Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 1 THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN HỆ THỐNG GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH SỬ DỤNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU DESIGN AND IMPLEMENT JOURNEY TRACKING SYSTEM USING GLOBAL POSITION SYSTEM SVTH: Nguyễn Tiến Chuẩn, Mai Xuân Hoàng Lớp 10DTLT, Khoa Điện tử Viễn thông, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng GVHD: KS. Vũ Vân Thanh Khoa Điện tử Viễn thông, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Mục đích của đề tài là thiết kế và thực hiện hệ thống giám sát hành trình sử dụng định vị toàn cầu (GPS), bao gồm các module phần cứng tích hợp các chức năng GPS, GSM/GPRS, để thu nhận các thông tin định vị từ vệ tinh và truyền về máy chủ dịch vụ Web dữ liệu về thời gian, kinh độ, vĩ độ, vận tốc tức thời, tổng thời gian di chuyển, số lần và tổng thời gian dừng đỗ, các cảnh báo,… Từ đó, bằng cách truy cập vào trang web, thông qua giao diện đồ họa, hoặc tin nhắn SMS, người dùng có thể xác định được vị trí cũng như tình trạng của phương tiện hiện thời. ABSTRACT The paper’s aim is design and implement journey tracking by using Global Positioning System (GPS), includes hardware modules integrated GPS,GSM/GPRS functions for receiving locator information from satellite and transferring data to Web server such as time, coordinate, immediately speed, total drive time, count and total stop time, warnings,… Therefore, by accessing webpage via graphical interface or SMS message, user can detect position and current status of device. 1. Đặt vấn đề Trong lĩnh vực điện tử viễn thông, việc ứng dụng GPS kết hợp với hệ thống thông tin di động toàn cầu/dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp (GSM/GPRS) và hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System – GIS) giúp giám sát hành trình của phương tiện từ xa theo thời gian thực đã mang lại những lợi ích thiết thực trong công tác quản lý của các cá nhân, doanh nghiệp và tổ chức. Mặt khác, bài báo được viết trong giai đoạn nhà nước đang triển khai lộ trình gắn thiết bị giám sát hành trình cho phương tiện vận tải theo Điều 12 của Nghị định 91- 2009/NĐ-CP. Tuy nhiên các sản phẩm đã có trên thị trường hầu hết được nhập từ nước ngoài giá thành cao và chi phí bão dưỡng tốn kém. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn, nhóm chọn đề tài thiết kế và thực hiện hệ thống giám sát hành trình. Mục tiêu ban đầu là sản phẩm đạt được các tiêu chuẩn cơ bản tại Mục 2 tại Điều 12 của Nghị định 91-2009/NĐ-CP. 2. Thiết kế và thực hiện hệ thống giám sát hành trình cơ bản Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 2 2.1. Mô hình tổng quan và nguyên lí hoạt động của hệ thống 2.1.1. Mô hình tổng quan Máy Chủ Dịch Vụ Máy Tính Giám Sát Vệ Tinh GPS Mạng Internet Mạng Viễn Thông Di Động Các Phương Tiện Giao Thông Điện Thoại Di Động Hình 1. Mô hình tổng quan của hệ thống giám sát hành trình 2.1.2. Nguyên lí hoạt động Module GPS+GSM/GPRS có cảm biến thu tín hiệu định vị từ vệ tinh GPS một cách liên tục. Các tín hiệu này sẽ được chuyển đổi thành các chuỗi dữ liệu theo chuẩn của hiệp hội điện tử hàng hải quốc tế (National Marine Electronics Association: NMEA) gởi đến cho vi điều khiển giải mã, tách lấy nội dung yêu cầu. Sau đó dữ liệu được truyền qua mạng GPRS, đến mạng Internet về máy chủ dịch vụ và được lưu trữ, xử lý hiển thị trên web. Từ đó các máy tính nối mạng Internet có thể truy cập vào máy chủ dịch vụ web để giám sát hành trình cũng như trạng thái hiện thời của phương tiện. Ngoài ra, khi có tin nhắn SMS yêu cầu từ phía người dùng sử dụng điện thoại di động, module cũng trả về các thông tin định vị dưới dạng SMS. 2.2. Thiết kế module thiết bị định vị 2.2.1. Thiết kế mạch phần cứng PGD GPS_RXA PGC SW2_P1 BT_RST 1 4 5 PGC RB6 U4 PIC18F 97J60 RH2/ A18 1 RH3/ A19 2 RE1/AD 9/#WR/P2C 3 RE0/AD 8/#RD/P2D 4 RB0// INT0/FLT0 5 RB1/I NT1 6 RB2/I NT2 7 RB3/I NT3/ECCP2/P2A 8 NC 9 RG6 10 RG5 11 RF0/ AN5 12 #MCLR 13 RG4/C CP5/P1D 14 VSS 15 VDD CORE/V_CAP 16 VDD 17 RF7/ #SS1 18 RF6/ AN11 19 RF5/ AN10/C_VREF 20 RF4/ AN9 21 RF3/ AN8 22 RF2/ AN7/C1OUT 23 RH7/ AN15/P1B 24 RH6/ AN14/P1C 25 RH5/ AN13/P3B 26 RH4/ AN12/P3C 27 RF1/ /AN6/C2OU T 28 ENVREG 29 AVDD 30 AVSS 31 RA3/AN 3/VREF+ 32 RA2/AN 2/VREF- 33 RA1/LED B/AN1 34 RA0/LED A/AN0 35 VSS 36 VDD 37 RG7 38 RJ7/ #UB 39 VSS 40 RA5/AN 4 41 RA4/T OCKI 42 RC1/ T1OSI/ECC P2/P2A 43 RC0/ T1OSO/T13CKI 44 RC6/ TX1/CK1 45 RC7/ RX1/DT1 46 RJ4/ BA0 47 RJ5/ #CE 48 RJ0/ ALE 49 RJ1/ #OE 50 RG3/C CP4/P3D 51 RG2/R X2/DT2 52 RC2/ ECCP1/P1A 53 RC3/ SCK1/SCL1 54 RC4/ SDI1/SDA1 55 RC5/ SDO1 56 