概述
STM32智能定位系统保姆级教程(一)硬件介绍
- 写在前面
- 产品概述
- 模块特性
- 各模块引脚说明
- 串口连接调试说明
- 操作说明
- 原理图及PCB
- 3D打印
- 逻辑关系
写在前面
好久没更新了,小更一下
这是完全看完就可实现的教程哦
第二期在写在写了。。
版本 | |
---|---|
V1.0 | 使用WIFI进行通信,STM32MINI板控制 |
V2.0 | PCB打样,使用电池供电,加入DTU 4G模组,使用TEA加密技术连接服务器 |
产品概述
应用场景:车辆定位器,宠物项圈
使用电源:锂电池(2800mAh)
定位技术:GPS
通信方式:WIFI,4G
调试方式:串口
主控芯片:STM32F103C8T6
模块特性
GPS模块
1, 模块采用 U-BLOX NEO-6M 模组,体积小巧,性能优异。
2, 模块使用陶瓷天线及 MAXIM 公司 20.5dB 高增益 LNA 芯片,搜星能力强。
3, 模块可通过串口进行各种参数设置,并可保存在 EEPROM,使用方便。
4, 模块自带 IPX 接口,可以连接各种有源天线,适应能力强。
5, 模块兼容 3.3V/5V 电平,方便连接单片机系统。
6, 模块自带可充电后备电池,可以掉电保持星历数据
注 :在主电源断开后,后备电池可以维持半小时左右的 GPS 星历数据的保存,以支持温启动或热启动,从而实现快速定位。
4G DTU
4G Cat1 全网通,支持移动 4G、联通 4G、电信 4G
支持多种工作模式:NET/HTTP/MQTT/RNDIS
支持接入云服务器平台:原子云/阿里云/百度云/OneNET
支持 RNDIS 协议无线上网
支持自动采集任务功能,最多支持 5 条命令
支持 4 个网络连接同时在线,支持 TCP 长连接、TCP 短连接和 UDP 协议
支持动态域名和 IP 地址访问
支持注册包/心跳包功能
HTTP 模式下支持 GET 和 POST 请求,并且支持请求头参数配置
支持多种配置方式:AT 指令、短信配置、透传指令、上位机
支持自动重连、掉线监测、内置看门狗、确保稳定可靠
支持串口时间与长度打包机制,串口数据缓存每路连接为 10KB
支持基站定位
支持实时时间查询功能
支持 AT 指令发送英文短信
支持多种固件升级模式:本地升级、远程升级和自动更新固件
支持 5~24V 宽电压供电,满足各种场合
WIFI模块(esp8266)
采用串口(LVTTL)与 MCU(或其他串口设备)通信,内置 TCP/IP
协议栈,能够实现串口与 WIFI 之间的转换。
通过 ATK-ESP8266 模块,传统的串口设备只是需要简单的串口配置,即可通过网络(WIFI)传输自己的数据。
支持 LVTTL 串口,兼容 3.3V 和 5V 单片机系统
模块支持串口转 WIFI STA、串口转 AP 和 WIFI STA+WIFI AP 的模式,从
而快速构建串口-WIFI 数据传输方案,方便设备使用互联网传输数据。
各模块引脚说明
1.GPS模块 (单片机串口三)
从左到右,依次为
引脚名 | 接线 |
---|---|
PPS | 时钟脉冲输出脚,可不接 |
RXD | 模块串口接收脚 TTL 电平,可接单片机的 TXD |
TXD | 模块串口发送脚 TTL 电平,,可接单片机的 RXD |
GND | 接地 |
VCC | 单片机供电(3.3V~5.0V) |
2.4G DTU(单片机串口二)
引脚名 | 接线 |
---|---|
TXD | 接单片机的RXD |
RXD | 接单片机的TXD |
GND | 与单片机共地 |
GND | 与电源GND接 |
VCC | 与电源VCC接,需供给12V电压 |
3.WIFI模块 ESP8266 (单片机串口二)
引脚名 | 接线 |
---|---|
