GPS+GPRS开发板(SIMCOMGPRS模块+SIRFStarIIIGstarGS-89GPS模块)笔者文章刊登于2008年10月《无线电》杂志“GSM模块——实现远程控制的新锐”一文，文章中我们介绍了一些常用的GSM模块，我们在2008年推出了“西门子SiemensTC35/TC35iGSM开发板”，自投放市场以来，受到了广大用户的好评，品质、质量、做工、资料属于一流，我们成功开发了短信控制继电器的源程序代码，使用C语言平台，使用51单片机来收发短信，方便了很多客户进行二次开发，也有不少客户在我们开发板的平台上快速、高效地完成了二次开发，做了一系列的GSM控制产品。2008-2009年，我们根据用户的反馈情况与建议，将开发板硬件与设计的软件做了相应的完善，2010年，我们总结了以往的经验和技术，最新推出了SIM300GRPS单片机开发板，在硬件上保留了原来硬件产品稳定性的特点，对硬件资源做了重新调整，突出了GRPS功能，适合不同人群的需要。2010年7月，我们编写了“小巧实用的51单片机GPS开发板”一文，文章刊登于2010年《无线电》杂志第7期，文章介绍了采用SirfStariii核心的GstarGS-89的GPS模块原理与使用方法，同时推出了“51单片机GPS开发板”，可以通过上位机或下位机获得GPS地理信息数据，上位机端可以通过软件返回接收到的卫星数据，下位机可以通过12864液晶屏或TFT彩屏实时显示卫星数据。2010年9月，我们将GPRS开发板和GPS开发板的功能进行了双向结合，推出了全新的GPS+GPRS开发板，保留了原SIM300GPRS开发板的全部功能以及GPS开发板的全部功能，同时新增加蓝牙接口资源，突出了GPS信息采集与GPRS信号传输的过程，我们现在开发的源程序包可以实现将接收到的GPS地理信息通过GPRS的方式发到上位机PC端。这是我们的“GPS+GPRS开发板”的操作演示视频录像，我们使用奥迪A6L进行车载实验测试，流程为杭州<---->宁波舟山方向，进行合程高速的测试。大家可以下载视频文件进行观看，注意，为了达到最好的显示效果，请全屏播放进行观看视频文件下载:http:///gps-grps/gpsgprs.flv硬件资源与特点介绍：1、板载优质电源开关，方便程序调试与开关机操作。2、电源设计使用大电流专用电源IC模块29302，保证电源电路稳定供电。现在市场上的一些廉价开发板我们看到很多是直接使用LM7805，因为5V的输出电压已经非常接近模块的上限临界点，所以长时间工作，稳定性差，比较比较危险，7805的输出电流最大只能是1.5A，而我们使用的29302最大的输出电流可达3A，要知道GSM通信时，有时瞬间的电流是非常大的，特别是在一些信号不好的地方，为了搜索网络信号，模块会提升自己的发射功率，这时的电流消耗是非常大的了，电源电路做得不好，稳定性的话，就会体现出问题了。我们曾对市场上一些开发板进行过抽样测试，事实发现有很多板子在一些信号差的情况下，都不能正常通信与工作，我们测试时做了相应的屏蔽控制。3、板载硬件资源接口丰富：——提供了NOKIA5110液晶屏接口，该屏使用非常广泛，也很廉价。蜂鸣器电路：5V有源蜂鸣器驱动，可以发生提示音，方便用户调试程序和做提醒功能的设置，小巧而实用的功能。4路DS18B20温度传感器接口：1线式数字温度传感器接口，只占用一个单片机I/O口，即可获得实时温度值，完成多点温度采集。4*4个矩阵键盘：用户可以在程序中自定义按键功能，实现按键控制。用来做一个手机拨号系统绰绰有余。1路继电器接口：供用户做短信或电话实现继电器控制，继电器控制负载在220V交流电情况下，3A的电流。蓝牙模块接口：用户通过蓝牙进行连接设备连接，如PC机电脑或智能手机/PPC与GPS模块、GPRS模块进行无线连接，采集数据。4、4路LED状态指示灯：用户可以通过点亮和熄灭4路LED发光管，方便程序调试工作。