc độ kết nối và giảm rủi ro, phương thức định địa chỉ trực tiếp bằng địa chỉ IP được lựa chọn

(10) AT+CIPCSGP=1,”m-wap”,”mms”,”mms”<CR>

Thiết lập phương thức thực hiện kết nối GPRS Có hai phương thức kết nối dữ liệu: Đó là kết nối thông qua hệ thống chuyển mạch mạch CSD (Circuit Switch Data) dựa trên đường truyền vô tuyến của mạng GSM (tương tự như việc thực hiện một cuộc gọi data call) và phương pháp chuyển mạch gói GPRS CSD có lợi thế về vùng phủ sóng, nhưng giá cước đắt (giá cước được tính theo thời gian kết nối), tốn băng thông vô tuyến (chiếm trọn kênh truyền vô tuyến) và module SIM548C không hỗ trợ TCP stack cho phương thức kết nối trên, điều đó gây nhiều khó khăn cho quá trình truyền nhận dữ liệu Phương thức kết nối bằng GPRS tuy gặp phải sự hạn chế về vùng phủ sóng nhưng

lại có được mọi ưu thế khác so với CSD Đó cũng là nguyên nhân GPRS được lựa chọn trong phạm vi ứng dụng của hệ thống

Phương thức kết nối GPRS và các tham số được thiết lập tương ứng với các tham

số của dịch vụ GPRS của nhà cung cấp dịch vụ mạng di động GSM MobiFone tại Việt Nam Cần thay đổi các tham số phù hợp, tương ứng với mạng di động được lựa chọn :

Phần khởi tạo này không liên quan đến quá trình hoạt dộng sau này của modem

Do đó có thể khởi tạo riêng trước khi đưa vào vận hành trong hệ thống