Наше деловое партнерство www.banwar.org

Вирішив ознайомитися трохи з GPS навігацією, прикупив недорогий модуль. Заодно, що б не заблукати в трьох соснах, на його основі вирішив зібрати собі компактний трекер, який без праці підключається до стільникового телефону або ноутбука.

Трекер в роботі

В основу пристрою ліг GPS модуль від Quectel - L10. Компактний (22 × 17мм), недорогий (~ 300 рублів), легко паяемий чіп (крок 1,1мм). На борту якого міститься UART, USB, I2C, SPI, в загальному велика різноманітність інтерфейсів для сполучення хоч з компом, хоч з мікро контролером, хоч з чим завгодно. Підтримує як пасивні, так і активні антени різних видів. Стандартний протокол для таких пристроїв - NMAE.

Мені в першу чергу був цікавий саме UART, тому що він найбільш зручний для сполучення з МК та іншої периферією. Таким чином підчепив на один UART вихід модуля системи глобального позиціонування Bluetooth модуль HC-05 і незважаючи на наявний вбудований USB свій UART-USB перетворювач на CP2102 . Вийшов наступний звір:

схема

На схемі видно, що модуль підключений до USB-UART перетворювача і BT модулю по UART. Харчуванням USB і Bluetooth подається через діоди Шотки (VD1 і VD4) на модуль GPS, що дозволяє йому запускатися з кожним з них не маючи незатребуваних деталі трекера, також про використаний джерелі зв'язку свідчить світлодіод LED1 або LED3. Синій зуб і GPS модуль маю свої статус світлодіоди LED4 і LED2, другий щомиті миготіння свідчить про те, що супутники виявлені і модуль отримує дані про місце розташування. Для гарячого запуску у GPS передбачена батарейка на 3,3 для збереження даних в енергозалежною пам'яті, без цієї батарейки модулю потрібно від підлозі хвилини до хвилини для пошуку супутників.

Що б все це розмістити в компактному корпусі для 3-х пальчикових батарейок плату довелося зробити двосторонньою.

Печатка (вид з боку доріжок)

Її розміри 50 × 30мм. GPS модуль - L10. Bluetooth HC-05 з прошивкою linvor V1.5. GPS активна антена ANT GPS GA-240 UFL-F10CM приклеєна на двосторонній монтажний скотч . USB-UART перетворювач виконаний на мікросхемі CP2102 в QFN-28 корпусі. Стабілізатор VR1 на 3,3 L78L33ABUTR в корпусі SOT-89, його обв'язка конденсатори C1, C2 0805 0,1мкФ і чіп-тантал конденсатор C3 типорозміру A або B на 10мкФ. Використано Шотки діоди - MBR0540T1 VD1-VD4, з яких на VD2 гаситься надлишок напруги акумулятора (можлива заміна SS16), VD1 і VD4 розв'язують ланцюга харчування від акумулятора і від USB. Діод VD3 можна замінити будь-яким діодом. LED1-LED4 будь чіп світлодіоди з струмом споживання не більше 10мА, у них в якості струмових обмежувачів стоять резистори R1-R2 типорозміру 0805 і R5-R6 типорозміру 1206 з опором 360-510Ом. R4 0805 100Ом. R3 -Перемички, також виконує роль запобіжника, крім R3 на платі є ще 5 перемичок, всі вони виконані у вигляді резисторів на 0 Ом в корпусі 1206, два з яких S1 і S2 слід встановити при використання активної антени, але з малим струмом споживання. Конденсатори C5 і C6 чіп-тантал типорозміру A на 4,7 і 10 микрофарад відповідно. C4 0,1 мкФ 0805. Батарейка Bat2 CR120 на 3,3 закріплена двома саморобними скобами отриманими від якоїсь вивідний деталі. Застосовано SMD гніздо mini-USB. Гніздо для підключення антени U.FL. В якості корпусу застосований закритий держатель для трьох батарейок АА - ZH292. При роботі від акумулятора (Bat1) конструкція живиться від Li-ion банки 14500 на 3,7.

Під час установки модуля Bluetooth на плату потрібно ізолювати знаходиться з на зворотному боці його контактні площадки від замикання з лініями Rx, Tx і харчування, зробити це можна нанесення невеликої кількості цапон-лаку на лінії на платі під модулем і майданчик на самому модулі.

Плата зі зворотного боку

Практика показала, що для комфортної роботи вистачає одного синього зуба, тому пропоную спрощений варіант схеми пристрою.

Схема bluetooth трекера

Печатка (вид з боку доріжок)

Плата перетворилася в односторонню, але стала довшою на 2 мм, проте в той же корпус її запхати можна. Основні деталі ті ж, що і на попередній платі. Обв'язка трохи змінилася. R1 і R2 360-510Ом 0805. VD1 Шотки діод SS16 або MBR0540T1. VD2 Шотки MBR0540T1 або будь-який інший діод. C1 чіп-тантал 10мкФ типорозміру A або B. C2 кераміка 0,1 мкФ 0805. R3 0805 100Ом. Батарейка винесена на протилежну сторону плати. Смог обійтися однією перемичкою. Так само як і в першому варіанті плати потрібно ізолювати контактну площадку під Bluetooth модулем.

Трекер не вимагає мікроконтролера і повинен почати роботу відразу після збирання, якщо компоненти налаштовані як за замовчуванням: швидкість 9600, 8N1.

Після включення трекер відразу стає видно серед доступних Bluetooth пристроїв для підключення. Після створення пари та підключення з ним можна почати роботу з будь-якої навігаційної програми підтримуючої GPS.

Видимі і доступні супутники

Після подачі живлення GPS приймач відразу починає роботу, спочатку він шукає супутники. При використання батарейки пошук становить кілька секунд, далі починає їх обробляти. В доброю погоду на відкритому просторі дані про місце розташування стають доступні вже через 5 секунд після включення. У похмуру погоду в будівлю біля вікна може знадобитися кілька хвилин.

Пара слів про використовувані засоби. На телефоні використовую програми MapNav, Яндекс карти і Mail пробки. З програм для комп'ютера добре зі своїми завданнями справляється 2GIS і Google Earth.

Завантажити печатку bluetooth трекера

Завантажити печатку bluetooth трекера з UART-USB перетворювачем