【课程设计】多功能定位器

1个月前

简介:基于SIM868+ESP07-S的多功能定位器

开源协议: CC-BY-NC-SA 3.0

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描述

多功能定位器

「这可能是个长期更新的项目。。。因为涉及的东西有点广,外加快到高三没太多空闲时间了,我尽量在活动结束前肝个demo出来」
补充:由于发现了性价比更高的方案,因此将SIM868(¥50单模块)改为A9G套装(¥20含俩天线),成本降低了40¥,整个文档在重写中。。。

一、设计背景

这个周末,我再次把 校园卡(干饭卡)+市民卡一起弄丢了(┙>∧<)┙へ┻┻

在经过极其麻烦的补办后,便想做个东西来定位卡包

二、简介

使用A9G+ESP07-S,支持GSM/GPRS/GNSS/2.4ghz wifi

首先使用 GPS/BDS/基站 进行粗略定位,再使用2.4ghz wifi找出准确位置

该项目可以直接塞入卡包,测试成功后能在日常生活中使用,具有实用价值。

三、知识点

(1)学习低功耗产品的设计思路和方法;
(2)学习A9G模块的使用方法;
(4)学习最终成品的尺寸估算;
(5)学习用arduino写简单的程序;
(6)学习使用UART与SIM868通信;
(7)学习使用TCP协议向服务器发送数据;
(8)学习简单的服务器后端搭建;
(9)学习对MCU发送过来的数据的简单处理;
(10)学习简单的前端数据展示;
(11)学习使用立创EDA设计原理图及PCB图;
(12)学习PCB板的组成及工厂生产流程;
(13)练习焊接技能,掌握万用表、电烙铁等工具的使用;

4 SIM868模块的使用方法

A9G在商城上没有datasheet,需要去安信可的官网找,资料挺全

5 尺寸设计

重画了板子,大幅降低了长度,因此不需要考虑塞不进的情况

但这块板子对板厚有要求,只能打0.8MM的板子

6 布局

将原理图转为PCB,预估下边框的大小,可以稍微大些,以便后期调整

先确定A9g和ESP07的位置

然后根据原理图的各个模块分别调整元件的位置,再将这些模块组合

深度截图_选择区域_20210613170354.png

最后开始扯线

6.1 电源

电源走线要一定经过滤波电容,不然滤波电容将不会生效

6.2 RF

GNSS和GPRS需要50Ω的阻抗,由于只能嫖双层板,算了下只能用0.8MM厚的板子,线宽46mil,并且长度要尽可能的短

7、焊接

8、调试

插入sim卡 (注意,中国电信的卡疑似无法使用,无法附着网络和激活PDP,提示拒绝注册网络,目前已联系安信可的技术支持,但没有回复)


推荐使用移动的物联网卡,10M一月包年,三块钱到手~

Screenshot_20210613-162010.jpg

焊上电池,并插入typec线充电以激活电池保护芯片

然后往esp07烧录测试用的代码

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial test(14, 12, false);

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    test.begin(115200);
}

void loop() {
    while (test.available() > 0) {
        Serial.write(test.read());
    }
    while (Serial.available() > 0) {
        test.write(Serial.read());
    }
}

插上GPRS和GPS的天线

(注意,如果是GPS有源天线最好不要带电插,插入的时候容易短路,L2容易冒烟 / 烧掉)

打开串口,并重启A9G,可以看到初始化正常,并返回基站下发时间

深度截图_选择区域_20210613161332.png

同时,板子上的LED2变为慢速闪烁

慢闪.GIF

此时,可以使用GPRS的基站进行定位,直接返回经纬度

屏幕截图 2021-06-13 100857.png

开启GPS,板子上的LED1快闪,串口返回GPS信息(由于室内无GPS信号,所以数据有问题)

屏幕截图 2021-06-13 100336.png

gps.GIF

「未完待续...」

文档

PCB_【课程设计】多功能定位器

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BOM

ID Designator Footprint Quantity BOM_Manufacturer Part BOM_Manufacturer BOM_Supplier BOM_Supplier Part Price
1 C1,C2,C3,C4,C5,C6 C0603 6 FN18N470J500PSG PSA(Prosperity Dielectrics) LCSC C525253 0.0213
2 C9,C11,C12,C13 C0603 4 TCC0603X7R104K500CT CCTC LCSC C282519 0.0177
3 C17,C18 C0603 2 CL10A226MQ8NRNC SAMSUNG LCSC C59461 0.0831
4 C19,C20,C21,C22 C0603 4 CL10B104KC8NNNC SAMSUNG LCSC C15725 0.1177
5 C23 C0603 1 CC0603KRX7R9BB104 YAGEO LCSC C14663 0.0215
6 CARD1 SIM-SMD_HYC240-SIM06-150 1 HYC240-SIM06-150 HOAUC LCSC C645501 0.9316
7 H1 HDR-TH_2P-P2.54-V-M 1 1125-1102G0S116C001 Wcon(维峰电子) LCSC C920781 1.5058
8 H2 HDR-TH_3P-P2.54-V-M 1 GP26-2520WV-3P GEPU(歌普) LCSC C2681738 0.0957
9 L2 L0402 1 VHF100505H82NKT Guangdong Fenghua Advanced Tech LCSC C381891 0.0219
10 LED1,LED2 LED0603-RD 2 D-G060306G1-KS2 Wuxi ARK Tech Elec LCSC C118334 0.1098
11 MIC1 MIC-TH_BD6.0-P1.90-D0.4-L-RD 1 GMI6050P-60db INGHAi LCSC C233951 1.025
12 MK1 WIRELM-SMD_ESP-07S 1 ESP-07S Ai-Thinker LCSC C82895 15.41
13 Q1 TSSOP-8_L4.4-W3.0-P0.65-LS6.4-BL 1 SC8205A FM LCSC C83931 0.5204
14 Q3,Q4 SOT-23-3_L2.9-W1.3-P1.90-LS2.4-BR 2 S8050 Yenji LCSC C139514 0.0996
15 R1,R2 R0603 2 SY0603JN1KP SANYEAR LCSC C380759 0.0061
16 R3,R33 R0603 2 RMCF0603JT10K0 Stackpole Elec LCSC C238881 0.0386
17 R4,R5 R0603 2 RMCF0603JT10K0 Stackpole Elec LCSC C238881 0.0386
18 R19 R0603 1 0603WAF1501T5E UniOhm LCSC C22843 0.0077
19 R20 R0603 1 0603WAF1001T5E UniOhm LCSC C21190 0.0068
20 R22 R0603 1 CR0603JA0101G LIZ LCSC C101252 0.0083
21 R32 R0603 1 0603WAF0000T5E UniOhm LCSC C21189 0.0077
22 R34 R0603 1 AC0603DR-07100KL YAGEO LCSC C227434 0.0335
23 R35 R0603 1 PTFR0603B200KN9 ResistorToday LCSC C394540 0.608
24 RF1,RF2 ANT-SMD_KH-IPEX-K501-29 2 KH-IPEX-K501-29 Shenzhen Kinghelm Elec LCSC C411563 0.4155
25 SW3 KEY-SMD_L6.2-W3.6-LS8.0 1 K2-1107ST-A4SW-06 Rectangular Connectors - Contacts LCSC C118141 0.341
26 U3 A9G 1 HCS301-I/SN MICROCHIP LCSC C12216 8.56
27 U4 SOP-16_L10.0-W3.9-P1.27-LS6.0-BL 1 CH340C WCH LCSC C84681 2.93
28 U6 SOT-23-5_L3.0-W1.7-P0.95-LS2.8-BR 1 ME4074AM5G Nanjing Micro One Elec LCSC C236729 0.4424
29 U7 SOT-89-3_L4.5-W2.5-P1.50-LS4.2-BR 1 ME6209A33PG MICRONE LCSC C80222 0.5188
30 U12 SOT-23-6_L2.9-W1.6-P0.95-LS2.8-BR 1 WSTDW01 WINSOK LCSC C86873 0.3302
31 USB1 USB-C-SMD_TYPEC-304-BCP16 1 TYPEC-304-BCP16 XUNPU LCSC C720629 0.6283

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