מכשיר בטיחות לנשים עם מעקב GPS והתראות באמצעות Arduino: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

מאת wns.nawfal עקוב אחר מאת המחבר:

עם כל הטכנולוגיה העומדת לרשותנו בתקופה האחרונה, לא קשה לבנות מכשיר בטיחות לנשים אשר לא רק יפעיל אזעקת חירום אלא גם ישלח הודעה לחברים, למשפחה או לאדם המודאג. כאן נבנה להקה שניתן ללבוש על ידי נשים, באמצעותה תוכל להודיע למשטרה או לכל אחד, באמצעות SMS חירום SOS יחד עם המיקום הנוכחי. באמצעות מידע זה, המשטרה תוכל להציל את הקורבן מהמקום. לשם כך, אנו משתמשים בארדואינו שניתן להתממשק עם מודול GSM ו- GPS לשליחת התראות SMS וקבלת קואורדינטות המיקום. השתמשנו גם במודול משדר ומקלט RF לתקשורת אלחוטית בין מכשיר הלהקה והקבלה עם GPS/GSM.

שלב 1: חומרים בשימוש

• ארדואינו ננו
• מודם SIM900
• מודול GPS NEO6M
• משדר ומקלט 433 MHZ RF
• לַחְצָן
• סוֹלְלָה
• לוח לחם
• קַפצָן

שלב 2: מודול GPS

כאן אנו משתמשים במודול ה- GPS NEO6M. מודול ה- GPS NEO-6M הוא מקלט GPS פופולרי עם אנטנת קרמיקה מובנית, המספקת יכולת חיפוש לוויין חזקה. למקלט זה יש יכולת לזהות מיקומים ולעקוב אחר עד 22 לוויינים ומזהה מיקומים בכל מקום בעולם. בעזרת מחוון האותות המשולב, אנו יכולים לעקוב אחר מצב הרשת של המודול. יש לו סוללת גיבוי נתונים, כך שהמודול יכול לשמור את הנתונים כאשר החשמל הראשי נכבה בטעות.

לב הליבה בתוך מודול מקלט ה- GPS הוא שבב ה- GPS NEO-6M של u-blox. הוא יכול לעקוב אחר עד 22 לוויינים ב -50 ערוצים ובעלי רמת רגישות מרשימה מאוד שהיא -161 dBm. מנוע מיצוב זה של u-blox 6 בעל 50 ערוצים, מתהדר ב- Time-To-First-Fix (TTFF) של פחות משניה. מודול זה תומך בקצב השידור מ- 4800-230400 bps ויש לו את ברירת המחדל של שידור של 9600. תכונות:

• מתח הפעלה: (2.7-3.6) V DC
• זרם הפעלה: 67 mA
• קצב שידור: 4800-230400 bps (9600 ברירת מחדל)
• פרוטוקול תקשורת: NEMA
• ממשק: UART
• אנטנה חיצונית ו- EEPROM מובנה.

שלב 3: מודול GSM

זהו טלפון סלולרי תואם GSM/GPRS, שעובד בתדר של 850/900/1800/1900MHz ואפשר להשתמש בו ליישומים שונים כגון גישה לאינטרנט, שיחה קולית, שליחה וקבלה של SMS וכו 'ניתן להגדיר את להקות התדרים של מודם ה- GSM על ידי פקודות AT. קצב השידור ניתן להגדרה בין 1200-115200 דרך הפקודה AT. למודם GSM/GPRS יש ערימת TCP/IP פנימית המאפשרת לנו להתחבר לאינטרנט באמצעות GPRS. זהו מודול מסוג SMT ומעוצב עם מעבד שבב יחיד חזק במיוחד המשלב ליבת AMR926EJ-S, שהוא מאוד פופולרי במוצרים תעשייתיים שונים.

