Моей целью было собрать мобильное устройство слежения. Вы можете придумать для него много назначений, но очевидно то, что такое устройство сможет сообщить, где оно находится.
Это устройство можно поместить в машине и если ее украдут, оно объявит тревогу. Фактически, устройство может сказать, где находится машина. Уже существующие мобильные устройства слежения показались мне слишком дорогими и ограниченными для моих нужд. Другой возможностью было приобрести одну из Nokia N95, которые имеют встроенную GPS. Они действительно хороши, но на тот момент стоили около 600€, что совсем не дешево. Так что я решил сделать свое собственное устройство.
Материалы
Итак, моей первой идеей было соединить микроконтроллер с GSM и GPS модулями. На www.sparkfun.com, например, очень много таких модулей. Просматривая их магазин, я нашел Telit GM862, который является GSM модулем со встроенным GPS приемником. Это было то, что нужно. И они высылают замечательные печатные руководства, чтобы любителям было легче получить использовать эти модули.
Вот некоторые характеристики этого GSM-GPS модуля:
- Четырехполосный GSM
- Потребление в среднем 17 мА в безнагрузочном, 3.5 мА в режиме пониженной мощности
- Потребление в среднем 250 мА в рабочем режиме
- Встроенный SiRF III GPS приемник
- Пересылка данных, голоса, СМС и факсов
- Скорость передачи данных до 57,6 кб/с
- Напряжение питания: 3,4 - 4,2 В
- КМОП-элементы совместимые с фотокамерой
- Встроенный интерпретатор Python Возможность передачи голоса означает, что вы не ограничены только применением в качестве устройства слежения. Чтобы собрать полноценный мобильный телефон вы можете подсоединить микрофон и спикер.
Вот список того, что я приобрел для первой попытки сборки.
- Telit GM862-GPS модуль, 126€
- Отладочная плата GM862, $29.95
- Четырехполосная антенна, $7.95
- GPS антенна 3В, $14.95
- 2 интерфейсных кабеля для антенны, $8.95
- необязательно: Полимерные ионно-литиевые батареи, $7.95
- необязательно: Зарядное устройство для ионно-литиевых батарей, $16.95
- Микроконтроллер ATmega8, ок. 2€
- Резисторы: 100, 10k, 22k, 27k, 2 x 47k, 2 x 100k, ок. 1€
- Конденсаторы: 2 x 22p, 100n, 10u, ок. 2€
- Светодиод, 0.10€
- Транзистор, BC337, 0.10€
- Макетная плата, 3€
Суммарно все детали будут стоить около 220€ или $286. Ой! А кто сказал, что паять электронику дешевое увлечение? Но, опять-таки, если вы пойдете этим путем, вы сможете реализовать все что только пожелаете.
Устройство
Просмотрев техническую документацию на GM862, вы поймете, что она сложнее, чем вы предполагали. Проблемой для меня, еще начинающего в электронике, была разница использованных в модуле напряжений. Источник питания должен быть 3,4 - 4,2 В. Это нормально, поскольку AVR может работать при таком напряжении. Но последовательному порту нужен более низкий уровень, 2,8 В (для КМОП). Это означает, что вы не можете подсоединить UART контроллера (универсальный асинхронный приемопередатчик) напрямую к модулю.
К счастью, эта проблема была уже решена в проекте Trackbox2. Другой заслуживающей внимание вещью был сам источник питания. Для пикового тока ему требуется как минимум 2 А. Я использовал полимерные ионно-литиевые аккумуляторные батареи, которые полностью удовлетворяют моим потребностям. Если вам придется воспользоваться 5 В источником питания, вам также придется использовать хороший регулятор напряжения и иметь дело с проблемой уровня напряжения для КМОП.
Как вы можете видеть, для GM862 нужно очень мало соединений. На плате вам нужно соединить следующее:
- Rх, последовательный модемный коммуникатор
- Tх, последовательный модемный коммуникатор
- RTS к земле, подтверждение связи не используется
- Сигнальный светодиод
- Выключатель для управления модулем
- VCC и GND
Пожалуйста запомните, это не производственная разработка или готовое устройство, так что прочитайте перед монтированием компонентов какую-нибудь документацию. Я вас предупредил.
Работа устройства
На сегодняшний день я могу включать или выключать модуль, посылать посредством модуля СМС и получать с него данные GPS.
Вот пример ответа GPS:
Request GPS AT$GPSACP got: AT$GPSACP GPSACP: 131924.999,5333.9291N,00954.8841E,2.6,34.0,3,29.78,0.32,0.17,130707,07
OK Теперь вы знаете, где я живу ;)
Заключение
Вот и все. Это отняло у меня немного денег и сил, но оно того стоило. В следующий раз поговорим о программном обеспечении и о том, как общаться с GSM модулем.
Ссылки
- Часть вторая
- Превосходная информация по интерфейсу AVR и GM862, очень мне помогла. На немецком.
- Руководство на Sparkfun как использовать GM862. Также там есть форум с информацией по GSM и GPS.
- Розничная торговля GM862 и замечательный форум.
- Все описания и руководства для GM862. Скачать
- Схема на Eagle
- Схема на Eagle в формате png