RB7/KBI 3/PGD 57 RJ6/ #LB 58 VDD 59 VSS 60 RJ3/ #WRH 61 VDD 62 OSC1/C LKI 63 OSC2/C LKO 64 VSS 65 RJ2/ #WRL 66 RB6/KBI 2/PGC 67 RB5/KBI 1 68 RB4/KBI O 69 RG1/TX2/CK2 70 RG0/EC CP3/P3A 71 VSSRX 72 TPIN- 73 TPIN+ 74 VDDR X 75 VDDT X 76 TPOUT - 77 TPOUT + 78 VSSTX 79 RBIAS 80 VDDPLL 81 VSSPLL 82 RD7/ AD7/PSP7/#SS2 83 RD6/ AD6/PSP6/SCK2/ SCL2 84 VSS 85 VDD 86 RD5/ AD5/PSP5/SPI2/ SDI2 87 RD4/ AD4/PSP4/SDO2 88 RD3/ AD3/PSP3 89 RD2/ AD2/PSP2 90 RD1/ AD1/PSP1 91 RD0/ AD0/PSP0 92 RE7/AD 15/ECCP2P2A 93 RE6/AD 14/P1B 94 RE5/AD 13/P1C 95 RE4/AD 12/P3B 96 RE3/AD 11/P3C 97 RE2/AD 10/#CS/P2B 98 RH0/ A16 99 RH1/ A17 100 U7 MAX232_PIC C1+ 1 C1- 3 C2+ 4 C2- 5 VCC 16 GND 15 V+ 2 V- 6 R1OUT 12 R2OUT 9 T1IN 11 T2IN 10 R1IN 13 R2IN 8 T1OUT 14 T2OUT 7 COM PORTS INTERFACE P1 PIC_U ART1 5 9 4 8 3 7 2 6 1 P2 PIC_U ART2 5 9 4 8 3 7 2 6 1 C23 10uF C42 10uF C43 10uF C44 10uF MCU C45 10uF R2IN _PIC R1IN _PIC PIC_TX2 PIC_TX1 CRY S_P63 25MHz PIC_R X1 T2OUT_PIC T1OUT_PIC Y2 32.768 KH z_P43 T1OUT_PIC R2IN _PIC T2OUT_PIC R1IN _PIC LCD_D 6 R23_P63 1M R28_G29 10 C38_P43 22pF R111 330 LCD_D 5 SIM_VDD PGD RB7 SIM_RST SIM_DATA Vbat SIM_CLK C39_P44 22pF U6 SIM548C VRTC 11 DCD 25 DTR 27 RXD 29 TXD 31 RTS 33 CTS 35 RI 37 DBG-RXD 36 DBG-TXD 38 TEMP-BAT 14 PWRKEY 13 NETLIGHT 16 BUZZ ER 18 STATUS 20 GPIO-0 34 GPIO-1 22 DISP-R ST 32 DISP-D /C 30 DISP-D AT 28 DISP-C LK 26 DISP-C S 24 MIC1P 42 MIC1N 44 MIC2P 46 MIC2N 48 SPK1P 41 SPK1N 43 SPK2P 45 SPK2N 47 SIM-CLK 23 SIM-DATA 21 SIM-RST 19 SIM-PRESENC E 15 SIM-VDD 17 GPS_TIMEMARK 52 GPS_WAKEUP 54 GPS_BOOTSEL 50 GPS_M-RST 49 GPS_TXB 55 GPS_RXB 57 GPS_TXA 51 GPS_RXA 53 GPS_VCC_R F 56 GPS_VRTC 59 GPS_VANT 58 GPS_VCC 60 ADC0 9 GND 1 GND 3 GND 5 GND 7 AGND 39 AGND 40 VBAT 2 VBAT 4 VBAT 6 VBAT 8 VCHG 10 VCHG 12 RXD_GSM +3.3V J3 CON2_G59 1 2 RI LCD_D 4 10k VR_LCD _E C15_G13 100nF NETLIGHT BUZZ ER STATUS BT2_G59 3.3V RB8 J16 HEADER 5 1 2 3 4 5 BT1_G11 3.3V D10_G11 1N4001 LCD16X2 D0 7 D1 8 D2 9 D3 10 D4 11 D5 12 D6 13 D7 14 GND 1 Vdd 2 Vee 3 RS 4 RW 5 E 6 A 15 K 16 C17_PWR 100nF C19_PWR 100nF RXD_GSM R17_PWR 330 D11_PWR LED +5V J8 POWER IN 2 1 3 J12 PIC_U ART1 1 2 3 U5 LM7805C/TO IN 1 OUT 3 GND 2 J13 PIC_U ART2 1 2 3 C20_PWR 100uF R21_PWR 330 D20 LED +5V J9 SENSOR_LM35 1 2 3 +5V R28_G31 10 VRTC U11 LM117 VIN 3 GND 1 VOUT 2 GPS_RXA LCD_D 4 +3.3V +3.3V C32_P59 100nF + C21_PWR 10uF + C22_PWR 47uF C24_PWR 100nF D13_PWR LED +3.3V LM35 D21 LED PWRKEY LCD_D 5 C30_P64 33pF TXD_GSM LCD_D 6 D22 LED +3.3V GPS_TXA Q4 C1815 Q5 C1815 Vbat R7_G16 470 R8 10K R11_G20 470 R12 10K Vbat LCD_D 7 R10 270 Vbat R13 470 R14 10K +3.3V NETLIGHTNETLIGHT D23 LED Vbat BUZZ ER STATUS D5 1N4001 LS1 BUZZ ER 1 2 R15 270 D6_G37 LED_GRI R9 270 PIC_R X1 RI Q3 C1815 B 1 C 3 E 2 D3 LED_GNL D4 LED_GSTT LCD_EN RB7 +3.3V +3.3V C35_P76 100nF TXD_GSM RB4 LCD_R S C37_P86 100nF T2OUT_SIM C31_P63 33pFC27_P17 100nF D15_PWR PIC_T X1 R2IN _SIM R28_G51 10 MCLR U8 MAX232_SIM C1+ 1 C1- 3 C2+ 4 C2- 5 VCC 16 GND 15 V+ 2 V- 6 R1OUT 12 R2OUT 9 T1IN 11 T2IN 10 R1IN 13 R2IN 8 T1OUT 14 T2OUT 7 C25 10uF C46 10uF C47 10uF C48 10uF PIC_R X2 C49 10uF TXD_GSM R2IN _SIM R1IN _SIM T1OUT_SIM GPS_TXA RB5 +3.3V T2OUT_SIM T1OUT_SIM RXD_GSM +3.3V +3.3V GPS_RXA LM35 +3.3V R1IN _SIM RB4 PIC_T X2 LCD_EN MCLR RB5 LCD_R S P3 SIM_GSPA 5 9 4 8 3 7 2 6 1 PIC_R X2 RB0 P4 SIM_GSM 5 9 4 8 3 7 2 6 1 +5V J14 SIM_GSM 1 2 3 PIC_TX2 J15 SIM_GPSA 1 2 3 +5V RB1 RF7 C33_P62 100nF RB2 RF6 +3.3V Vbat RF5 R107 +3.3V SIM 548C MODULE RB3 C28_P30 100nF RF4 R108 RB4 +5V POWER R24 4.7K R109 RF3 RB6 C41 0.1uF PIC_TX1 R110 D14_G11 1N4001 R28_G2 10 PIC_R X2 SW2_P13 BT_RST RF2 +3.3V C36_P81 100nF +3.3V R25_P13 1K C102_PWR 33pF C103_PWR 10pF R16_PWR 330 D12_PWR RF1 RB5 12V U100 MIC29302ADJ/TO220 EN 1 IN 2 GND 3 OUT 4 ADJ 5 + C100_PWR 100uF R100_PWR 43k R101_PWR 100k + C101_PWR 100uF R102_PWR 470 +3.3V GPS_TXA C34_P75 100nF C25_P16 100nF RB6 PIC_R X1 +3.3V C29_P37 100nF +3.3V LEDS INDICATE C26_P16 100nF RB7 LCD_D 7 NAP_IC SP CON6 1 2 3 4 5 6 +3.3V C40_IC SP 100nF MCLR Hình 2. Các khối Sim548C, Led chỉ thị và các cổng Com trên mạch.  Khối Sim 548C Module: là dạng module combo, tích hợp các chức năng GPS+GSM/GPRS. Hai khối GPS và GSM/GPRS hoạt động độc lập nhau, nguồn cung cấp cho khối GSM/GPRS là 3.4-4.5v, cho khối GPS là 3.3V, giao tiếp thông qua 2 cặp chân TX-RX riêng biệt. Có 2 nguồn pin để lưu dữ liệu khởi tạo cho GPS và đồng hồ thời gian thực.  Khối Led Indicate: bao gồm các led để chỉ thị trạng thái cho module. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 3  Khối Com Ports Interface: gồm 4 cổng COM giao tiếp với máy tính để kiểm tra, sửa lỗi và thực hiện trao đổi dữ liệu giữa vi điều khiển PIC với Sim 548C. PGD GPS_RXA PGC SW2_P1 BT_RST 1 4 5 PGC RB6 U4 PIC18F 97J60 RH2/ A18 1 RH3/ A19 2 RE1/AD 9/#WR/P2C 3 RE0/AD 8/#RD/P2D 4 RB0// INT0/FLT0 5 RB1/I NT1 6 RB2/I NT2 7 RB3/I NT3/ECCP2/P2A 8 NC 9 RG6 10 RG5 11 RF0/ AN5 12 #MCLR 13 RG4/C CP5/P1D 14 VSS 15 VDD CORE/V_CAP 16 VDD 17 RF7/ #SS1 18 RF6/ AN11 19 RF5/ AN10/C_VREF 20 RF4/ AN9 21 RF3/ AN8 22 RF2/ AN7/C1OUT 23 RH7/ AN15/P1B 24 RH6/ AN14/P1C 25 RH5/ AN13/P3B 26 RH4/ AN12/P3C 27 RF1/ /AN6/C2OU T 28 ENVREG 29 AVDD 30 AVSS 31 RA3/AN 3/VREF+ 32 RA2/AN 2/VREF- 33 RA1/LED B/AN1 34 RA0/LED A/AN0 35 VSS 36 VDD 37 RG7 38 RJ7/ #UB 39 VSS 40 RA5/AN 4 41 RA4/T OCKI 42 RC1/ T1OSI/ECC P2/P2A 43 RC0/ T1OSO/T13CKI 44 RC6/ TX1/CK1 45 RC7/ RX1/DT1 46 RJ4/ BA0 47 RJ5/ #CE 48 RJ0/ ALE 49 RJ1/ #OE 50 RG3/C CP4/P3D 51 RG2/R X2/DT2 52 RC2/ ECCP1/P1A 53 RC3/ SCK1/SCL1 54 RC4/ SDI1/SDA1 55 RC5/ SDO1 56 RB7/KBI 3/PGD 57 RJ6/ #LB 58 VDD 59 VSS 60 RJ3/ #WRH 61 VDD 62 OSC1/C LKI 63 OSC2/C LKO 64 VSS 65 RJ2/ #WRL 66 RB6/KBI 2/PGC 67 RB5/KBI 1 68 RB4/KBI O 69 RG1/TX2/CK2 70 RG0/EC CP3/P3A 71 VSSRX 72 TPIN- 73 TPIN+ 74 VDDR X 75 VDDT X 76 TPOUT - 77 TPOUT + 78 VSSTX 79 RBIAS 80 VDDPLL 81 VSSPLL 82 RD7/ AD7/PSP7/#SS2 83 RD6/ AD6/PSP6/SCK2/ SCL2 84 VSS 85 VDD 86 RD5/ AD5/PSP5/SPI2/ SDI2 87 RD4/ AD4/PSP4/SDO2 88 RD3/ AD3/PSP3 89 RD2/ AD2/PSP2 90 RD1/ AD1/PSP1 91 RD0/ AD0/PSP0 92 RE7/AD 15/ECCP2P2A 93 RE6/AD 14/P1B 94 RE5/AD 13/P1C 95 RE4/AD 12/P3B 96 RE3/AD 11/P3C 97 RE2/AD 10/#CS/P2B 98 RH0/ A16 99 RH1/ A17 100 U7 MAX232_PIC C1+ 1 C1- 3 C2+ 4 C2- 5 VCC 16 GND 15 V+ 2 V- 6 R1OUT 12 R2OUT 9 T1IN 11 T2IN 10 R1IN 13 R2IN 8 T1OUT 14 T2OUT 7 COM PORTS INTERFACE P1 PIC_U ART1 5 9 4 8 3 7 2 6 1 P2 PIC_U ART2 5 9 4 8 3 7 2 6 1 C23 10uF C42 10uF C43 10uF C44 10uF MCU C45 10uF R2IN _PIC R1IN _PIC PIC_TX2 PIC_TX1 CRY S_P63 25MHz PIC_R X1 T2OUT_PIC T1OUT_PIC Y2 32.768 KH z_P43 T1OUT_PIC R2IN _PIC T2OUT_PIC R1IN _PIC LCD_D 6 R23_P63 1M R28_G29 10 C38_P43 22pF R111 330 LCD_D 5 SIM_VDD PGD RB7 SIM_RST SIM_DATA Vbat SIM_CLK C39_P44 22pF U6 SIM548C VRTC 11 DCD 25 DTR 27 RXD 29 TXD 31 RTS 33 CTS 35 RI 37 DBG-RXD 36 DBG-TXD 38 TEMP-BAT 14 PWRKEY 13 NETLIGHT 16 BUZZ ER 18 STATUS 20 GPIO-0 34 GPIO-1 22 DISP-R ST 32 DISP-D /C 30 DISP-D AT 28 DISP-C LK 26 DISP-C S 24 MIC1P 42 MIC1N 44 MIC2P 46 MIC2N 48 SPK1P 41 SPK1N 43 SPK2P 45 SPK2N 47 