Chương 1: Tổng Quan. Chương này trình bày vấn đề dẫn nhập, lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn và bố cục đồ án. Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết. Giới thiệu các linh kiện, thiết bị sử dụng thiết kế hệ thống, các chuẩn truyền, giao thức.
Chương 3: Tính Toán Và Thiết Kế Hệ Thống. Tính toán thiết kế, đưa ra sơ đồ nguyên lí của hệ thống. Chương 4: Thiết Kế Hệ Thống. Thiết kế hệ thống, lưu đồ, đưa ra giải thuật và chương trình.
Chương 5: Kết Quả, Nhận Xét, Đánh Giá. Đưa ra kết quả đạt được sau một thời gian nghiên cứu, một số hình ảnh của hệ thống, đưa ra những nhận xét, đánh giá toàn bộ hệ thống. Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển. Trình bày những kết luận về hệ thống những phần làm rồi và chưa làm, đồng thời nếu ra hướng phát triển cho hệ thống.
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 3 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2. HỆ THỐNG ĐỊNH VI TOÀN CẦU (GPS) VÀ HỆ TOẠ ĐỘ ĐỊA LÝ Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System – GPS) là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo, do Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý. Trong cùng một thời điểm, tọa độ của một điểm trên mặt đất sẽ được xác định nếu xác định được khoảng cách từ điểm đó đến ít nhất ba vệ tinh[3].
Các vệ tinh GPS bay vòng quanh Trái Đất hai lần trong một ngày theo một quỹ đạo rất chính xác và phát tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất. Các máy thu GPS nhận thông tin này và bằng phép tính lượng giác tính được chính xác vị trí của người dùng. Về bản chất máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ vệ tinh với thời gian nhận được chúng. Sai lệch về thời gian cho biết máy thu GPS ở cách vệ tinh bao xa.
Rồi với nhiều quãng cách đo được tới nhiều vệ tinh máy thu có thể tính được vị trí của người dùng và hiển thị lên bản đồ điện tử của máy. Ứng Dụng của GPS: Ứng dụng của GPS là rất lớn, ngoài chức năng định vị trên các thiết bị cá nhân và quân sự thì các nó cũng được ứng dụng rất nhiều trên các phương tiện giao thông: Giám sát lộ trình đường đi của phương tiện theo thời gian thực: vận tốc, hướng di chuyển và trạng thái tắt/mở máy, quá tốc độ của xe…. Xác định vị trí xe chính xác ở từng góc đường (vị trí xe được thể hiện nhấp nháy trên bản đồ), xác định vận tốc và thời gian xe dừng hay đang chạy, biết được lộ trình hiện tại xe đang đi (real time) Lưu trữ lộ trình từng xe và hiển thị lại lộ trình của từng xe trên cùng một màn hình Xem lại lộ trình xe theo thời gian và vận tốc tùy chọn Quản lý theo dõi một hay nhiều xe tại mỗi thời điểm Báo cáo cước phí và tổng số km của từng xe (ngày/tháng) Cảnh báo khi xe vượt quá tốc độ, vượt ra khỏi vùng giới hạn BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 4 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chức năng chống trộm.
Hệ toạ độ địa lý: là một hệ tọa độ cho phép tất cả mọi điểm trên Trái Đất đều có thể xác định được bằng một tập hợp các số có thể kèm ký hiệu. Các tọa độ thường gồm số biểu diễn vị trí thẳng đứng, và hai hoặc ba số biểu diễn vị trí nằm ngang. Hệ tọa độ phổ biến hiện nay là hệ hệ tọa độ cầu tương ứng với tâm Trái Đất với các tọa độ là vĩ độ, kinh độ và cao độ. Vĩ độ (ký hiệu: φ) của một điểm bất kỳ trên mặt Trái Đất là góc tạo thành giữa đường thẳng đứng (phương của dây dọi, có đỉnh nằm ở tâm hệ tọa độ-chính là trọng tâm của địa cầu) tại điểm đó và mặt phẳng tạo bởi xích đạo.
Đường tạo bởi các điểm có cùng vĩ độ gọi là vĩ tuyến, và chúng là những đường tròn đồng tâm trên bề mặt Trái Đất. Mỗi cực là 90 độ: cực bắc là 90° B; cực nam là 90° N. Vĩ tuyến 0° được chỉ định là đường xích đạo, một đường thẳng tưởng tượng chia địa cầu thành Bán cầu bắc và Bán cầu nam. Kinh độ (ký hiệu: λ) của một điểm trên bề mặt Trái Đất là góc tạo ra giữa mặt phẳng kinh tuyến đi qua điểm đó và mặt phẳng kinh tuyến gốc.
Kinh độ có thể là kinh độ đông hoặc tây, có đỉnh tại tâm hệ tọa độ, tạo thành từ một điểm trên bề mặt Trái Đất và mặt phẳng tạo bởi đường thẳng ngẫu nhiên nối hai cực bắc nam địa lý. Những đường thẳng tạo bởi các điểm có cùng kinh độ gọi là kinh tuyến. Tất cả các kinh tuyến đều là nửa đường tròn, và không song song với nhau: theo định nghĩa, chúng hội tụ tại hai cực bắc và nam. Đường thẳng đi qua Đài Thiên văn Hoàng gia Greenwich (gần London ở Liên hiệp Vương quốc Anh và Bắc Ireland) là đường tham chiếu có kinh độ 0° trên toàn thế giới hay còn gọi là kinh tuyến gốc.
Kinh tuyến đối cực của Greenwich có kinh độ là 180°T hay 180°Đ. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 5 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.1 Cách sắp xếp kinh độ và vĩ độ trên trái đất. Phương pháp xác định quãng đường và góc giữa hai toạ độ địa lý với cực bắc của trái đất: Sự phân bố các vĩ tuyến không giống như các kinh tuyến, các mặt phẳng tạo bởi các vĩ tuyến luôn song song với nhau trong khi các mặt phẳng được tạo bởi các kinh tuyến lại cắt nhau trên đường thẳng đi qua trục của trái đất, vậy nên giá trị khoảng cách của một đơn vị vĩ độ sẽ luôn bằng nhau tại mọi vị trí trên trái đất còn giá trị khoảng cách của một đơn vị kinh độ sẽ nhỏ nhất ở hai cực và lớn nhất khi ở xích đạo.
Do vậy, tuỳ vào vị trí đang xét mà ta có các thông số tính khác nhau. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 6 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.2 Phân bố kinh tuyến trên trái đất. Ý tưởng tính toán góc giữa hai toạ độ với hướng bắc và khoảng cách giữa chúng Vì khoảng cách các kinh độ là không đều nhau cho nên ta không thể tính toán dựa bằng phương pháp mặt phẳng toạ độ mà không quy đổi, tuy nhiên trái đất rất rộng lớn, vậy nên khi chúng ta chỉ xét trong một thành phố, nhất là một thành phố gần xích đạo như thành phố Hồ Chí Minh thì ta có thể coi như các kinh tuyến và vĩ tuyến là các đường thẳng vuông góc với nhau, và khi khoảng cách của một đơn vị kinh tuyến bằng khoảng cách của một đơn vị vĩ tuyến thì chúng ta có thể áp dụng các phương pháp tính góc và khoảng cách giữa hai điểm và một vector trong mặt phẳng.
Tại thành phố Hồ Chí Minh là nơi đang xét có toạ độ 10°10’ – 10°38’ Bắc và 106°22’ – 106°54’ Đông, vậy chúng ta chọn kinh độ 106 và vĩ độ 10 làm chuẩn để tính toán. Ta có: Độ dài của một độ vĩ độ trên kinh độ 106: Dlat = 2πR/360 = 111701,0721(m).1) Với R= 6400000(m) là bán kính trái đất. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 7 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Độ dài của một kinh độ trên vĩ độ 10: Dlng= 2πRsin(90°-10°)/360 (2.
Độ dài của một vĩ độ là không đổi tại mọi vị trí trên trái đất, vậy nên ta chọn khoảng cách của một độ vĩ độ làm đơn vị chuẩn để tính toán trong mặt phẳng toạ độ. Khi đó tỷ lệ độ dài một độ vĩ độ trên một độ kinh độ sẽ là: T = Dlat / Dlng = 1/ sin(80°)= 1,015427.3) Khi tính toán, chúng ta chỉ cần nhân giá trị kinh độ cho T là có thể tính toán với các công thức trong mặt phẳng toạ độ vì khi tính toán các vector trong mặt phẳng yêu cầu hai trục x,y có độ dài đơn vị bằng nhau. Để tính góc giữa hai toạ độ với hướng bắc ta có thể dùng công thức tính tích vô hướng của hai vector, một vector tạo bởi hai toạ độ và một vector chỉ hướng bắc( vector đơn vị của trục vĩ độ) .3 Biểu thức toạ độ của tích vô hướng. Ví dụ : chọn điểm hiện tại có toạ độ địa lý ( kinh độ; vĩ độ) là A(106,11; 10,56 ) và điểm đến là D(106,23 ; 10, 7) .10) Quãng đường di chuyển là: ⃗⃗⃗⃗⃗ | * 111701,0721 = 14129,2(m) .11) Tương tự áp dụng công thức toạ độ của tích vô hướng ta có góc của ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐴𝐷 so với hướng ⃗ ( 0 ; 1 ) ) là : 71,56°.
bắc(tương ứng với 𝐵 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 8 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.4 Biểu diễn đoạn đường di chuyển AD trên mặt phẳng toạ độ 2. GIAO THỨC HTTP– TCP/IP 2. Tổng quan Bộ giao thức TCP/IP (Internet Protocol Suite) là bộ giao thức mà Internet và các mạng máy tính đang sử dụng và chạy trên đó.
Nó gồm 2 giao thức chính là TCP (Transmission Control Protocol - Giao thức điều khiển giao vận) và IP (Internet Protocol - Giao thức liên mạng). Bộ giao thức TCP/IP được coi là một tập hợp các tầng. Mỗi tầng giải quyết một tập các vấn đề liên quan đến việc truyền tải dữ liệu, và cung cấp cho các giao thức tầng cấp trên một dịch vụ được định nghĩa rõ ràng dựa trên việc sử dụng các dịch vụ của các tầng thấp hơn. Hay nói cách khác, các tầng trên gần với người dùng hơn và làm việc với dữ liệu trừu tượng hơn, chúng dựa vào các tầng cấp dưới để biến đổi dữ liệu thành các dạng mà cuối cùng có thể truyền đi trong môi trường vật lý.
Mô hình truyền dữ liệu của TCP/IP: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 9 do an CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Bốn tầng của TCP/IP: tầng ứng dụng (Application Layer), tầng giao vận (Transport Layer), tầng mạng (Internet Layer) và tầng liên kết (Link Layer).5 Mô hình truyền dữ liệu của TCP/IP Application Layer (Tầng ứng dụng): Tầng cao nhất trong cấu trúc phân lớp của TCP/IP. Tầng này bao gồm tất cả các chương trình ứng dụng sử dụng các dịch vụ sẵn có thông qua một chồng giao thức TCP/IP như DHCP, DNS, HTTP, FTP, Telnet, SMTP, … Chúng sẽ tương tác với tầng vận chuyển để truyền hoặc nhận dữ liệu. Transport Layer (Tầng giao vận): Gồm 2 phần chính là giao thức TCP và giao thức UDP.