GPS/GSM трекер на базе AVR ATmega128 и SonyEricsson GR-64

GPS все больше проникает в нашу жизнь. Всякие полезные штуки, вроде автомобильных GPS-навигаторов и сотовых телефонов со встроенным GPS-модулем обеспечивают наше удобство и безопасность. Но как обеспечить безопасность другого человека (ребенка, например) или неодушевленного, но дорогого нам предмета — автомобиля, ценного груза или даже — почему бы и нет — важного почтового отправления?

Для этого разработан специальный класс приборов, так называемых GPS-трекеров. Трекеры бывают в том числе и с автономным питанием, рассчитанными на долгое автономное путешествие в кармане одежды ребенка или внутри бандероли с дорогими нашему сердцу вещами или документами. Такая коробочка будет периодически присылать владельцу свои географические координаты, высоту над уровнем моря, скорость перемещения, а если трекер еще и оснастить датчиками вроде термометра или акселерометра, можно будет в онлайн-режиме отслеживать температуру окружающего воздуха и то, не ронял ли кто-нибудь ваш груз (или ребенка) на бетонный пол.
Обычно GPS-трекер покупается, а затем подключается к серверу, что позволяет отслеживать перемещение объекта через интернет в удобном графическом виде.

Покупать трекер мы не будем, возиться с сервером тоже, а все потому что трекер мы сделаем сами, а вместо сервера у нас будут SMS-сообщения. Причем трекер у нас будет с «изюминкой» — в перерывах между сессиями определения координат электроника будет впадать в глубокий анабиоз, потребляя от аккумулятора ток всего в 3 мкА, а это значит, что такой прибор сможет работать в автономном режиме не сутки-двое, как большинство GPS-трекеров, а до года (от стандартного небольшого аккумулятора, разумеется), отправляя довольному владельцу свои координаты раз в сутки.

Разработка GPS/GSM трекера — дело относительно несложное, по крайней мере в части аппаратной составляющей. Все что вам нужно, это взять ваш любимый контроллер (желательно с поддержкой режима микропотребления), добавить GSM-модуль и GPS-приемник плюс продумать питание всех этих компонентов.

Пример схемы показан ниже (изображение кликабельно). Да, я знаю, схема нарисована немного странно, но это не особенности вкуса разработчика, а просто шероховатости конвертации из PCAD в Altium Designer.

 

Основное требование, которое выдвигалось к данной конкретной схеме — минимизация энергопотребления в спящем режиме. Предполагалось, что прибор можно будет засунуть, например, в почтовое отправление или в отправляемый железной дорогой груз, чтобы в дальнейшем пусть нечасто, на зато долго получать SMS-сообщения с координатами трекера. Поэтому:

  • питание самого микроконтроллера реализовано через микросхему D2 TPS71501, примечательную тем, что она имеет как малое падение напряжения, так и очень низкий собственный ток потребления. Последнее особенно важно в связи с тем, что эта микросхема включена всегда, даже когда GSM-модуль и GPS-приемник отключены, а микроконтроллер переведен в режим микропотребления.
  • GSM и GPS модули подключены через ключи на MOSFET транзисторах. Это позволяет сократить их потребление буквально до 0 мкА.
  • использован микроконтроллер с возможностью перехода в режим микропотребления. Сегодня, конечно, я никак не могу посоветовать вам использовать для этого ATmega128, лучше взять что-нибудь с ядром ARM.

main.c (компилятор IAR EW):

 

GPSmod.c:

 

GSMmod.c:

 

uart.c:

 

 

Добавить комментарий