SIM-CLK 23 SIM-DATA 21 SIM-RST 19 SIM-PRESENC E 15 SIM-VDD 17 GPS_TIMEMARK 52 GPS_WAKEUP 54 GPS_BOOTSEL 50 GPS_M-RST 49 GPS_TXB 55 GPS_RXB 57 GPS_TXA 51 GPS_RXA 53 GPS_VCC_R F 56 GPS_VRTC 59 GPS_VANT 58 GPS_VCC 60 ADC0 9 GND 1 GND 3 GND 5 GND 7 AGND 39 AGND 40 VBAT 2 VBAT 4 VBAT 6 VBAT 8 VCHG 10 VCHG 12 RXD_GSM +3.3V J3 CON2_G59 1 2 RI LCD_D 4 10k VR_LCD _E C15_G13 100nF NETLIGHT BUZZ ER STATUS BT2_G59 3.3V RB8 J16 HEADER 5 1 2 3 4 5 BT1_G11 3.3V D10_G11 1N4001 LCD16X2 D0 7 D1 8 D2 9 D3 10 D4 11 D5 12 D6 13 D7 14 GND 1 Vdd 2 Vee 3 RS 4 RW 5 E 6 A 15 K 16 C17_PWR 100nF C19_PWR 100nF RXD_GSM R17_PWR 330 D11_PWR LED +5V J8 POWER IN 2 1 3 J12 PIC_U ART1 1 2 3 U5 LM7805C/TO IN 1 OUT 3 GND 2 J13 PIC_U ART2 1 2 3 C20_PWR 100uF R21_PWR 330 D20 LED +5V J9 SENSOR_LM35 1 2 3 +5V R28_G31 10 VRTC U11 LM117 VIN 3 GND 1 VOUT 2 GPS_RXA LCD_D 4 +3.3V +3.3V C32_P59 100nF + C21_PWR 10uF + C22_PWR 47uF C24_PWR 100nF D13_PWR LED +3.3V LM35 D21 LED PWRKEY LCD_D 5 C30_P64 33pF TXD_GSM LCD_D 6 D22 LED +3.3V GPS_TXA Q4 C1815 Q5 C1815 Vbat R7_G16 470 R8 10K R11_G20 470 R12 10K Vbat LCD_D 7 R10 270 Vbat R13 470 R14 10K +3.3V NETLIGHTNETLIGHT D23 LED Vbat BUZZ ER STATUS D5 1N4001 LS1 BUZZ ER 1 2 R15 270 D6_G37 LED_GRI R9 270 PIC_R X1 RI Q3 C1815 B 1 C 3 E 2 D3 LED_GNL D4 LED_GSTT LCD_EN RB7 +3.3V +3.3V C35_P76 100nF TXD_GSM RB4 LCD_R S C37_P86 100nF T2OUT_SIM C31_P63 33pFC27_P17 100nF D15_PWR PIC_T X1 R2IN _SIM R28_G51 10 MCLR U8 MAX232_SIM C1+ 1 C1- 3 C2+ 4 C2- 5 VCC 16 GND 15 V+ 2 V- 6 R1OUT 12 R2OUT 9 T1IN 11 T2IN 10 R1IN 13 R2IN 8 T1OUT 14 T2OUT 7 C25 10uF C46 10uF C47 10uF C48 10uF PIC_R X2 C49 10uF TXD_GSM R2IN _SIM R1IN _SIM T1OUT_SIM GPS_TXA RB5 +3.3V T2OUT_SIM T1OUT_SIM RXD_GSM +3.3V +3.3V GPS_RXA LM35 +3.3V R1IN _SIM RB4 PIC_T X2 LCD_EN MCLR RB5 LCD_R S P3 SIM_GSPA 5 9 4 8 3 7 2 6 1 PIC_R X2 RB0 P4 SIM_GSM 5 9 4 8 3 7 2 6 1 +5V J14 SIM_GSM 1 2 3 PIC_TX2 J15 SIM_GPSA 1 2 3 +5V RB1 RF7 C33_P62 100nF RB2 RF6 +3.3V Vbat RF5 R107 +3.3V SIM 548C MODULE RB3 C28_P30 100nF RF4 R108 RB4 +5V POWER R24 4.7K R109 RF3 RB6 C41 0.1uF PIC_TX1 R110 D14_G11 1N4001 R28_G2 10 PIC_R X2 SW2_P13 BT_RST RF2 +3.3V C36_P81 100nF +3.3V R25_P13 1K C102_PWR 33pF C103_PWR 10pF R16_PWR 330 D12_PWR RF1 RB5 12V U100 MIC 29302ADJ/TO220 EN 1 IN 2 GND 3 OUT 4 ADJ 5 + C100_PWR 100uF R100_PWR 43k R101_PWR 