Embed Size (px)
Citation preview
STM32 GPS/GSM/GPRS KIT –
A3GG Uranus
STM32 A3GG Uranus Development Kit
User Manual
Rev : 1.0 Date: 8/2012
Copyright © 2012 Titans Technology www.titans.com.vn
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
2
Hardware Revision A3GG Rev 1.0 : phiên bản đầu tiên.
Document Revision A3GG Userguide Rev 1.0 : phiên bản đầu tiên 8/2012
Firmware Revision A3GG Firmware Rev 1.0 : phiên bản demo đầu tiên
Copyright © 2012 Titans Technology. Tài liệu này thuộc bản quyền của Titans
Technology (www.titans.com.vn), chúng tôi hy vọng các bạn khi sử dụng với bất kì mục
đích nào bằng bất cứ hình thức nào bao gồm sao chép, in, copy, trích dẫn… cần phải ghi
rõ xuất xứ nguồn gốc từ trang web của chúng tôi. Hãy truy xuất trang web của chúng
tôi thường xuyên để có những cập nhật mới nhất về các thiết bị, hay những bài viết mới
nhất. Hy vọng sẽ cùng các bạn phát triển nền công nghiệp điện tử Việt Nam.
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
3
Mục lục
1 Giới thiệu ........................................................................................................4
1.1 Giới thiệu về A3GG Uranus ............................................................................................. 4
1.2 Chi tiết .................................................................................................................................. 5
2 Mô tả phần cứng ............................................................................................6
2.1 Sơ đồ khối ............................................................................................................................ 6
2.2 Phần cứng A3GG Uranus ................................................................................................. 7 2.2.1 Khối CPU ......................................................................................................................... 7 2.2.2 Khối GSM/GPS ............................................................................................................... 7 2.2.3 Khối hiển thị LCD ........................................................................................................... 9
2.2.4 Khối nút nhấn và Led hiển thị ....................................................................................... 10 2.2.5 Khối SIM Card & MMC/SD Card ................................................................................ 10 2.2.6 Khối UART & USB....................................................................................................... 11
2.2.7 Khối Buzzer.................................................................................................................... 12 2.2.8 Khối JTAG và Connector mở rộng............................................................................... 13
2.3 Layout của A3GG Uranus .............................................................................................. 14
3 Quick Start Guide ........................................................................................15
3.1 A3GG Uranus Demo ........................................................................................................ 15
4 Phụ lục ..........................................................................................................17
4.1 Nạp file Hex thông qua FLASH LOADER:................................................................. 17
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
4
Tài liệu này mô tả về thiết bị, cũng như các thông tin cần thiết để các bạn sử dụng trong quá trình tham khảo hoặc phát triển ứng dụng dựa trên sản phẩm này. Để cập nhật những thay đổi mới nhất, vui lòng truy cập trang web www.titans.com.vn của chúng tôi.
Nếu có bất cứ ý kiến đóng góp cũng như cần hỗ trợ, tư vấn thêm thông tin về sản phẩm, vui lòng gởi mail đến địa chỉ email: [email protected]
1 Giới thiệu
1.1 Giới thiệu về A3GG Uranus
Hệ thống định vị toàn cầu GPS kết hợp với giải pháp GSM/GPRS cho phép chúng
ta thực hiện các ứng dụng tracker rất phổ biến trong các hệ thống giao thông dân dụng hiện nay như thiết bị hộp đen, quản lý phương tiện, theo dõi các đối tượng chuyển động …. thậm chí là các ứng dụng quân sự như máy bay, tàu chiến, và theo dõi hành trình tên lửa…
Kit A3GG sử dụng vi điều khiển ARM Cortex M3 32bit của hãng ST Semiconductor là STM32F103RCT6, có tốc độ lên tới 72Mhz, bộ nhớ FLASH 512 KB và kết hợp với module tích hợp GPS và GSM/GPRS SIM900 của hãng SIMCOM rất thông dụng trên thị trường. Do đó A3GG cho phép thực hiện hầu hết các ứng dụng GPS hay GSM như đã đề cập ở trên .