5、八种通信跳线方式：PC与单片机通信：板上的STC89C52单片机芯片可以通过串口完成ISP下载程序，无需额外的编程器。PC与蓝牙通信：通过PC机直接控制和调试蓝牙模块，通过AT指令完成调试。PC与GPS模块通信：通过PC机直接控制和调试GPS模块，PC机上位机测试软件可以看到GPS模块的全部数据。PC与SIM300模块通信：通过PC机直接控制和调试SIM300GPRS模块，通过AT指令完成调试。蓝牙与GPS通信：通过蓝牙无线连接GPS模块，实现GPS信息无线采集，PC机使用蓝牙适配器或智能手机可以进行配对。蓝牙与GSM通信：通过蓝牙无线连接GSM模块，实现无线控制GSM模块，PC机使用蓝牙适配器或智能手机可以进行配对。单片机与蓝牙：通过单片机与蓝牙模块进行相连，单片机可以把自己的数据通过蓝牙进行无线传输。单片机与SIM300模块通信：通过单片机直接控制SIM300GPRS模块。6、开放单片机I/O扩展口：单片机40引脚口全部外留，供用户外扩展使用，在单片机两边各放了20个孔，全部与芯片引脚直接相连。7、板载话筒、听筒接口：我们在板子设计了模块的话筒电路接口，用户只要直接焊上麦克风话筒即可摘机进行远程监听，也可以实现语音拨打电话的功能，听筒接口也已预留。8、STC12C系列高端CPU，最高频率可达90MHz，片内60KFLASH程序存储器，8K左右的片内EEROM，512B-1208B片内RAM，36个IO口。9、1个LED指示灯：一个电源指示。10、ISP接口(用于程序下载、串口监视)。11、RS232接口ISP；支持串口调试。12、9v直流电源输入：带电源指示灯。产品设计与加工工艺：1、开发板四周增加螺丝定位孔，方便板子的固定。2、开发板PCB板上增加天线定位孔，方便GSM天线直接固定在板子上，而不需要外拖天线。3、使用波峰焊工艺，焊点漂亮，做工精致。4、贴片元件设计与加工工艺，所有电解电容使用昂贵的优质钽电容，保证电源稳定可靠。套装清单：——售价：1000元/套(SIMCOMSIM300GPRS开发板)如需加配Nokia5110液晶屏，另加20元GPS+GPRS开发板：1块(板上带有SIMCOM公司的SIM300模块和GstarGS-89的GPS模块)外接电源：1个RS232串口线：1条配套光盘：1份GSM专用天线：1个GPS专用天线：1个专用天线转接线：1个（已焊接固定在PCB板上）光盘附送相关资料：GPRS模块的AT指令集、GPS模块相关手册资料外围电路图及开发板电路原理图GPRS模块测试程序（PC机端程序）、GPS模块测试程序（PC机端程序）通过电脑发短信的实例程序（含VB源程序代码）SIM300通过单片机进行GPRS连接传输数据的例子程序——KeilC源程序代码同时附送上位机VB源程序本公司全新力作，国内首创！新版GSM串口调试助手软件——我们在2010年6月最新编写的GPRS专用调试工具。STC芯片烧写软件这是我们提供的V1.0上位机软件截图，主要功能通过GPRS方式接收GPS模块经纬度信息，可以进行一对多的连接。2011年8月我们对上位机软件进行了更新，新增GPS+GPRS跟踪定位监控系统演示程序——GPS经纬度数据通过GPRS无线传输到服务器上，并通过Google地图进行精确定位。GoogleMaps拥有非常多的API，您可以利用它们在您的网站和应用程序中嵌入功能强大且实用的GoogleMaps，并在地图上叠加您自己的数据，对我们来说，比较感兴趣的是：GoogleMapsJavaScriptAPI和GoogleStaticMapsAPI服务。GoogleMapsJavaScriptAPI：可以使用JavaScript在网页中嵌入GoogleMap，还可以通过多种服务操作地图并添加内容。GoogleStaticMapsAPI：可以在网页或移动网站上嵌入快捷、简单的GoogleMaps图片，无需使用JavaScript或载入任何动态网页我们的上位机V1.1版软件主要使用了GoogleMapsJavaScriptAPI的服务，是一个动态的地图。