מפרט טכני:

• מתח אספקה: 3.4V - 4.5V
• מצב חיסכון בחשמל: צריכת חשמל במצב שינה =.5mA
• להקות תדרים: SIM900A
• להקה כפולה: EGSM900, DCS1800.
• טמפרטורת הפעלה: -30 עד 80 מעלות צלזיוס
• תומך בקלט MIC ושמע אודיו כניסת רמקולים תמיכת ממשק UART שדרוג קושחה על ידי יציאת באגים תקשורת: פקודות AT

שלב 4: תרשים חיבור

ניתן לחלק את מערכת בטיחות הנשים עם מעקב והתראות GPS לשני חלקים כגון קטע משדר ומקלט. תרשימי המעגלים עבור כל קטע מתוארים כדלקמן:

קטע משדר: בחלק משדר ה- RF יהיה כפתור SOS יחד עם משדר RF 433 מגהרץ, שיעביר את הנתונים לחלק המקלט באופן אלחוטי. המטרה של יצירת שני חלקים בודדים כאן היא למזער את גודל מודול השידור כך שניתן לענוד אותו כתפקיד. תרשים המעגל עבור חלק המשדר מוצג למעלה.

קטע מקלט: בקטע מקלט RF הנתונים שהועברו מרצועת היד (חלק המשדר) מתקבלים על ידי המכשיר בעל מקלט RF 433 מגהרץ. מקלט ה- RF שולח מידע זה לארדואינו באמצעות הסיכה הדיגיטלית. ארדואינו ננו מקבל אז את האות ומעבד אותו באמצעות התוכנית שהוברקה לתוכו. כאשר הקורבן לוחץ על כפתור SOS בחלק המשדר, אות גבוה נוצר ועובר לצד של Arduino, ואז Arduino שולח אות למודם SIM900, כדי לשלוח SMS למשתמש רשום יחד עם קואורדינטת ה- GPS שכבר הייתה מאוחסן בבקר המיקרו בעזרת מודול GPS NEO6M. תרשים המעגלים של צד המקלט מוצג כמפורט לעיל.

שלב 5: תכנות עבור Arduino

לאחר סיום מוצלח של חיבורי החומרה, הגיע הזמן לתכנת את Arduino Nano. ההסבר בשלבים של הקוד ניתן להלן.

התחל את הקוד על ידי הכללת כל קבצי הספרייה הנדרשים בקוד כמו TinyGPS ++. H ללוח GPS NEO6M, SoftwareSerial.h להגדרת הסיכות הסידריות של התוכנה. כאן משמשת ספריית TinyGPS ++.h כדי לקבל את קואורדינטות ה- GPS באמצעות מודול מקלט ה- GPS. את הספרייה הזו אפשר להוריד כאן. כעת, הצהירו על סיכות החיבור של מודול ה- GPS ועל קצב שידור ברירת המחדל שלו, שהם 9600 במקרה שלנו. כמו כן, הגדר את הפינים הטוריים של התוכנה שבאמצעותם יתקשר ה- GPS עם Arduino. סטטי const int RXPin = 2, TXPin = 3; static const uint32_t gps_baudrate = 9600; לאחר מכן הכריז על האובייקטים למחלקה TinyGPSPlus. כמו כן, הגדר את האובייקט למחלקת SoftwareSerial עם הסיכות כארגומנטים שהוכרזו קודם לכן. Gps TinyGPSPlus; SoftwareSerial soft (RXPin, TXPin); בתוך ההתקנה (), הצהירו על כל סיכות הכניסה וסיכות הפלט. לאחר מכן, אתחל את הפונקציונליות הסידורי של החומרה והתוכנה הטורקית, ומספק את קצב שידור ברירת המחדל שהוא 9600 במקרה שלנו. מכשיר בטיחות לנשים עם מעקב והתראות GPS באמצעות Arduino כאשר לוחצים על כפתור SOS, הבאזר מתחיל לצפצף ויגיע SMS למספר המורשה המכיל את קו הרוחב והאורך של מיקומו של הקורבן. צילום המסך של הפלט מוצג להלן: