使用MSP430 Launchpad和GPS模块的车辆跟踪和事故警报系统

天南地北客

在之前的教程中，我们已经了解了如何将GPS模块与计算机连接以及如何使用GSM和GPS跟踪车辆。我们还使用Arduino和加速度计制作了车辆事故警报系统。在本篇文章中，我们再次制作相同的项目，但这次将使用MSP430 Launchpad开发板和振动传感器来检测车辆事故。因此，该项目还将介绍振动传感器与MSP430的连接。

振动传感器模块检测车辆的振动并向MSP430 Launchpad发送信号。然后MSP430从GPS模块获取数据，使用GSM模块通过SMS将其发送到用户移动电话。同时LED也会发出事故警报信号，这个LED可以使用其他一些警报设备取代。事故地点以谷歌地图链接的形式发送，源自GPS模块的纬度和经度。

需要的组件

●    MSP430 Launchpad开发板

●    GSM模块

●    GPS模块

●    振动传感器模块

●    1602液晶显示屏

●    电源

●    连接导线

●    10K电位器

●    面包板

在开始制作之前，我们将先讨论GPS、GSM和振动传感器。

GPS模块及其工作原理

GPS（Global Positioning System），中文全称全球定位系统，用于检测地球上任何位置的纬度和经度，具有精确的UTC时间（协调世界时）。 GPS模块用于跟踪项目中事故的位置。该设备每时每秒接收卫星的坐标，包括时间和日期。我们之前在车辆跟踪系统中提取了$ GPGGA字符串，以查找纬度和经度坐标。

GPS模块实时发送与跟踪位置相关的数据，并以NMEA格式发送大量数据（参见下面的屏幕截图）。 NMEA格式包含几个句子，我们只需要一个句子。这句话从$ GPGGA开始，包含坐标、时间和其他有用信息。该GPGGA被称为全球定位系统修复数据。

我们可以通过计算字符串中的逗号来从$ GPGGA字符串中提取坐标。假设您找到$ GPGGA字符串并将其存储在数组中，则可以在两个逗号后找到Latitude，并且可以在四个逗号后找到Longitude。现在，这个纬度和经度可以放在其他数组中。

下面是$ GPGGA字符串及其描述：

1. $GPGGA,104534.000,7791.0381,N,06727.4434,E,1,08,0.9,510.4,M,43.9,M,,*47
   
2. $GPGGA,HHMMSS.SSS,latitude,N,longitude,E,FQ,NOS,HDP,altitude,M,height,M,,checksum data

复制代码

识别符	描述
$ GPGGA	全球定位系统修复数据
hhmmss.sss	以小时为单位的时间和毫秒格式。
Latitude	纬度（坐标）
N	方向N =北，S =南
Longitude	经度（坐标）
Ë	方向E =东，W =西
FQ	修复质量数据
NOS	正在使用的卫星数量
HDP	水平稀释精度
Altitude	海拔高度（海拔以上米）
M	米
Height	高度
Checksum	校验和数据

GSM模块

SIM900是一个完整的四频GSM / GPRS模块，可以轻松嵌入客户或业余爱好者使用。 SIM900 GSM模块提供行业标准接口。 SIM900为语音、短信、数据提供GSM / GPRS 850/900/1800 / 1900MHz性能，功耗极低。它很容易在市场上买到。

◾    SIM900采用集成AMR926EJ-S内核的单芯片处理器设计

◾    小型GSM / GPRS四频模块。

◾    GPRS已启用

AT命令

AT表示ATTENTION。该命令用于控制GSM模块。为了测试GSM模块，我们使用AT命令。收到AT命令后，GSM模块响应OK。这意味着GSM模块工作正常。下面是我们在这个项目中使用的一些AT命令：

●    ATE0用于回声

●    AT + CNMI = 2,2,0,0,0 <ENTER>自动打开信息接收。 （无需打开消息）

●    ATD <手机号码>; <ENTER>拨打电话（ATD + 919610126059; \ r \ n）

●    ●    AT + CMGF = 1 <ENTER>选择文本模式

●    AT + CMGS =“手机号码”<ENTER>分配收件人的手机号码

     >>现在我们可以写下我们的信息

     >>写完信息后

●    Ctrl + Z发送消息命令（十进制26）。

●    HEX中的ENTER = 0x0d

振动传感器模块

在这个MSP430事故警报系统项目中，我们使用了一个振动传感器模块来检测振动或突然调制。振动传感器模块根据模块提供数字输出HIGH / LOW逻辑。在我们的例子中，我们使用了一个有源HIGH逻辑振动传感器模块。这意味着每当振动传感器检测到振动时，它将为微控制器提供高逻辑。

