Định vị sử dụng module thu GPS

Môn thiết bị đầu cuối
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, thế giới thông tin ngày càng phát triển một cách đa dạng
và phong phú. Nhu cầu về thông tin liên lạc trong cuộc sống càng tăng cả về số lượng
và chất lượng, đòi hỏi các dịch vụ của ngành Viễn Thông càng mở rộng.Trong
những năm gần đây thông tin vệ tinh trên thế giới đã có những bước tiếnvượt bậc đáp
ứng nhu cầu đời sống, đưa con người nhanh chóng tiếp cận với các tiến bộ khoa
học kỹ thuật.
Sự ra đời của nhiều loại phương tiện tiên tiến như máy bay, tàu vũ trụ đòi hỏi 1 kỹ
thuật mà các hệ thống cũ không thể đáp ứng được đó là định vị trong không
gian 3 chiều, đứng trước sự đòi hỏi đó chính phủ Mỹ đã tài trợ 1 chương trình nghiên
cứu hệ thống định vị trong vũ trụ. Với mục tìm hiểu các hệ thống định vị này .
Do đó em chọn đề tài “Định vị sử dụng module thu GPS” cho bài tập lớn của
mình.

GVHD: Dương Hữu Ái 1
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
MỤC LỤC
Chương 1:tổng quan về hệ thống định vị toàn cầu GPS Error: Reference source not found
1.1.Tổng quát về định vị toàn cầu gps Error: Reference source not found
1.1.1. Lịch sự ra đời cua GPS Error: Reference source not found
1.1.2. GPS là gì? Error: Reference source not found
1.2. Giới thiệu một số thành phần của GPS Error: Reference source not found
1.2.1. Phần không gian (space segment) Error: Reference source not found
1.2.2. Phần điều khiển (control segment) Error: Reference source not found
1.2.3. Phần sử dụng (user segment) Error: Reference source not found
1.3 Quỹ đạo của vệ tinh GPS Error: Reference source not found
1.4 Tín hiệu GPS: Error: Reference source not found
1.5 Độ chính xác của hệ thống: Error: Reference source not found
Chương 2 :Giới thiệu thiết bị thu module SIM548C GPS . Error: Reference source not found

2.1. Module SIM548C và các thiết bị đi kèm Error: Reference source not found
2.2. Phần cứng module SIM548C Error: Reference source not found
2.2.1 Phần cứng ứng dụng GSM của SIM548C Error: Reference source not found
2.2.1.1 Bảng mô tả các chân của module Error: Reference source not found
2.2.2 Bật ứng GSM của module SIM548 Error: Reference source not found
2.2.3 Tắt ứng dụng GSM của module SIM548 Error: Reference source not found
2.2.4 Kết nối SIM card Error: Reference source not found
2.3 Phần cứng ứng dụng GPS của module SIM548 Giao tiếp với ứng dụng GPS
thông qua chuẩn giao tiếp nối tiếp RS-232. Error: Reference source not found
2.3.1 Chi tiết các chân dùng cho ứng dụng GPS Error: Reference source not found
2.3.2 Bật ứng dụng GPS Error: Reference source not found
2.3.3Chuẩn giai tiếp nối tiếp của ứng dụng GPS Error: Reference source not found
2.4. Lắp đặt thiết bị module ở phía khách hàng Error: Reference source not found
GVHD: Dương Hữu Ái 2
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
2.4.1 Ví dụ về lắp đặt module dùng cho theo dõi & giám sát phương tiện vận tải tối ưu
Error: Reference source not found
2.4.2 Lợi ích sử dụng Error: Reference source not found
Chương 3: Một số ứng dụng của module GPS Error: Reference source not found
3.1. Xây dựng phương án ứng dụng GPS trong bài toán quản ly xe bưu chính Error:
Reference source not found
3.1.1. Xây dựng phương án quản ly xe bưu chính bằng GPS Error: Reference source
not found
3.1.1.1. Quản ly bằng phương pháp trực tuyến Error: Reference source not found
3.1.1.2. Quản ly bằng phương pháp không trực tuyến Error: Reference source not
found
3.1.2. Thiết kế thiết bị và xây dựng chương trình quản lí vận chuyển bưu
chính bằng công nghệ GPS. Error: Reference source not found
3.1.2.1. Module GPS Error: Reference source not found

3.1.2.2. Mạch vi sử ly thu nhập dữ liệu GPS Error: Reference source not found
3.1.2.3. Hệ thống quản ly cua trung tâm điều khiển Error: Reference source not
found
3.1.2.4. Hệ thống quản ly dữ liệu trên xe bưu chính Error: Reference source not
found
Kết luận
Tài liệu tham khảo
GVHD: Dương Hữu Ái 3
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
Chương 1:tổng quan về hệ thống định vị toàn cầu GPS
1.1.Tổng quát về định vị toàn cầu gps
1.1.1. Lịch sự ra đời cua GPS
Từ thời xa xưa, con người đã sử dụng thiên văn, la bàn và bản đồ để xác định vị trí
và tìm đường trong các chuyến thám hiểm khai phá các miền đất lạ. Tuy nhiên phải đến
năm 1995, khi các hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu GPS của Mỹ và GLONASS của Nga
chính thức đi vào hoạt động, nhu cầu định vị dẫn đường mới được giải quyết một cách cơ
bản.
Ngoài mục tiêu quân sự như ý tưởng thiết kế ban đầu, các hệ thống vệ tinh định vị đã
được ứng dụng rộng rãi và hiệu quả trong nhiều lĩnh vực dân sự. Ngày nay, công nghệ
định vị toàn cầu đã trở thành một ngành công nghiệp có doanh số hàng chục tỷ USD/năm
và đang được phát triển mạnh mẽ.
Hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu là một ví dụ tiêu biểu cho sự kết hợp giữa nghiên
cứu cơ bản với nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ.
1.1.2. GPS là gì?
 Định nghĩa
NASTAR Global Positioning System (GPS) là hệ thống định vị dựa vào các vệ
tinh. Nó có nhiều ưu điểm sau:
• Độ chính xác định vị cao, từ decamet đến milimet
• Có sẵn cho người sử dụng bất cứ đâu trên trái đất

• Hoạt động liên tục 24h/ngày, trong mọi điều kiện thời tiết
GVHD: Dương Hữu Ái 4
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
GPS trước tiên là một hệ thống hàng hải phục vụ cho mục đích quân sự. Nó được
thiết kế, hỗ trợ tài chính, khai thác và điều khiển bởi Bộ quốc phòng Mỹ. Tuy
nhiên GPS được cung cấp miễn phí cho người sử dụng dân sự ở một mức độ giới
hạn.
GPS được thiết kế để thay thế cho hệ thống vệ tinh Doppler TRANSIT đã phục vụ
tốt cho cộng đồng trắc địa và hàng hải trên 20 năm. Việc xây dựng thành công
GPS là nhờ vào những thành tựu khoa học và kỹ thuật sau:
• Độ tin cậy cao của hệ thống không gian
• Công nghệ đồng hồ nguyên tử độ chính xác cao
• Khả năng xác định và theo dõi vệ tinh một cách chính xác
• Công nghệ VLSI và quang phổ rộng
1.2. Giới thiệu một số thành phần của GPS
Hệ thống định vị toàn cầu GPS bao gồm 3 bộ phận cấu thành, đó là phần
không gian (space segment ), phần điều khiển (control segment ), phần người
sửdụng (user segment ). Chúng ta sẽ lần lượt tìm hiểu cụ thể về từng bộ phận
cấuthành của hệ thống và chức năng của chúng.
Hình 1.1 : Các
thành phần cấu tạo của hệ thống GPS
1.2.1. Phần không gian (space segment)
Trạm không gian bao gồm 24 vệ tinh nhân tạo liên tục phát tín hiệu quảng bá khắp
toàn cầu và được ví như trái tim của toàn hệ thống. Các vệ tinh được cấp nguồn hoạt động
bởi các tấm pin mặt trời và được thiết kế để hoạt động trong vòng gần 8 năm. Nếu các
tấm pin mặt trời bị hỏng thì vệ tinh sẽ hoạt động nhờ các ắc quy dự phòng được gắn sẵn
GVHD: Dương Hữu Ái 5
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối

trên vệ tinh. Ngoài ra trên vệ tinh còn có một hệ thống tên lửa nhỏ để hiệu chỉnh quỹ đạo
bay của vệ tinh. Mỹ đã phóng vệ tinh GPS đầu tiên vào những năm 1978 và tiếp tục hoàn
thiện việc phóng 24 vệ tinh lên quỹ đạo vào năm 1994
1.2.2. Phần điều khiển (control segment)
Phần điều khiển là để duy trì hoạt động của toàn bộ hệ thống GPS cũng nhưhiệu chỉnh
tín hiệu thông tin của vệ tinh hệ thống GPS.P h ầ n n à y b a o g ồ m 8 t r ạ m m ặ t
đ ấ t t r o n g đ ó c ó 4 t r ạ m t h e o d õ i ( Monitor Station): Diego Garcia (Ấn Độ
Dương ), Ascension Islend (Đại Tây Dương ),Kwajalein (Tây Thái Bình
Dương ) và Hawaii (Thái Bình Dương ); một trạm điều khiển trung tâm
(Master Control Station) v à 3 t r ạ m h i ệ u c h ỉ n h s ố l i ệ u (Upload Station). Lưới
trắc địa đặt trên 4 trạm này được xác định bằng
phương pháp giao thoa đường đáy dài (VLBI). Trạm trung tâm làm nhiệm vụ tính toán
lại tọa độ của các vệ tinh theo số liệu của 4 trạm theo dõi thu được từ vệ
tinh.Sau tính toán các số liệu được gửi từ trạm trung tâm tới 3 trạm hiệu chỉnh số liệuvà
từ đó gửi tiếp tới các vệ tinh. Như vậy trong vòng 1 giờ các vệ tinh đều cómột
số liệu đã được hiệu chỉnh để phát cho các máy thu
1.2.3. Phần sử dụng (user segment)
Phần sử dụng bao gồm các máy thu tín hiệu từ vệ tinh trên đất liền,
máy bay và tàu thủy.Các máy thu này phân làm 2 loại: máy thu 1 tần số và máy thu 2 tần
số. Máythu 1 tần số chỉ nhận được các mã phát đi với sóng mang L1
- Các máy thu 2 tầnsố nhận được cả 2 sóng mang L1và L2
- Các máy thu 1 tần số phát huy tác dụng trong đo tọa độ tuyệt đối với độ
chính xác 10 m và tọa độ tương đối với độ chính xác từ 1 đến 5 cm trong khoảng
cách nhỏ hơn 50 km. Với khoảng cách lớn hơn 50 km độ chính xác sẽ giảm đi
đáng kể (độ chính xác cỡ dm). Để đo được trên những khoảng cách dài đến vài
nghìn km chúng ta phải sử dụng máy 2 tần số để khử đi ảnh hưởng của tầng ion trong khí
quyển trái đất. Toàn bộ phần cứng GPShoạt động trong hệ thống tọa độ WGS-84 với kích
thước elipsoid a=6378137.0m vàα=1:29825722.
GVHD: Dương Hữu Ái 6
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc

Môn thiết bị đầu cuối
Hình 1.2: Phần thiết bị sử dụng dẫn đường GPRS
1.3 Quỹ đạo của vệ tinh GPS
Hệ thống GPS bao gồm 24 vệ tinh địa tĩnh, trong đó có 03 vệ tinh dành cho dự phòng,
trong tương lai Mỹ sẽ tiếp tục phóng thêm 04 vệ tinh GPS nữa lên quỹ đạo để bảo đảm dự
phòng 1:3 cho toàn bộ hệ thống. Vệ tinh GPS bay theo sáu quỹ đạo, mỗi quỹ đạo có 04 vệ
tinh, mặt phẳng quỹ đạo bay nghiêng 55
0
so với mặt phẳng xích đạo trái đất và các góc
xuân phân của quỹ đạo lệch nhau số lần nguyên của 60
0
. Vệ tinh GPS bay quanh trái đất
với quỹ đạo tròn, có tâm trùng với tâm của trái đất với bán kính 26.500km và quay hết
một vòng quanh trái đất trong nửa ngày thiên văn (tương đương 11,96 giờ).
Tất cả các vệ tinh GPS thế hệ I (Block I) bắt đầu được phóng lên quỹ đạo từ những
năm 1978 đến nay không còn hoạt động nữa. Đến năm 1985 Mỹ bắt đầu phóng vệ tinh
GPS thế hệ II (Block II) bằng phi thuyền con thoi và tên lửa đẩy Delta II. Các thông số
chính của vệ tinh thế hệ thứ II như sau:
- Khối lượng trên quỹ đạo: 930Kg.
- Đường kính: 5,1m.
- Tốc độ bay: 4km/s.
- Tần số sóng mang “đường xuống” băng L1: 1575,42MHz; băng L2: 1227,6MHz.
- Tần số sóng mang “đường lên” 1783,74MHz.
- Đồng hồ: 02 đồng hồ nguyên tử Cesium; 02 đồng hồ nguyên tử Rubidium.
- Thời gian hoạt động trên quỹ đạo: 7÷8 năm.
Về lý thuyết một máy thu GPS tại bất cứ một địa điểm nào trên trái đất và trong mọi
điều kiện thời tiết đều có thể “nhìn thấy” ít nhất 3 vệ tinh GPS và khi phát hiện được vệ
GVHD: Dương Hữu Ái 7
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối

tinh thứ tư là hoàn toàn có thể xác định được vị trí của mình nhờ các phép đo khoảng cách
từ vệ tinh đến máy thu
Hình 1.3: Các quỹ đạo của vệ tinh trong hệ thống GPS
1.4 Tín hiệu GPS:
Mỗi vệ tinh GPS thế hệ II đều có mang theo hai loại đồng hồ nguyên tử để đưa thông
tin thời gian vào trong tín hiệu phát. Vệ tinh GPS sử dụng tín hiệu đường xuống băng L
và được chia thành hai băng con đó là L1 và L2 với tần số sóng mang tương ứng là
f1=1575,42MHz và f2=1227,6MHz. Với tần số cơ sở f0=1,023MHz, người ta tạo ra các
tần số sóng mang bằng các bộ nhân tần: f1=1540f0; f2=1200f0.
Tín hiệu L1 từ mỗi vệ tinh sử dụng khoá dịch pha nhị phân (BPSK - Binary Phase
Shift Keying) được điều chế bởi hai mã giải tạp ngẫu nhiên PRN. Thành phần đồng pha
được gọi là “mã kém” hay mã C/A (Coarse/Acquistion Code) được dùng cho mục đích
dân sự. Thành phần trực pha (dịch pha 90o) được gọi là “mã chính xác” hay mã P
(Precision Code) được sử dụng trong quân đội Mỹ và các nước đồng minh với Mỹ. Tín
hiệu băng L2 cũng là tín hiệu BPSK được điều chế bằng mã P.
Khi biết mã giả tạp ngẫu nhiên PRN, chúng ta có thể độc lập truy nhập đến những
tín hiệu từ nhiều vệ tinh GPS trong cùng một tần số sóng mang. Tín hiệu được truyền bởi
mỗi về tinh GPS sẽ được tách ở mỗi máy thu bằng cách tạo mã PRN tương ứng. Sau đó
ghép hoặc tương quan hoá mã PRN này với tín hiệu thu được từ vệ tinh, chúng ta sẽ có
được thông tin dẫn đường. Tất cả các mã PRN đều đã được biết từ trước, nó được tạo
hoặc lưu trong máy thu GPS
GVHD: Dương Hữu Ái 8
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
1.5 Độ chính xác của hệ thống:
Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ đã sử dụng rào chắn SA (Selective Availability) nhằm làm
giảm độ chính xác của những người sử dụng máy thu GPS phi quân sự. Đây là rào chắn
được xây dựng bằng sự kết hợp của các phương thức điều chế, các cấu hình khác nhau và
chia GPS thành 3 cấp dịch vụ với độ chính xác khác nhau: dịch vụ định vị chính xác (PPS
- Precise Positioning Service), dịch vụ định vị chuẩn không rào chắn( SPS without SA -

Standard Positioning Service without SA) và dịch vụ định vị chuẩn có rào chắn (SPS with
SA).
PPS là dịch vụ có độ chính xác cao nhất. Dịch vụ này chỉ được cung cấp cho quân
đội Mỹ và quân đội các nước đồng minh thân cận của Mỹ. Dịch vụ này có khả năng truy
nhập mã P và được dỡ bỏ tất cả các rào chắn SA. Các dịch vụ định vị chuẩn SPS có độ
chính xác thấp hơn và chỉ truy nhập tới mã C/A ở băng tần L1
= > T ổ n g k ế t c h ư ơ n g 1
Chương 1 đã nêu ra cấu trúc, đặc điểm kĩ th uật của hệ thống GPS,
các phương pháp đo GPS. Trong chương này cũng đã nêu được các kĩ thuật định vịthuê
bao trong mạng GSM/GPRS, các chỉ tiêu đánh giá của các phương pháp định
vị. So sánh được độ ổn định, độ chính xác, khả năng mở rộng Kết hợp các
phương pháp này lại với nhau làm tăng độ chính xác khi định vị cũng như giúp các nhà
khai thác cung cấp đa dạng các dịch vụ dựa trên vị trí.
GVHD: Dương Hữu Ái 9
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
Chương 2 : Giới thiệu thiết bị thu module SIM548C GPS
2.1. Module SIM548C và các thiết bị đi kèm
SIM548C mô-đun là một mô-đun nhỏ gọn hoạt động ở 4 băng tần GSM/GPRS, đồng
thời sản phẩm này cũng được tích hợp kĩ thuật GPS cho định vị vệ tinh. Thiết kế gọn giúp
SIM548C dễ tích hợp GSM/GPRS & GPS thành giải pháp all-in-one. Bạn sẽ tiết kiệm cả
thời gian và tiền bạc với thiết bị phần cứng tích hợp này. Được trang bị với công nghệ
GPS định vị vệ tinh. Thiết kế nhỏ gọn của SIM548C làm cho nó dễ dàng để tích hợp
GSM / GPRS & GPS như là một giải pháp tất cả trong một. Bạn sẽ tiết kiệm đáng kể cả
thời gian và chi phí cho sự hội nhập của các thành phần phần cứng bổ sung.Với một giao
diện tiêu chuẩn công nghiệp và chức năng GPS, sự kết hợp của cả hai công nghệ cho phép
tài sản có giá trị để được theo dõi liên tục ở bất kỳ vị trí nào và bất cứ lúc nào với vùng
phủ sóng.
Những tính năng tổng quát:
- Quad-Band GSM 850/900/1800/1900MHz

- GPRS multi-slot class 10
- GPRS trạm di động loại B
- Tương thích với GSM giai đoạn 2 / 2 +
- Class 4 (2W GSM850/900MHz)
- Class 1 (1W @ GSM1800/1900MHz)
- Kiểm soát thông qua lệnh AT (GSM 07,07 và 07,05 và SIMCom tăng cường
lệnhAT)
- Bộ công cụ ứng dụng SIM
- Tiêu thụ điện năng thấp
- Cung cấp điện áp khoảng 3,4 4,5 V
- Nhiệt độ hoạt động bình thường: -30 ° C đến +80 ° C
- Bị hạn chế Nhiệt độ hoạt động: -40 ° C đến -30 ° C và +80 ° C đến +85 ° C
- Nhiệt độ bảo quản: -45 ° C đến 90 ° C
- Kích thước: 50 * 33 * 8.8mm
Thông số kỹ thuật cho GPS
GVHD: Dương Hữu Ái 10
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
- Thu 20 kênh, L1 1575,42 MHz, C / code Một con chip tốc độ 1.023 MHz
- Độ chính xác vị trí 2,5 m CEP-
Mà không có SA / vận tốc 0,1 m / s,Mà không có SA / Thời gian 1 ms đồng bộ GPS
thời gian
- Chức vụ với DGPS / SBAS: 2.0 CEP
- Ngày WGS-84- Mua tỷ lệ (TTFF được xác định ở mức 95% của trạm địa phương
vị trí đầu tiên)
- Hot bắt đầu <1 s, trung bình, mở bầu trời
- Warm bắt đầu: 35 s, trung bình, bầu trời mở
- Lạnh bắt đầu: 35 s, trung bình, bầu trời mở
- Hỗ trợ AGPS
- Hoạt động điện áp 3,3 V DC ± 5%- 160mW tiêu thụ điện năng thấp ở 3,3 V (điện

đầy đủ)
- Nghị định thư
- NMEA-0183
- SiRF nhị phân
- RTCM SC-104
- Tinh thể dao động (TCXO), nhiệt độ bồi thường với sự ổn định tần số ± 0.5 ppm
- Bộ nhớ 4 Mb Flash và 1Mb SRAM
Giao diện
- 60-pin DIP kết nối
- Giao diện bên ngoài SIM 3V hoặc 1.8V
- Dual giao diện âm thanh tương tự
- AT lệnh thông qua giao diện nối tiếp
- Embedded SIM thẻ
- LCD giao diện
GVHD: Dương Hữu Ái 11
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
- RTC sao lưu
- Phí giao diện
- Serial giao diện và giao diện gỡ rối
- Dual nối tiếp giao diện cho GPS
- Hai ăng-ten riêng biệt kết nối GSM / GPRS & GPS và hai miếng đệm ăng-ten
choGSM / GPRS & GPSĐây là module GSM/GPRS và GPS của hãng SIMCOM
Đây là module GSM/GPRS và GPS của hãng SIMCOM
Hình 2.1:ModuleSIM548C
M o d u l e S I M 5 4 8 C l à m ộ t m o d u l e n h ỏ g ọ n c ó k h ả n ă n g h o ạ t
đ ộ n g ở 4 b ă n g t ầ n GSM/GPRS, đồng thời sản phẩm này cũng được tích hợp kĩ
thuật GPS cho định vị vệ tinh. Thiết kế gọn giúp SIM548C dễ tích hợp GSM/GPRS &
GPS thành giải pháp all-in-one. Bạn sẽ tiết kiệm cả thời gian và tiền bạc với thiết bị phần
cứng tích hợp này.Đặc điểm chung:

•4 băng tần GSM 850/900/1800/1900MHz
•GPRS multi-slot class 10
•GPRS mobile station class B
•Tương thích với GSM pha 2/2+
- Class 4 (2W @ GSM850/900MHz)
- Class 1 (1W @ GSM1800/1900MHz)
•Đ i ề u k h i ể n b ằ n g t ậ p l ệ n h A T ( G S M 0 7 . 0 7 v à 0 7 . 0 5 , t ậ p
l ệ n h A T c ả i t i ế n SIMCom)
GVHD: Dương Hữu Ái 12
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
•Bộ tool kit ứng dụng SIM
•Tiêu thụ công suất thấp
•Điện áp cung cấp trong khoảng 3.4 – 4.5V
•Nhiệt độ hoạt động bình thường: -30°C tới +80°C
•Nhiệt độ hoạt động hạn chế: -40°C tới -30°C và +80°C tới +85°C
•Nhiệt độ lưu trữ: -45°C tới +90°C
•Kích thước: 50 x 33 x 8.8mmĐặc điểm kỹ thuật của GPS:
•20 kênh nhận, L1 1575.42MHz, C/A code tốc độ chip 1,023MHz
•Độ chính xác vị trí 2.5m CEP
- Không có SA/ vận tốc 0.1 m/s
- Không có SA/ thời gian đồng bộ với GPS 1 μs
•Vị trí với DGPS/SBAS: 2.0 CEP
•Date WGS-84
•Tốc độ thu thấp (TTFF đạt 95% vị trí đầu tiên của trạm địa phương)
- Hot start<1s, trung bình, open sky
- Warm start: 35s, trung bình, open sky
- Cold start: 35s, trung bình, open sky
•Hỗ trợ AGPS
•Điện áp hoạt động 3.3V DC ±5%

•Công suất tiêu thụ thấp 160mW tại điện áp 3.3V
•Các giao thức:
-NMEA-0183-SiRF nhị phân-RTCM SC-104
•Bộ dao động tinh thể (TCXO), nhiệt độ được bù với tần số ổn định ±0.5 ppm
•Bộ nhớ flash 4MB và 1MB SRAMCác giao tiếp:
•DIP 60 chân
GVHD: Dương Hữu Ái 13
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
•Giao tiếp cho SIM ngoài 3V hoặc 1.8V
•2 giao tiếp âm thanh analog
•Giao tiếp serial cho cấu hình lệnh AT
•Khe SIM
•Giao tiếp LCD
•RTC dự phòng
•Giao tiếp sạc
•Giao tiếp serial và Debug
•2 giao tiếp serial cho GPS
•2 đ ầ u n ố i a n t e n r i ê n g b i ệ t c h o G S M / G P R S & G P S v à
2 a n t e n đ ệ m c h o GSM/GPRS & GPS
Hình 2.2: SIM 548 vàcác thiết bị đi kèm module SIM548C
Anten GPS
Connector
Đầu nối anten
Anten gps
GVHD: Dương Hữu Ái 14
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
2.2. Phần cứng module SIM548C
2.2.1 Phần cứng ứng dụng GSM của SIM548C

Muốn giao tiếp với module SIM548C phải th ông qua một chuẩn
đế cắm 60 chân
-Nguồn cung cấp và nguồn sạc pin
-Hai ngõ vào giao tiếp theo chuẩn nối tiếp
-Hai ngõvào analog
-Ngõ vào ra dành cho Simcard.
GVHD: Dương Hữu Ái 15
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
2.2.1.1 Bảng mô tả các chân của module
60 chân sim548
GVHD: Dương Hữu Ái 16
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
2.2.2 Bật ứng GSM của module SIM548
Có ba cách để cho phép ứng dụng GSM hoạt động.
• Sử dụng chân PWMRKEY.
• Sử dụng chân CHG_IN.
• Sử dụng ngắt của một thời gian thực.
GVHD: Dương Hữu Ái 17
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
• Sử dụng chân PWMRKEY để bật ứng dụng GSM:
Để cho phép ứng GSM hoạt động,yêu cầu phải giữ chân PWMRKEY ở mức thấp trong
một khoảng thời gian ngắn
Hình 2.3:Dùng chân PWMRKEY để bật ứng dụng GSM
Khi việc bật ứng dụng GSM hoàn tất. Module sẽ gửi trả lại thông báo ứng dụng đã sẵn
sàng hoạt động “RDY”. Và chân STATUS sẽ được kéo lên mức cao và giữ ở mức này khi
ứng dụng GSM hoạt động.
• Sử dụng chân CHG_IN để bật ứng dụng GSM.

Đây là chân dành cho bộ sạc pin của module SIM548.Nếu bộ sạc được nối với chân
CHG_IN của module khi đang trong chế độ POWER DOWM,thì nó sẽ chuyển sang chế
độ GHOST (chỉ sạc pin). Trong chế độ này module không kết nối mạng và chỉ cho phép
một vài lệnh AT làm việc. Khi sử dụng chân CHG_IN để bật ứng dụng GSM,module sẽ
gửi thông báo:
RDY
GHOST MODE
+CFUN: 0
Trong chế độ GHOST, việc kéo chân PWRKEY xuống mức thấp trong một khoảng
thời gian ngắn ứng dụng GSM sẽ được mở và chuyển sang chế độ sạc điện,tất cả chức
năng của ứng dụng GSM được mở và cho phép thực hiện được tất cả các lệnh AT. Lúc
này module sẽ gửi trả thông báo:
From GHOST MODE to NORMAL MODE
• Sử dụng bộ thời gian thực RTC để bật ứng dụng GSM (chế độ báo động).
Ở chế độ báo động, cho phép ứng dụng GSM hoạt động bằng việc sử dụng bộ thời
gian thực RTC. Bộ thời gian thực sẽ đánh thức GSM của module SIM548 khi ứng dụng
GVHD: Dương Hữu Ái 18
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
này ngừng hoạt động. Trong chế độ này module sẽ không kết nối mạng GSM và các tập
lệnh dành cho SIM card sẽ không thực hiện được.
Có thể sử dụng lệnh AT+CALARM để cài đặt thời gian báo động. Bộ thời gian thực
sẽ giữ module trong thời gian báo động nếu ứng dụng GSM được tắt bằng lệnh
““AT+CPOWD=1” hay chân PWRKEY. Module sẽ chuyển sang chế độ báo động. Lúc
này module sẽ gừi thông báo:
RDY
ALARM MODE
Chế độ báo động sẽ hoạt động trong một thời gian tối đa 90s,lúc này module sẽ tự
đông ngưng hoạt động. Tuy nhiên,trong suốt thời gian báo động,nếu lệnh AT+CFUN=1
được gửi đến,việc module tự động tắt sẽ không xảy ra. Cũng trong chế độ này,việc kéo

chân PWRKEY xuống mức thấp trong một khoảng thời gian ngắn sẽ làm ứng dụng GSM
ngưng hoạt động ngay lập tức.
2.2.3 Tắt ứng dụng GSM của module SIM548
Các cách được sử dụng để tắt ứng dụng GSM của module SIM548:
• Sử dụng chân PWRKEY.
• Sử dụng lệnh AT.
• Module phát hiện nguồn cung cấp yếu.
• Quá nhiệt.
• Sử dụng chân PWRKEY để tắt ứng dụng GSM.
Có thể tắt ứng dụng GSM bằng việc kéo chân PWRKEY xuống mức thấp trong một
khoảng thời gian ngắn. Module sẽ gửi thông báo:
NORMAL POWER DOWN
Lúc này,tất cả lệnh AT sẽ không có
hiệu lực. Module chuyển sang chế đô
POWER DOWN, và chỉ còn bộ
thời gian thực RTC hoạt động. Quá
GVHD: Dương Hữu Ái 19
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
trình này cũng có thể được nhận biết thông qua chân STATUS,chân này sẽ bị tự động
xuống mức thấp trong chế độ này.
Hình 2.4: Dùng chân PWRKEY để tắt ứng dụng GSM
• Sử dụng lệnh AT để tắt ứng dụng GSM.
Có thể sử dụng lệnh “AT+CPOWD=1” để tắt ứng dụng GSM. Module gửi trả thông
báo:
NORMAL POWER DOWN
Lúc này,tất cả lệnh AT sẽ không có hiệu lực. Module chuyển sang chế đô POWER
DOWN, và chỉ còn bộ thời gian thực RTC hoạt động. Quá trình này cũng có thể được
nhận biết thông qua chân STATUS,chân này sẽ bị tự động xuống mức thấp trong chế độ
này.

Ứng dụng sẽ tự động tắt khi nguồn cung cấp yếu.
Phần mềm sẽ thường xuyên kiểm tra điện áp nguồn cung cấp trên chân VBAT,nếu
mức điện áp nhỏ hơn 3.5V,module sẽ gửi thông báo:
POWER LOW WARNNING
Nếu mức điện xuống dưới 3.4V,module sẽ gửi thông báo:
POWER LOW DOWN
Lúc này module sẽ tự động về chế độ POWER DOWN,chỉ còn bộ thời gian thực hoạt
động. Chân STATUS cũng sẽ về mức thấp
Ứng dụng GSM sẽ tự động tắt nếu quá nhiệt.
Phần mềm sẽ luôn kiểm tra nhiệt độ của module. Nếu nhiệt độ hiện tại của module
lớn bằng hoặc lớn hớn 80 ,module sẽ gửi thông báo:℃
+CMTE:1
GVHD: Dương Hữu Ái 20
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
Nếu nhiệt độ thấp hơn -30 ,module sẽ gửi thông báo:℃
+CMTE:-1
Nếu nhiệt độ trên 85 ,module sẽ gửi thông báo:℃
+CMTE:2
Nếu dưới -35 :℃
+CMTE:-2
Nếu nhiệt độ nằm ngoài khoảng -35℃ đến 85 ,module sẽ tự động tắt.℃
Lúc này module sẽ tự động về chế độ POWER DOWN,chỉ còn bộ thời gian thực hoạt
động. Chân STATUS cũng sẽ về mức thấp.
Có thể kiểm tra nhiệt độ hiện tại của module bằng cách sử dụng lệnh “AT+CMTE” khi
module đang hoạt động.
2.2.4 Kết nối SIM card
Có thể sử dụng lệnh AT để lấy thông tin từ SIM card.
Module hỗ trở cả 2 loại SIM card 1.8V và 3.0V.
Hình 2.5: Kết nối SIM card 6 chân

- Cấu tạo đế SIM
card
GVHD: Dương Hữu Ái 21
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
Hình 2.6: Cấu tạo đế SIM card 6 chân
2.3 Phần cứng ứng dụng GPS của module SIM548
Giao tiếp với ứng dụng GPS thông qua chuẩn giao tiếp nối tiếp RS-232.
2.3.1 Chi
tiết các
chân
dùng cho
ứng
dụng GPS
GVHD: Dương Hữu Ái 22
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối
chân dành cho ứng dụng GPS
2.3.2 Bật ứng dụng GPS
Để cho ứng dụng GPS hoạt động,nguồn cung cấp tại chân GPS_VCC phải lớn hơn
2.3V,và giữ ở mức này trong khoảng ít nhất 220ms.
Hình 2.7: Bật ứng dụng GPS
2.3.3Chuẩn giai tiếp nối tiếp của ứng dụng GPS
Module SIM548 hỗ trợ hai port giao tiếp cho ứng dụng GPS (portA và portB).
PortA:
- Hai chân để truyền nhận dữ liệu : GPS_RXA và GPS_TXA.
- Hỗ trợ tốc độ baud từ 1200 đến 115200 bps.
- Giao thức giao tiếp: Mặc định là SiRF,57600 bps.
GVHD: Dương Hữu Ái 23
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc

Môn thiết bị đầu cuối
PortB:
- Hai chân truyền nhận dữ liệu : GPS_RXB và GPS_TXB.
- Hỗ trợ tốc độ baud từ 1200-15200 bps.
- Chuẩn giao thức truyền dữ liệu : NMEA,4800 bps.
- Định dạng dữ liệu đầu ra: GGA,GSA,GSV,RMC,VTG.
Tần số cập nhật ; 1Hz
2.4. Lắp đặt thiết bị module ở phía khách hàng
2.4.1 Ví dụ về lắp đặt module dùng cho theo dõi & giám sát phương tiện vận tải tối ưu
Quản lý một doanh nghiệp, sở hữu một đội xe phân phối, vận chuyển hàng hoá tới các
tỉnh thành trên toàn quốc chắc hẳn điều quan tâm của các nhà quản lý là làm thế nào bảo
đảm an toàn phương tiện, giám sát hành trình của xe và tăng hiệu quả sử dụng đội xe. Với
sự phát triển của công nghệ, thật dễ dàng nếu bên khách hàng có trong tay Thiết bị định
vị toàn cầu GPS - Hệ thống ứng dụng công nghệ định vị qua vệ tinh (GPS) kết hợp với
công nghệ GSM/GPRS giúp giám sát xe từ xa theo thời gian thực mang lại những lợi ích
thiết thực trong công tác quản lý của doanh nghiệp

Hệ thống hoạt động dựa trên sự kết hợp của:
- Sóng không dây GSM.
- Sóng vệ tinh GPS.
- Bản đồ số Google Map.
Module GPS trong thiết bị đầu cuối bắt tín hiệu GPS từ vệ tinh để định vị vị trí xe.
Vị trí xe cùng với các thông số khác được gởi về trung tâm qua đường truyền
GSM/GPRS tự động.
Với công nghệ GIS, chỉ cần máy tính kết nối vào trung tâm qua Internet là có thể giám
sát các xe theo thời gian thực trên nền bản đồ số Google Map chi tiết 64 tỉnh thành Việt
Nam.
GVHD: Dương Hữu Ái 24
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc
Môn thiết bị đầu cuối

Qua đó nhà quản lý dễ dàng :
- Quản lý và theo dõi một hay nhiều xe tại một thời điểm.
- Giám sát một hoặc tất cả các xe trên một màn hình bản đồ.
- Thao tác phóng to/thu nhỏ, kéo thả trên bản đồ số 64 tỉnh thành dễ dàng và nhanh
chóng.
- Trạng thái xe hiển thị trực tiếp trên bản đồ chi tiết 64 tỉnh thành.( kinh độ, vĩ độ,
địa chỉ…)
- Lộ trình của xe được theo dõi liên tục nhằm giám sát từ xa lộ trình của xe với các
thông số: vị trí xe chính xác đến từng con đường, vận tốc, hướng di chuyển, trạng thái
tắt/mở , trạng thái quá tốc độ, các điểm dừng, đỗ…
- Các thông tin về mức tiêu hao xăng, dầu sẽ được hiển thị chi tiết trên bản đồ
- Cho phép thêm các điểm riêng vào bản đồ số nhằm kiểm soát việc ra vào các điểm
cần quản lý (Vd: Đại lý, kho hàng )
- Lưu trữ giúp xem lại lộ trình xe chạy theo khoảng thời gian & tốc độ tùy chọn.
- Và nhiều tính năng khác.
Vậy:
Hệ thống hoạt động thế nào ?
Mỗi một thiết bị định vị có gắn 1 sim card sẽ được gắn vào xe cần theo dõi. Thiết bị
có kích thước nhỏ gọn, được lắp ở một nơi bất kỳ trong xe, người lái xe không thể biết
được. Sản phẩm này sẽ được lắp đặt bởi kỹ thuật viên có chuyên môn của chúng tôi.
- Thiết bị là một bộ thu tín hiệu từ vệ tinh (GPS) đồng thời phát tín hiệu GPRS (của các
mạng di động Mobifone, Vinaphone, Viettel ). Nó cho phép nhắn tin SMS mang tọa độ
đến điện thọai của Quý khách thông qua mạng GSM hay đến máy tính của Quý khách
thông qua kết nối Internet và mạng GPRS. Từ đó, Quý khách có thể dễ dàng theo dõi vị
trí di chuyển của phương tiện.
- Nguyên lý hoạt động của nó giống như "hộp đen" trên máy bay, nó ghi lại toàn bộ
hành trình và các thông tin khác về xe (thông qua GPS và các cảm biến) đồng thời gửi
báo cáo liên tục về cho người quản lý (thông qua GPRS)
- Người quản lý có thể giám sát phương tiện bằng cách theo dõi trực tiếp trên màn hình
ở bất kỳ đâu có kết nối Internet.

Tôi phải truy cập vào đâu để theo dõi xe của tôi trên màn hình máy tính ?
- Khi khách hàng đăng ký sử dụng, bên cung cấp dịnh vụ sẽ cung cấp user và password
để truy cập vào trang Web Server của dịch vụ : www.gps.net.vn . User và password là do
bên khách hàng tự đặt, và toàn quyền theo dõi phương tiện của mình.
2.4.2 Lợi ích sử dụng
Giảm chi phí quản lý, chi phí vận hành, chi phí nhiên liệu cho doanh nghiệp.
Hỗ trợ kịp thời trong các trường hợp: tai nạn, mất cắp, gian lận của tài xế…
Điều phối 1 cách tối ưu, nhanh chóng kịp thời nâng cao chất lượng dịch vụ của khách
hàng.
Vừa qua, liên tiếp các vụ lừa đảo thuê xe tự lái rồi đem cầm cố bỏ trốn khiến không ít
doanh nghiệp lao đao. Một số doanh nghiệp đã "bí mật" gắn hộp đen định vị theo dõi, có
GVHD: Dương Hữu Ái 25
SVTH: Lê Hồng Chiến - Bùi Đức Phúc