通过Googlemap地图显示定位信息（以二维地图方式显示）通过Googlemap地图显示定位信息（以卫星图片方式显示）我们此款GPS车载定位开发板，使用SIM300GPRS模块+GS89GPS模块的方案，可以将GPS经纬度地理信息通过GPRS无线传输到远端服务器，从而实现汽车跟踪定位的目的。开发板我们已经在V1.0的基础上做了改进和BUG的更新，目前最新版本为V1.1的硬件版本，已于2011年8月进行了更新，同时，我们的上位机软件也做了功能上的更新，新版的上位机软件嵌入了Googlemap地图信息，可以在软件中直接输入纬度和经度数据，追踪到目标位置，并在Google地图上进行标注和显示。Google地图为大家开放了一个GooglemapAPI接口，用户可以参考其详细接口函数，实现各种方式的定位功能，以及路径搜索功能。比如：我们可以通过Googlemapapi的一些画线工具来实现车辆运动轨迹的回放与记录，这些都是非常有意思和比较实用的功能。我们对开发板在轿车上进行了实测，并且对全过程我们进行了记录，下面为大家献上众多酷照：）我们先在室内进行测试，注意：在室内测试时，需要将GPS天线放置在窗外。开机后，屏幕显示经纬度信息，并通过GPRS无线传输到服务器上。上位机左边窗口显示的是接收到的经纬度数据，右边则是Googlemap地图进行定位显示，经纬度信息每隔16秒接收一次，这个时间可以在程序中进行设置，从而实现节省流量降低资费的作用，当然一般我们也可以使用GPRS包流量的SIM卡，毕竟现在的资费已经比原来便宜得多了。我们使用奥迪A6L进行车载实验测试，流程为杭州<---->宁波舟山方向，进行合程高速的测试。奥迪A6L带有GPS导航系统和人机交互系统，方便我们进行GPS数据的测试，其自带的GPS灵敏度非常高。我们同时也使用外置式的纽曼S999车载导航仪，地图已经做了全新升级。当前所在地为杭州钱江二桥上，正好有火车迎面开过：）由于时间还早，这时才5点半，所以导航仪显示屏幕为夜间模式，背景图案为黑色，当天亮后，背景图案将切换到白天模式。因为在车上，所以本次测试我们使用12V蓄电池为开发板进行供电，盒中黑色的就是12V蓄电池，拿在手上沉甸甸的。我们连上GSM天线和GPS外置天线，同时打开纽曼导航仪，当前连接卫星颗数为10颗，信号强度也不错。我们用鳄鱼夹连上蓄电池，GPS天线因为有磁性，我们吸在挡风玻璃下，天线上方要保持没遮挡，保证最好的信号质量。我们使用奥迪A6L自带的车载导航（导航软件是奥迪原厂提供的）和纽曼导航仪（使用凯利德导航软件）进行实测。图中还有我们准备在行程中测试的GPS小模块，它们具体有TTL电平和RS232电平的接口，方便用户使用。图中为我们设计生产的GS89和GS92GPS定位模块杭甬高速途中的服务区，我们暂作休息这是前往舟山的跨海大桥，一个字：长，一眼望不到边。现在我们在岛上，远远望去，可以看到刚才经过的跨海大桥。这是天上飞往各岛之间的另一交通工具，直升飞机，有幸见到，也一起拍下：）我们给开发板装上SIM卡，上电后，开发板开始工作，液晶屏将实时显示当前经纬度数据，同时我们与导航仪进行对比，蓝色部分为大海。工作时，指示灯闪烁，表示程序在跑，一切工作顺利。我们在液晶屏上看到的信息分别为：卫星时间，经纬度信息，海拔高度，可以将其数据与导航仪实时显示的地图进行对比。我们在车上使用笔记本电脑来修改程序，车上实时调试。使用Keil软件可以编缉源程序中的目标计算机IP地址，即与服务器进行连接，将经纬度信息传到远端服务器上，改完程序后将STC烧写软件对开发板芯片进行在线刷写。所有的操作动作一定要快，笔记本的电源撑不了太长时间，所以编程步骤我们没有详细拍照。该路段限速70公里/小时，我们使用匀速运动进行测试。