电路说明

该车辆事故警报系统项目的电路连接非常简单。这里GPS模块的Tx引脚直接连接到MSP430 Launchpad（硬件串口）的数字引脚号P1_1，5v用于为GPS模块供电。通过在此使用软件串行库，我们允许在引脚P_6和P1_7上进行串行通信，并分别使它们成为Rx和Tx并连接到GSM模块。 12伏电源用于为GSM模块供电。振动传感器连接在P1_3。 LED也用于指示事故检测。其余连接显示在电路图中。

编程说明

除GPS部分外，该项目的编程很简单。完成代码在本文结尾处给出。要在MSP430中编写或编译代码，我们使用了与Arduino兼容的Energia IDE。大多数Arduino IDE功能都可以直接在这个Energia IDE中使用。

首先，我们包含了一个必需的库，以及声明一些引脚和变量。

1. #include <SoftwareSerial.h>
   
2. SoftwareSerial GSM(P1_6, P1_7); // RX, TX
   
3. 
   
4. float latitude=0;
   
5. float logitude=0;                     
   
6. 
   
7. #define led P1_0
   
8. const int vibrationSensor=PUSH2;
   
9. int i=0;

复制代码

以下函数用于读取振动传感器信号。 该函数也可以过滤小的或错误的振动。

1. #define count_max 25
   
2. char SensorRead(int pin)   // read sw with debounce
   
3. {
   
4.    char count_low=0,count_high = 0;
   
5.    do
   
6.   {
   
7.     delay(1);
   
8.     if (digitalRead(pin) == HIGH)
   
9.     {
   
10.      count_high++;
    
11.      count_low = 0;
    
12.     }
    
13. 
    
14.     else
    
15.     {
    
16.        count_high = 0;
    
17.        count_low++;
    
18.     }
    
19.   }while(count_low< count_max && count_high < count_max);
    
20. 
    
21.   if (count_low >= count_max)
    
22.   return LOW;
    
23.   else
    
24.   return HIGH;
    
25. }

复制代码

下面的函数检测振动并调用gpsEvent()函数获取GPS坐标，最后调用Send()函数发送短信。

1. void loop()
   
2. {
   
3.     if(SensorRead(vibrationSensor) == HIGH)
   
4.     {
   
5.         digitalWrite(led, HIGH);
   
6.         gpsEvent();
   
7.         Send();
   
8.         digitalWrite(led, LOW);
   
9.         delay(2000);
   
10.     }
    
11. }

复制代码

以下函数负责从GPS模块获取GPS字符串，从中提取坐标并以十进制格式转换它们。

1. void gpsEvent()
   
2. {
   
3.   char gpsString[55];
   
4.   char test[]="RMC";
   
5.   i=0;
   
6.   while(1)
   
7.   {
   
8.    while (Serial.available())            //Serial incomming data from GPS
   
9.    {
   
10.     char inChar = (char)Serial.read();
    
11.      gpsString[i]=inChar;                    //store incomming data from GPS to temparary string str[]
    
12.      i++;
    
13.      if (i < 4)                     
    
14.      {
    
15.       if(gpsString[i-1] != test[i-1])         //check for right string
    
16.         i=0;
    
17.      }

复制代码

最后，Send()函数用于将SMS发送到此部分代码中插入的用户号码。

1. void Send()
   
2. {
   
3.    GSM.print("AT+CMGS=");
   
4.    GSM.print('"');
   
5.    GSM.print("961****059"); // enter your Mobile number
   
6.    GSM.println('"');
   
7.    delay(500);
   
8.   // GSM.print("Latitude:");
   
9.   // GSM.println(latitude);
   
10.    GSM.println("Accident Happned");
    
11.    delay(500);
    
12.   // GSM.print(" longitude:");
    
13.   // GSM.println(logitude);
    
14.    GSM.println("Click On link to see Location");
    
15.    GSM.print("http://maps.google.com/maps?&z=15&mrt=yp&t=k&q=");
    
16.    GSM.print(latitude,6);
    
17.    GSM.print("+");            
    
18.    GSM.print(logitude,6);
    
19.    GSM.write(26);
    
20.    delay(4000);  
    
21. }

复制代码

代码

以下是本篇文章使用的完整代码： main.rar (1.18 KB, 下载次数: 11)

2019-1-12 09:21 上传

点击文件名下载附件