Home / پروژه / سیستم هشدار دهنده خودرو با آردوینو و از GPS، GSM و شتاب سنج

سیستم هشدار دهنده خودرو با آردوینو و از GPS، GSM و شتاب سنج

به نام خدا

سیستم هشدار دهنده خودرو با آردوینو و از GPS، GSM و شتاب سنج

سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج

در  پروژه سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج ، ما یک سیستم هشدار دهنده ی خودروی مبتنی بر آردوینو  با استفاده از GPS ، GSM و شتاب سنج را خواهیم  ساخت. شتاب سنج تغییر ناگهانی در جهت حرکت خودرو را تشخیص می دهد و ماژول GSM پیام های هشدار را به تلفن همراه شما همراه  با آدرس محل حادثه ارسال می کند. موقعیت تصادف در قالب لینک نقشه گوگل ، از طول و عرض جغرافیایی ماژول GPS حاصل می شود .این پروژه هشدار دهنده حوادث خودرو همچنین می تواند به عنوان یک سیستم ردیابی و حتی خیلی بیشتر، تنها با ایجاد چند تغییر در سخت افزار و نرم افزار مورد استفاده قرار گیرد.

سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج

 قطعات مورد نیاز سیستم هشدار دهنده خودرو با آردوینو و از GPS، GSM و شتاب سنج :

آردوینو UNO
ماژول (GSM (SIM900A
ماژول (GPS (SIM28ML
شتاب سنج (ADXL335)

۱۶×۲ LCD

منبع تغذیه

سیم برد بردی

پتانسیومتر ۱۰K

برد برد یا PCB

قبل از پرداختن به پروژه، ما درباره GPS، GSM و شتاب سنج بحث خواهیم کرد.

ماژول GPS و طرز کار آن:

ماژول GPS برای ردیابی موقعیت تصادف در پروژه ما استفاده می شود. این دستگاه مختصات را از ماهواره برای هر لحظه و به همراه زمان و تاریخ دریافت می کند.

ماژول GPS اطلاعات مربوط به موقعیت ردیابی را بصورت REAL-TIME ارسال می کند و داده های بسیار زیادی را در فرمت NMEA می فرستد (تصویر زیر را ببینید). فرمت NMEA متشکل از چندین جمله است، که ما فقط به یک جمله نیاز داریم .

این جمله با  GPGGA$ شروع می شود و حاوی مختصات، زمان و سایر اطلاعات مفید است . عبارت GPGGA به سیستم موقعیت یابی جهانی ثابت اطلاعات ( Global Positioning System Fix Data) بر میگردد .ما می توانیم از رشته  GPGGA$ ، مختصات را با شمارش کاما در رشته استخراج کنیم. فرض کنید شما  رشته GPGGA$ را پیدا کرده اید و آن را در یک آرایه ذخیره می کنید، سپس عرض جغرافیایی را می توان بعد از دو کاما پیدا کرد و همچنین بعد از چهار کاما  می توانیم به طول جغرافیایی دست پیدا کنیم . اکنون ، این طول و عرض جغرافیایی را می توانیم در آرایه های دیگری  قرار دهیم .

سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج

در زیر نمودار  GPGGA$ همراه با شرح آن  آمده است:

سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج

ماژول GSM:

SIM900 یک مودم GSM / GPRS چهار باند کامل است که می تواند به آسانی مورد استفاده قرار گیرد.

مودم  GSM SIM900 رابط کاربری استانداردی را فراهم می کند. SIM900 عملکرد GSM / GPRS 850/900/1800 / 1900MHz را برای صدا، SMS، اینترنت با مصرف کم انرژی ارائه می دهد.

سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج

SIM900 با استفاده از یک پردازنده تک هسته یکپارچه AMR926EJ-S طراحی شده است.

دستور های AT :

AT به معنای ATTENTION (توجه) است . این فرمان برای کنترل ماژول GSM استفاده می شود. برای آزمایش ماژول GSM از دستور AT استفاده می کنیم . پس از دریافت AT Command  ماژول GSM ، با OK پاسخ می دهد. به این معناست که ماژول GSM  درست کار می کند. در زیر برخی از دستورات AT را که در این پروژه استفاده می شود آمده است :

شتاب سنج:

معرفی پین های شتاب سنج :

  1. Vcc : منبع  ۵ ولت باید در این پین وصل شود.
  2. X-OUT : این پین خروجی آنالوگ را در محور x می دهد.
  3. Y-OUT : این پین خروجی آنالوگ را در محور y می دهد .
  4. Z-OUT : این پین خروجی آنالوگ را در محور z می دهد.
  5. GND : زمین
  6.  ST : این پین برای تنظیم حساسیت سنسور استفاده می شود.

 

سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج

 

سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج

 

توضیحات مدار :

اتصالات مدار سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج  ساده است .پین Tx ماژول GPS به طور مستقیم به شماره پین ​​دیجیتال ۱۰ آردوینو با استفاده از کتابخانه Software Serial متصل است.

به طور پیش فرض پین ۰ و ۱ از آردوینو برای ارتباط سریال استفاده می شود، اما با استفاده از کتابخانه SoftwareSerial، ما می توانیم ارتباط سریال را بر روی دیگر پین های دیجیتال آردوینو داشته باشیم . منبع تغذیه ۱۲ ولت نیز برای تغذیه ماژول GPS استفاده میشود .