TXD | 接单片机的RXD |
RXD | 接单片机的TXD |
GND | 与单片机共地 |
VCC | 与单片机VCC连接 |
串口连接调试说明
使用USB转TTL用杜邦线连接引出的排针,接线如下 (单片机串口一)
引脚名 | 接线 |
---|---|
GND | 连接USB转TTL的GND |
TXD | 连接USB转TTL的RXD |
RXD | 连接USB转TTL的TXD |
PCB板子上有对应引脚的标准,只需对着接杜邦线即可
程序烧录软件FLYMCU
烧录程序接线 | 仅限烧程序 |
---|---|
VCC | STM32的外置3.3V连接USB转TTL的3.3V |
GND | 连接USB转TTL的GND |
TXD | 连接USB转TTL的RXD |
RXD | 连接USB转TTL的TXD |
VCC接线示意(左侧杜邦线,板子丝印有提示)
这里的接线仅限烧录程序时用,烧录程序时由电脑供电,不用电源供电
烧录按下面配置烧录
STM32跳线帽 | 烧录模式 |
---|---|
BOOT0 | 接1 |
BOOT1 | 接0 |
打开烧录软件,找到HEX程序,连接串口
找不到的话
- 打开电脑设备管理器,即可查看
- 检查杜邦线是否连接正确,是否松动
在软件提示释放复位的时候点击板子的RESET键进行复位(位于跳线帽旁)
烧录成功后,跳线帽还原到原处,置于工作状态,拔掉之前连接的所有杜邦线(若需串口调试,仅需拔掉VCC,其他保留),接上电源即可工作
注意VCC问题,烧录完拔掉,保证只有一个电源输入
串口软件XCOM
波特率选择115200
串口操作:点击打开串口
设备上电后即可通过串口查看经纬度,速度,海拔等信息
PS(由于在室内,没有找到卫星,故没有经纬度信息)
操作说明
设备通过电池供电,需特别注意方向
接线不可接反,否则会导致设备芯片烧坏
电源接线
电源 | 降压模块 |
---|---|
红线 | 上端引脚(VCC-IN) |
黑线 | 下端引脚 (GND-IN) |
在4G模块的侧面可插入SIM卡
- SIM卡需保证已激活且有流量,能够正常使用
- SIM卡需要中卡,适用于手机的小卡不适用于设备,需外套中卡卡套
- SIM卡需正确插进模块中,插入方向如下图所示
设备上电后,查看4G模块指示灯
检查NET绿灯闪烁状态是否正常,一般来说,上电过段时间即可连接服务器
连上服务器后即可自动将经纬度信息上传至服务器
若出现断联,建议的检查方向
- 电源是否存在电量不足的情况,必要时使用万用表检查电压
- SIM卡是否存在插错的情况
- SIM卡是否还有流量
- 检查4G天线是否出现损坏,天线是否正确接到模块上
若能正常上传,但经纬度信息异常
- 检查GPS天线是否损坏,天线是否正确接到模块上
- GPS只能在室外使用,室内无法定位到卫星,检测到的数据为0
- GPS初始化异常,耐心等待(10分钟内),若仍然没有数据,连接串口查看具体情况
原理图及PCB
具体文件查看附件
3D打印
通过3D建模来设计设备,使用3D打印机打印出成品
版本迭代 | 修改说明 |
---|---|
V1.0 | 轮廓设计 |
V1.1 | 修改因底柱过长导致无法关盖的问题,新增侧边挖槽 |
V1.2 | 修改底柱孔位过小导致无法上螺丝的问题 |
V1.3 | 修改顶部孔位不对齐的问题 |
STL文件见附件
逻辑关系
好了,本期的分享到这就结束了,下一期预告
STM32智能定位系统保姆级教程(二)软件介绍
最后
以上就是感性手机为你收集整理的STM32智能定位系统保姆级教程(一)硬件介绍写在前面的全部内容,希望文章能够帮你解决STM32智能定位系统保姆级教程(一)硬件介绍写在前面所遇到的程序开发问题。
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