Bluno Beetle免费试用 - 交作业 - 便携GPS

在此之前, 制作过GPRS+GPS实时获取卫星坐标上传服务器, 显示轨迹的例子, 但很不幸地, 因未考虑车辆输出电流过大的问题, 测试几天后GPRS因电流过大烧(炸)了...

停滞了一段时间后, 正巧碰上DFRobot开展Bluno beetle免费试用被我申请试用成功！(在此感谢@Ashley), 于是把剩下的GPS ublox模块利用上, 主控换成Bluno beetle, 再加上一个普通的TF读卡模块开工!(这货适合于无手机, 或无手机信号时, 又需要记录GPS轨迹的地方)
有了蓝牙, 一下子解决了数据联网上传的问题

使用场景介绍:

场景一: 室外,且无手机
    便携GPS插上电池(充电宝)在室外活动, 收集坐标数据,记录轨迹.​

场景二: 室外/室内, 有手机​​
    便携GPS发现有配对成功的手机在通信范围, 互相握手成功, 便携GPS把存在TF卡上的数据传输给手机, 手机接收完毕后自动上传到云服务器

最后通过WEB可以查看地图上的活动轨迹​.

3D打印 - 设计

最初设计多层

第2版, 加高了底座

正面, GPS/TF模块螺丝孔

底面

​​

接线设计:
Bluno Beetle​      GPS
​​4                         RX
5                         TX
5V                       VCC
GND                    GND

Bluno Beetle​​​       TF模块(SPI)
5V                       VCC
​GND                    GND​
SCK                     SCK
MOSI                  MOSI
MISO                  MISO
3                         CS​

Bluno Beetle       LED
2​                         电阻-LED正极(长脚)
GND                   LED负极​

附上Bluno Beetle的SPI接线图

此处焊点较小， 需小心处理

上一张焊接细节

​

​

程序:

这里主要讲几个细节， 有兴趣的小伙伴想要完整程序请在文后下载​

1.​在Setup里， 对TF卡模块需要检测有效性：

  if (!SD.begin(3)) {
    while(!SD.begin(3)){ledFlicker(2);delay(1000);}
  }  
复制代码

2.由于GPS接的是软串口， 考虑到串口监听的问题， 需要在调用GPS时先Listen一下：​

gps.listen();delay(2);
复制代码

​3.GPS数据抓去以及模块的一些简单知识
NMEA-0183 协议简介
NMEA 0183是美国国家海洋电子协会（National Marine Electronics Association）为海用电子设备 制定的标准格式。目前业已成了GPS导航设备统一的RTCM（Radio Technical Commission for Maritime services）标准协议。
NMEA-0183协议采用ASCII码来传递GPS定位信息，我们称之为帧。
帧格式形如：$aaccc,ddd,ddd,„,ddd*hh(CR)(LF)
GPS模块会返回多种不同的帧数据,我们在本例中重点关注$GPRMC:
$GPRMC（推荐定位信息，Recommended Minimum Specific GPS/Transit Data）
$GPRMC语句的基本格式如下：
$GPRMC,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),(11),(12)*hh(CR)(LF)
(1) UTC时间，hhmmss（时分秒）
(2) 定位状态，A=有效定位，V=无效定位
(3) 纬度ddmm.mmmmm（度分）
(4) 纬度半球N（北半球）或S（南半球）
(5) 经度dddmm.mmmmm（度分）
(6) 经度半球E（东经）或W（西经）
(7) 地面速率（000.0~999.9节）
(8) 地面航向（000.0~359.9度，以真北方为参考基准）
(9) UTC日期，ddmmyy（日月年）
(10)磁偏角（000.0~180.0度，前导位数不足则补0）
(11) 磁偏角方向，E（东）或W（西）
(12) 模式指示（A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）
举例如下： ​
$GPRMC,023543.00,A,2308.28715,N,11322.09875,E,0.195,,240213,,,A*78​

​从GPS模块中取数据代码如下(本例中只取$GPRMC数据):
(...................代码上传多次,排版全乱,只好删除, 要看代码的请在文后下载)

​4.蓝牙模块部分
此部分涉及到与手机App交互, 较为复杂​

4.1 手机App部分
     - App驻留后台自动运行, 并自动搜索便携GPS是否在附近, 如果在, 则发送握手指令, 如果握手成功, 则开始接收数据​存放在手机中
     - ​每天在固定时间,把存在手机中的数据上传到云服务器

4.2 便携GPS部分
     蓝牙通信由于直接连接在Atmega328的串口上的, 所以在透传模式下, 直接调用Serial.print和Serial.write就能把数据通过蓝牙传输出去, 相当方便.
     - ​监听蓝牙信号, 如果发现有握手请求, 则应答并完成握手过程

<font color="rgb(51, 51, 51)">
/**
 * try connect to app, shake hands
 * flow:  AA -> BB -> 1
 */
void connectToApp(){
    int wait_time = 0;
    boolean isTry = 0;
    while(wait_time<=2){
      getBluetoothData();                   //listen app shake hands 'AA'
      if(_comdata=="A"){isTry=1;break;}     //is not shake hands data
      wait_time++;
      delay(1000);
    }
    //Serial.print("isTry:");Serial.println(isTry);
    if(isTry!=1)return;
    wait_time=0;
    delay(100);Serial.println("!B#");         //握手请求
    while(wait_time<=5){
      getBluetoothData();
      if(_comdata.length()>2)_comdata=_comdata.substring(0,2);
      if(_comdata=="1"){            //成功连接通信
        _is_connect = 1;
        Serial.print("Bluetooth build communication successfully.");
        break;
      }
      wait_time++;delay(1000);
    }
    if(wait_time>5)Serial.println("time out");
}</font>
复制代码

5.完整流程图​

​

实物效果图

主控没螺丝孔, 暂时固定不了

换个角度

​最后展示一下周末收集的数据效果图

bluno_gps_ble.rar