Đồ Án Ứng dụng GPS để định vị đối tượng

LỜI MỞ ĐẦU

Thế giới ngày nay với khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, cuộc sống con người ngày càng được phát triển tốt hơn. Khoa học kỹ thuật đem lại nhiều tiện ích thiết thực hơn cho cuộc sống con người. Góp phần không thể thiếu để mang lại những thành tựu to lớn là sự phát triển không ngừng của kỹ thuật Vi Xử Lý. Kỹ thuật vi xử lý đã mang đến những thay đổi to lớn trong khoa học và công nghệ cũng như trong nhu cầu đời sống hàng ngày của con người. Nhờ sự phát triển đó, các thiết bị máy móc ngày càng trở nên thông minh hơn, các công việc được thực hiện hiệu quả hơn, đó cũng là nhờ kỹ thuật Vi Xử Lý hay các bộ Vi Điều Khiển.
Kỹ thuật vi xử lý, vi điều khiển là kỹ thuật của tương lai, là chìa khóa đi vào công nghệ hiện đại. Việt Nam là một nước đang phát triển và trong giai đoạn “Công nghiệp hóa, hiện đại hóa” như vậy nhu cầu về khoa học kỹ thuật để đáp ứng cho giai đoạn này là rất cao. Một trong những nhu cầu của con người đó là sử dụng vi điều khiển kết hợp với các thiết bị cần thiết để có thể xác định vị trí của đối tượng. Việc nghiên cứu các dòng vi điều khiển nói chung, dòng vi điều khiển AVR nói riêng để ứng dụng trong cuộc sống là một việc rất cần thiết và đáng quan tâm. Chính vì vậy, chúng em đã chọn dòng vi điều khiển AVR kết hợp với sim548C để xác định vị trí của đối tượng làm đề tài tốt nghiệp, cụ thể tên đề tài là “Ứng dụng GPS để định vị đối tượng”.
Sau gần bốn tháng miệt mài với sự cố gắng của bản thân cùng với sự tận tình giúp đỡ của bạn bè, thầy cô trong khoa Điện – Điện tử, chúng em đã hoàn thành đồ án của mình. Mặc dù người thực hiện đề tài đã cố gắng hoàn thành nhiệm vụ của đề tài đặt ra và đúng thời hạn nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, mong quý Thầy/Cô và các bạn sinh viên thông cảm. Người thực hiện đề tài mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý Thầy/Cô và các bạn sinh viên.
Mặc dù nhóm thực hiện đề tài đã hoàn thiện được quyển đồ án, nhưng do còn hạn chế về kiến thức nên chắc chắn còn thiếu sót. Nhóm thực hiện đề tài mong nhận nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô cùng các bạn sinh viên.

MỤC LỤC
NỘI DUNG : TRANG
PHẦN A: GIỚI THIỆU i
Phân công cán bộ hướng dẫn và phản biện ii
Nhiệm vụ đồ án iii
Lời cảm ơn iv
Lời mở đầu v
Nhận xét của giáo viên phản biện vi
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn vii
Mục lục viii
PHẦN B: NỘI DUNG .1
CHƯƠNG I: DẪN NHẬP 2
1.1 Lý do chọn đề tài 3
1.2 Mục tiêu đề tài 3
1.3 Giới hạn đề tài 3
1.4 Dàn ý nghiên cứu 4
1.5 Tình hình nghiên cứu 4
1.6 Ý nghĩa thực tiễn 4
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU 5
2.1 Tổng quan GPS 5
2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển GPS 5
2.1.2 Đặc điểm của hệ thống GPS .7
2.1.3 Cấu trúc hệ thống GPS 8
2.1.3.1 Mảng không gian 8
2.1.3.2 Mảng điều khiển. 9
2.1.3.3 Mảng người sử dụng . 9
2.1.4 Cấu trúc tín hiệu GPS 10
2.1.5 Hoặt động của hệ thống 11
2.1.6 Bộ thu GPS 12
2.1.7 Các nguồn lỗi ảnh hưởng đến tín hiệu GPS 14
2.1.8 Chuẩn NMEA 0183 20
2.1.8.1 Giới thiệu về chuẩn NMEA 20
2.1.8.2 Giải mã một số đoạn mã NMEA 20
2.2 Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM 21
2.3 Dịch vụ cải tiến GPRS 22
2.3.1 Sơ lược 22
2.3.2 Đặc điểm hệ thống GPRS 22
2.3.3 Kiến trúc mạng GPRS 23
2.3.4 Chức năng kết nối mạng của GPRS 25
2.3.5 Các lớp thiết bị GPRS 26
2.3.6 Thông số chất lượng dịch vụ GPRS 27
CHƯƠNG III : THIẾT KẾ HỆ THỐNG 28
3.1 Sơ đồ khối 28
3.2 Giới thiệu linh kiện sử dụng 28
3.2.1 Modul sim 548C 28
3.2.1.1 Đặc điểm modul sim 548C 29
3.2.1.2 Sơ đồ chức năng 31
3.2.2 Vi điều khiển ATMEGA128 34
3.2.2.1 Tổng quan vi điều khiển ATMEGA128 35
3.2.2.2 Khối UART trong ATMEGA 128 37
3.2.3 Modul LCD 16X2 39
3.2.3.1 Sơ đồ chân và chức năng 39
3.2.3.2 Cấu trúc LCD 40
3.2.3.3 Tập lệnh LCD 43
3.2.3.4 Khởi tạo LCD 46
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ MẠCH. 49
4.1 Khối nguồn cung cấp 49
4.2 Khối hiển thị 50
4.3 Khối thu phát 51
4.3.1 Thiết kế phần GSM/GPRS 51
4.3.2 Thiết kế phần GPS 55
4.4 Khối vi điều khiển 56
4.5 Khối báo động 57
CHƯƠNG V : XÂY DỰNG PHẦN MỀM .59
5.1 Firmware cho vi điều khiển 59
5.1.1 Giới thiệu tập lệnh AT 59
5.1.2 Tập lệnh AT sử dụng điều khiển modul GSM/GPRS 60
5.1.2.1 Thiết lập kết nối GPRS 60
5.1.2.2 Truyền nhận gói dữ liệu 62
5.13 Lập trình cho vi điều khiển ATMEGA128 62
5.2 Sofware 64
5.2.1 Giới thiệu phần mềm Visual Studio 2008 64
5.2.1.1 Giới thiệu 65
5.2.1.2 Những chức năng của Microsoft Visual Studio 2008 65
5.2.2 Giới thiệu ngôn ngữ C# 67
5.2.3 Cấu trúc và sơ đồ giải thuật server. 67
5.2.3.1 Cấu trúc 67
5.2.3.2 Sơ đồ giải thuật 67
5.2.4 Xây dựng phần mềm server quản lý .68
5.2.4.1 Ứng dụng giao thức TCP/IP trong việc liên kết các user qua mạng 68
5.2.4.2 Giải pháp ứng dụng của module Sim548 trong việc kết nối server - client 68
5.2.5 Lưu đồ thuật toán xây dựng server 69
5.2.6 Hoạt động của phần mềm server 73
CHƯƠNG VI : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .76
6.1 Kết luận .76
6.2 Đánh giá .77
6.3 Hướng phát triển của đề tài 78
PHẦN C: PHỤ LỤC .79