پین های Tx و Rx ماژول GSM به طور مستقیم به پین ​​D2 و D3 از آردوینو متصل می شوند. برای ارتباطات GSM، در اینجا نیز از کتابخانه سریال نرم افزاری استفاده می کنیم .
پین  های  D4، D5، D6 و D7  ال سی دی به پین  های ​​شماره ۶، ۷، ۸، و ۹ آردوینو متصل می شود. پین RS و EN ال سی دی نیز به پایه های ۴ و ۵ آردوینو متصل شده اند . همچنین از یک پتانسیومتر برای تنظیم میزان کنتراست ال سی دی استفاده شده است .
  در این پروژه  یک شتاب سنج برای تشخیص  تصادف اضافه شده و پین های x، y و z   آن به طور مستقیم به پین ​​A1، A2 و A3 آردوینو  متصل می شوتد.
سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج

توضیح عملکرد پروژه سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج :

در این پروژه آردوینو وظیفه  کنترل کل فرآیند به همراه یک گیرنده GPS و ماژول  GSM   بر عهده دارد .

گیرنده GPS برای تشخیص مختصات وسیله نقلیه استفاده می شود، ماژول GSM برای ارسال SMS هشدار با مختصات و لینک به نقشه گوگل استفاده می شود.

شتاب سنج یعنی ADXL335 برای تشخیص تصادف یا تغییر ناگهانی در هر محور  و یک ال سی دی اختیاری ۱۶×۲ نیز برای نمایش  وضعیت یا مختصات استفاده می شود .سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنجپس از نصب این سیستم داخل خودرو هر زمان که یک تصادف رخ دهد ، ماشین تغییر وضعیت می دهد و شتاب سنج تغییرات محور ها را نشان می دهد. این مقادیر توسط آردوینو خوانده شده و بررسی می کند که آیا هر گونه تغییر در هر محور وجود دارد یا خیر؟ در صورت وجود هر گونه تغییری ، آردوینو با استخراج رشته GPGGA$   از اطلاعات ماژول GPS (نحوه کار ماژول در بالا توضیح داده شده)، مختصات را می گیرد و یک SMS را به شماره پیش تعیین شده مثلا به پلیس یا آمبولانس یا اعضای خانواده با مختصات موقعیت محل حادثه ارسال می کند. 

 

این پیام همچنین دارای یک لینک نقشه گوگل به محل حادثه است، به طوری که مکان را می توان به آسانی ردیابی کرد. هنگامی که پیام را دریافت می کنیم، فقط باید روی لینک کلیک کنیم و ما به نقشه Google هدایت می کنیم و سپس می توانیم محل دقیق وسیله نقلیه را مشاهده کنیم . سرعت وسیله نقلیه، در گره (۱٫۸۵۲ KPH)، نیز در اس ام اس ارسال و در پنل LCD نمایش داده می شود .سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج

در اینجا در این پروژه می توان حساسیت شتاب سنج را با قرار دادن مقدار min و max در کد تنظیم کرد. در اینجا در نسخه ی نمایشی از مقادیر داده شده استفاده شده است:

برای نتایج بهتر شما می توانید از ۲۰۰ به جای ۵۰ استفاده کنید یا می توانید با توجه به نیاز خود تنظیم کنید.

توضیحات برنامه نویسی :

ابتدا تمام کتابخانه ها یا فایل های هدر مورد نیاز رامعرفی کرده و متغیرهای مختلف را برای محاسبه و ذخیره داده ها به صورت موقت اعلام می کنیم.

بعد از این، ما یک تابع (void initModule (String cmd، char * res، int t را برای مقدار دهی اولیه ماژول GSM و بررسی پاسخ آن با استفاده از دستورات AT ایجاد کرده ایم.

 

پس از این، در تابع  void setup ()، ارتباطات سریال سخت افزاری و نرم افزاری، LCD، GPS، ماژول GSM و شتاب سنج را راه اندازی کرده ایم.
فرآیند کالیبراسیون شتاب سنج نیز در حلقه SETUP انجام می شود. در این  مرحله چند نمونه گرفته ایم و سپس مقادیر میانگین برای محور x، محور y و محور z را پیدا می کنیم و آنها را در یک متغیر ذخیره می کنیم. سپس ما از این مقادیر نمونه برای خواندن تغییرات در محور شتاب سنج زمانی که وسیله نقلیه تکان شدید می خورد (تصادف) استفاده می کنیم .

پس از این، در تابع ()void loop ، مقادیر محور شتاب سنج را خوانده ایم و محاسبات انجام شده را برای استخراج تغییرات با کمک نمونه هایی که در کالیبراسیون گرفته شده اند انجام می دهیم. حالا اگر تغییرات بیشتر یا کمتر از سطح تعریف شده باشد، آردوینو یک پیام به شماره پیش تعریف شده ارسال میکند.

 

همچنین برخی از تابع های دیگر برای هدف های مختلف ایجاد شده اند مانند void gpsEvent () برای دریافت مختصات   GPS ، تابع   void coordinate2dec برای استخراج مختصات از رشته جی پی اس  و تبدیل آنها به مقادیر دهدهی ، void show_coordinate () را برای نمایش مقادیر روی مانیتور سریال و LCD، و در آخر void Send () برای ارسال SMS هشدار به شماره پیش تعیین شده.
کد های پروژه سیستم هشدار دهنده خودرو مبتنی بر آردوینو با استفاده از GPS، GSM و شتاب سنج در پایین برای مشاهده و دانلود آورده شده اند .

دانلود کد های پروژه سیستم هشدار دهنده خودرو با آردوینو و از GPS، GSM و شتاب سنج:

About mjavad

Check Also

پروژه کنترل چراغ های LED با فرمان صوتی گوشی هوشمند و رزبری پای

به نام خدا پروژه کنترل چراغ های LED با فرمان صوتی گوشی هوشمند و رزبری …

پروژه ی سیستم نظارت بر پایه RFID با رزبری پای

به نام خدا پروژه ی سیستم نظارت بر پایه RFID با رزبری پای   در …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *