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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

+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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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
+

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

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

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

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

+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

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

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/