当然是使用定速巡航功能啦：）进入隧道后，由于道路不太平和车辆颠簸原因，所拍照片比较模糊。我们现在接近宁波定海区。可以将液晶显示经纬度数据在Googlemap上进行定位，然后与导航仪地图所标进行比较。又上高速后，我们使用110公里/小时的速度定速巡航。可以看到仪表盘中间的设定速度。GSM串口调试助手软件2010年6月24日更新发布这是我们为开发板专门编写了GSM串口调试助手软件，调试AT指令，测试模块工作更为方便、快捷，功能强大。大家可以从窗体中看到上半部分为知名的串口调试助手软件全部功能，下面我们专门编写了GSM调试功能，同时支持SIM300GRPS模块的调试。看了这么多照片后，我们对测试结果还是比较满意的，包括搜星速度，定位精度，搜星速度比我们的HTC手机还要快：）好了，下面我们来看一下我们为开发板所提供的其它相关资料。这是我们提供的GPRS上位机VBDEMO程序。这是我们在2008年10期《无线电》杂志上刊登的常用GSM模块介绍文章，大家也可以直接翻阅《无线电》杂志。以下是我们在2010年7月《无线电》杂志刊登了我们GPS开发板的文章，有兴趣的朋友也可以直接参阅《无线电》杂志，新华书店均有出售。单片机与GPS模块进行通信，由单片机进行GPS数据协议解析并通过显示屏显示是可以实现的。现在，我们再来一起看一下如何用电脑PC来查看GPS数据，从而实现在电脑端实时观测GPS数据。下图是我们打开GPS上位机软件后的界面，我们将GPS开发板通过串口线与PC机的RS232串口相连，注意板上的串口通信跳线要设置成PC—GPS模式。然后在软件中设置好COM口通信序号就可以了，对于没有RS232串口的台式机或笔记本电脑，我们可以使用USB转RS232的转接线来进行实验。从软件界面中，我们可以看到窗体中已将GPS数据各个字段内容进行了直观地显示，如时间、日期、经度、纬度、信号质量等等。软件界面右侧将会显示我们已连接的卫星数据和信号强度。当我们打开GPS开发板的电源后，经过一段时间，我们就可以收到卫星数据了，如下图所示，PC机收到GPS模块发出的原始数据将显示在“ReceivedData”窗口中，同时，软件将自动解析这些复杂的数据，进行直观、形象的图形化显示。我们可以看到，刚有信号时，软件窗口中各字段显示框中已经实时显示了GPS数据的的信息了。看到这里，相信大家已经可以明白我们是如何利用GPS知识与单片机技术相结合来完成GPS定位了，读者朋友也不妨自己动手，编写一个GPS应用的相关程序，根据自己的需要做一个小实验。当然，读者朋友还可以通过网站或电子邮件与我们一起交流学习。下面我们来看一下GPS+GPRS开发板的一些硬件资源特写：这是GPS外置天线的SMA专用接口。诺基亚Nokia5110液晶显示屏接口，可以方便联系市场上最为常用的Nokia5110液晶显示屏，可以任何英文、数字、中文和图形等任何信息。板载蓝牙模块，我们提供了丰富配对跳线模式，可以将板上的数据通过蓝牙进行无线传输。4路DS18B20温度传感器接口，可以完成4路温度采集并通过蓝牙或GPRS通信方式传给上位机。这是蓝牙模块IO口，我们现在都接了LED指示灯，用户可以连接也可以不连，一般不做使用，如需观察IO口电平，可以将其焊上。4路LED指示灯供用户使用。这是串口设置跳线，方便我们设置PC机、单片机、GSM模块、蓝牙模块四者之间进行两两通信。核心电源管理IC-29302，强大的钽电容，保证了GSM模块稳定可靠的4.2V电源。板载继电器，可以实现220V交流电的开关控制，最大电流为3A。蜂鸣器直接由单片机I/O口进行控制，方便程序调试。蓝色接口为继电器的公共端和常开端，实现弱电控制强电。GPS核心模块：GstarGS-89SIM300核心GSM模块，实现GPRS功能。板载话筒、听筒接口，用户只要直接将麦克风、喇叭和PCB焊进行连接即可。优质SIM卡插座，打开卡座，插入GSM手机SIM卡即可。独创的4*4矩阵键盘，可以实现手机各类按键功能的定义。KinCony为我公司使用的注册商标或商标。SMA天线接口，我们只要将GSM天线直接拧上即可，而现在市场上大部分开发板都需要将天线和天线转接线拖着，很容易拉坏GSM模块上面的天线扣，实在脆弱。镀金的GSMSMA天线座，保证了接触良好性。与PC电脑连接的RS232串口，串口引脚序号可以从插座上看到。这是开发板插上Nokia5110液晶屏后的样子，很Cool吧！以下是我们插上Nokia5110液晶屏进行单片机控制测试画画全过程：附带的Keil完整工程包源程序，编码规范，中文注释详细，可以提高二次开发效率。SIM300开发板实验流程1、PC和SIM300的通讯连接好串口线和电源线，跳线位置为GSM-PC通讯。打开GSM串口调试工具，如下图：在开发板上插入SIM卡，打开电源，此时GSM模块的旁边的指示灯会闪烁，表示模块开机成功，等待模块联网（大约10S，根据信号情况而定），接下来就可以调试模块了。点击GSM调试专用选项卡中的各个按钮，即可在显示区看到相应的返回值。或者在发送区手动输入AT指令，也可在显示区看到返回结果（详细指令可以参考AT指令说明）。PC和SIM300通讯可实现GPRS上网功能。调试方法如下：如果你的电脑是外网IP，可以直接在上述的串口调试工具的目标地址栏填写本机IP地址，然后点击连接GPRS按钮等待软件接收区收到相应的返回值即可，接下来再打开一个端口监听软件来监听你发送到IP地址的端口信息（如下图：）如果是内网IP，需要在路由器上设置转发规则2、MCU和PC连接此步骤用来下载测试代码到单片机，以便实现下面的单片机和SIM300测试做准备，首先打开STC下载软件，调入编译好的.HEX文件，点击下载，在让单片机冷启动，带程序下载完成即可。3、MCU和SIM300连接在完成上一个步骤后，对单片机重新上电，就进入了单片机测试代码的运行阶段，测试代码主要完成了任意电话的接听和拨打以及GPRS消息的发送等功能，并采用NOKIA的5110显示屏作为显示。首先打开电源，一切正常将在LCD上出现“杭州晶控”的字样，并且蜂鸣器会发出一声响，然后需等待模块准备好，提示音也是蜂鸣器，接下来模块开始搜索网络，此时LCD上显示为“searching--à”字样，在入网成功后也将出现蜂鸣器的响声提醒，此时屏幕上将出现网络服务商信息以及当地的手机信号的强度条，接下来就可以进行测试操作了，4*4键盘的定义为，完全模拟手机风格：123电话呼出456电话挂断789GPRS连接*0#退格/接听键盘分布表：键盘布局完全符合手机风格任意电话呼叫测试：在4*4键盘上输入需要拨打的号码，可以使用退格键来删除输错的号码，号码输入完毕后按下电话呼叫键，将对你输入的电话号码进行呼叫操作。LCD上显示为CALL--------à，如果想取消该呼叫，可按下电话挂断按键。任意电话接听测试：用一个手机或者电话拨打开发板上的SIM卡的号码，等待拨通，开发板上的LCD将显示CALL----------并且蜂鸣器会发出振铃提醒。如果需要接听，按下退格\接听按键就可以实现，按下电话挂断则断开此次呼叫。GPRS连接和信息发送测试：测试代码用一个按钮完成这些操作，过程为设置GPRS参数，连接GPRS，设置的IP地址发送特定的信息，完成这些操作后，自动断开GPRS连接。首先应修改代码中的外网IP地址，重新下载代码到单片机，测试前打开端口监听软件，待开发板开机、入网后，按下GPRS连接，LCD屏幕上出现connectgprs...接着出现gprsok然后出现gprssending..最后出现gprssendok，这是在监听软件商将出现“WelcometoHANGZHOUKinConyELECTRONICS!”表示GPRS测试成功。GPS+GPRS开发实验平台（GS89模块+SIM300模块+BLUETOOTH模块）使用方法由于篇幅所限，请大家看我们公司的官方网站介绍：http:///gps-grps/gps-ml)