100k + C101_PWR 100uF R102_PWR 470 +3.3V GPS_TXA C34_P75 100nF C25_P16 100nF RB6 PIC_R X1 +3.3V C29_P37 100nF +3.3V LEDS INDICATE C26_P16 100nF RB7 LCD_D 7 NAP_IC SP CON6 1 2 3 4 5 6 +3.3V C40_IC SP 100nF MCLR Hình 3. Khối nguồn cung cấp và mạch điều khiển trung tâm  Khối mạch điều khiển trung tâm: bao gồm vi điều khiển PIC18F97J60, có 2 cổng UART để thực hiện giải mã, tách dữ liệu GPS và gởi lệnh cho Sim 548C gởi dữ liệu đến máy chủ dịch vụ Web thông qua mạng GPRS, hoặc gởi tin nhắn SMS phản hồi. Ngoài ra còn có LCD để hiển thị các thông tin.  Khối nguồn cung cấp Power: tạo ra nguồn 4V cung cấp cho khối GSM/GPRS, 3.3V cho khối GPS, và 5V cho LCD. 2.2.2. Xây dựng lưu đồ chương trình cho Vi điều khiển Bắt đầu Thiết lập cổng vào ra Thiết lập ngắt và timer Khởi tạo LCD Hiển thị thông tin giới thiệu Thiết lập kết nối GPRS Có kết nối? Có ấn nút? Có SMS? Kết nỗi lỗi? Gởi dữ liệu Đọc SMS Nội dung hợp lệ? Gởi SMS Xóa SMS Thoát ? Kết thúc Y N Y Y Y N N N N Y N Y Hình 4. Lưu đồ chương trình Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 4 2.3. Thiết kế WebServer Auto-Request Auto-Response PHP MySQL Database Listen on Port  Server AJAX Client Website Hình 5: Mô hình giám sát Client – Server giao diện Web Các yêu cầu ban đầu của Web server:  Kết nối Internet  Một địa chỉ IP tĩnh hoặc DNS cố định  Cho phép truy cập qua cổng 80 (HTTP) và một cổng bất kỳ để trao đổi dữ liệu với các thiết bị qua giao thức TCP (Ví dụ: 2020) Trước khi đi vào thiết kế mô hình giám sát, ta phải xây dựng phương thức thu thập dữ liệu GPS từ thiết bị gửi về Server. Dữ liệu được trao đổi giữa thiết bị và Server thông qua các gói IP và dựa trên giao thức TCP (SIM548C chỉ hỗ trợ TCP stack). Nhiệm vụ này được thực thi bởi chương trình lắng nghe trên cổng 2020, hoạt động liên tục để nhận, xử lý và sao lưu dữ liệu gửi về từ thiết bị. Sau khi nhận được dữ liệu, Server phải phân biệt được thiết bị nào đã gửi đến. Việc qui định cho mỗi thiết bị một “ID” là cần thiết, chẳng hạn như biển số xe mà thiết bị đó đang được gắn lên. Qui trình cung cấp thông tin về thiết bị cho Server tương tự như một qui trình “đăng nhập” thường thấy. Vì thế, cơ sở dữ liệu được khởi tạo cho mỗi thiết bị trước khi đưa vào hoạt động, ngoài mục đích bảo mật còn là nơi cập nhật dữ liệu mới mỗi khi thiết bị đăng nhập thành công. Bước tiếp theo là xây dựng hệ thống Web bằng ngôn ngữ kịch bản trình chủ PHP. Đây là một công cụ mạnh cho việc lập trình các trang Web động và tương tác. Nhiệm vụ chính của PHP là truy cập cơ sở dữ liệu cho mục đích đăng nhập trang Web và hiển thị thông tin hiện tại của thiết bị. Yếu tố “động” được AJAX đảm nhiệm nhờ khả năng trao đổi dữ liệu giữa Client với Server cho phép cập nhật các thành phần của trang Web mà không phải tải lại toàn bộ trang. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012 5 Hình 6: Giao diện Web giám sát hành trình 3. Kết luận Bước đầu bài báo đã thiết kế và hoàn thiện thành công hệ thống giám sát hành trình cơ bản. Hệ thống đã được chạy thử nghiệm thực tế và đã đạt các kết quả đề ra như ban đầu: hiển thị và xác định được thông tin của người điều khiển, tọa độ, vận tốc di chuyển tức thời, số lần và tổng thời gian dừng đỗ, các cảnh báo về vượt tốc độ, cảnh báo khẩn cấp của phương tiện cần giám sát thông qua giao diện trang web và tin nhắn SMS. Tuy nhiên, do ở phạm vi làm đề tài nên bài báo chưa xây dựng được một Server có tốc độ truy cập nhanh hơn, không chọn các module cảm biến GPS có độ chính xác cao do giá thành cao. Từ các kết quả ban đầu thu được, ta có thể hiệu chỉnh và phát triển thêm các tính năng khác cho thiết bị như: chức năng giám sát số lần đóng mở cửa xe, số lần nạp nhiên liệu, trang bị camera để chụp ảnh khi cần… và mở rộng đối cho tượng áp dụng như các phương tiện giao thông khác, tài sản cá nhân hoặc thậm chí là con người… TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] SIMCOM Ltd. (2007-02-07), SIM548C Hardware Design V1.01, SIMCOM Ltd. [2] SIMCOM Ltd. (2008-04-30), SIM548C AT Commnad Set V1.00, SIMCOM Ltd. [3] Microchip Technology Inc. (2006), Pic18F97J60 Family Datasheet, Microchip Technology Inc. [4] Nguyễn Trung Chính (2009-09-10), “Thu thập dữ liệu qua GPRS” [5] www.w3school.com [6] www.gps.com.vn [7] www.ccs.com/forum [8] www.developers.google.com/maps/documentation/javascript/ . Giao diện Web giám sát hành trình 3. Kết luận Bước đầu bài báo đã thiết kế và hoàn thiện thành công hệ thống giám sát hành trình cơ bản. Hệ thống đã được. Nẵng TÓM TẮT Mục đích của đề tài là thiết kế và thực hiện hệ thống giám sát hành trình sử dụng định vị toàn cầu (GPS), bao gồm các module phần cứng