Hình 1 : Kit phát triển A3GG
Ngoài ra A3GG còn được tích hợp các ngoại vi khác hỗ trợ cho việc phát triển các
ứng dụng xử lý phức tạp như: SD CARD,USB, CAMERA,RFID ,IO…
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
5
1.2 Chi tiết
GSM Antenna
GPS Antenna
A3GG Uranus
Box
CDROM
Adaptor 12VDC
Hình 2 : Bộ Kit phát triển A3GG Uranus
Bộ kit A3GG bao gồm các phần sau : 1 Kit A3GG bao gồm Chip vi xử lý STM32F103RCT6
o 32-bit ARM Cortex M3 microcontroller o 64 kB of on-chip static RAM and 256 kB of on-chip Flash program memory. o Two 12-bit A/D converter provides 16 analog inputs. o Single 10(or 8)-bit DAC provides variable analog output . o Multiple serial interfaces including 5 UARTs, two Fast I2C-buses (400 kbit/s). o 72 MHz maximum CPU clock available from programmable on-chip PLL. o LCD Connector. o Switching power supply o USB Connector o MMC/SD Card Conenctor o Module SIM908 GPS/GSM/GPRS
Quad-Band 850/900/1800/1900MHz GPRS multi-slot class 10 GPRS mobile station class B Compliant to GSM phase 2/2+
– Class 4 (2 W @ 850/900 MHz) – Class 1 (1 W @ 1800/1900MHz)
Control via AT commands Một cáp nguồn DC. Antenna GSM,GPS. Một LCD 16x2. 1 CDROM bao gồm
o Các tài liệu hướng dẫn. o Phần mềm viết code. o Source code demo của kit, các ví dụ mẫu. o và các thông tin đi kèm.
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
6
2 Mô tả phần cứng
2.1 Sơ đồ khối
Hình 3 : A3GG block diagram
Hình 4 : Các thành phần chính của A3GG
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
7
GND
3V3
8MhZ
X1
C14
C16
GND
TDO
TDITCKTMS
TRST
LED0LED1
LED2
BUT0
BUT1
GPS_TXAGPS_RXA
GSM_RXDGSM_TXD
3V3
MOSI
SCKSS1
MISO
BOOT060
NRST7
OSC_IN/PD05
OSC_OUT/PD16
PA0-WKUP14
PA115
PA2/USART2_TX/ADC123_IN216
PA3/USART2_RX/ADC123_IN317
PA4/SPI1_NSS/DAC_OUT1/ADC12_IN420
PA5/SPI1_SCK/DAC_OUT2/ADC12_IN521
PA6/SPI1_MISO/ADC12_IN622
PA7/SPI1_MOSI/ADC12_IN723
PA841
PA9/USART1_TX42
PA10/USART1_RX43
PA11/USART1_CTS/USBDM/CAN_RX44
PA12/USART1_RTS/USBDP/CAN_TX45
PA13/JTMS/SWDIO46
PA14/JTCK/SWCLK49
PA15/JTDI50
PB0/ADC12_IN826
PB1/ADC12_IN927
PB2/BOOT128
PB3/JTDO55
PB4/JNTRST56
PB5/SPI3_MOSI/SPI1_MOSI57
PB6/I2C1_SCL/USART1_TX58
PB7/I2C1_SDA/USART1_RX59
PB8/SDIO_D4/I2C1_SCL/CAN_RX61
PB9/SDIO_D5/I2C1_SDA/CAN_TX62
PB10/I2C2_SCL/USART3_TX29
PB11/I2C2_SDA/USART3_RX30
PB12/SPI2_NSS/I2S2_WS33
PB13/SPI2_SCK/I2S2_CK/USART3_CTS34
PB14/SPI2_MISO/USART3_RTS35
PB15/SPI2_MOSI/I2S2_SD36
PC0/ADC123_IN108
PC1/ADC123_IN119
PC2/ADC123_IN1210
PC3/ADC123_IN1311
PC4/ADC12_IN1424
PC5/ADC12_IN1525
PC6/I2S2_MCK/SDIO_D637
PC7/I2S3_MCK/SDIO_D738
PC8/SDIO_D039
PC9/SDIO_D140
PC10/UART4_TX/SDIO_D251
PC11/UART4_RX/SDIO_D352
PC12/UART5_TX/SDIO_CK53
PC13-TAMPER-RTC2
PC14-OSC32_IN3
PC15-OSC32_OUT4
PD2/UART5_RX/SDIO_CMD54
VBAT1
VD
D_1
32V
DD
_248
VD
D_3
64V
DD
_419
VD
DA
13V
SS
_131V
SS
_247V
SS
_363V
SS
_418
VS
SA
12U3
STM32F103RCT6
XTAL2
XTAL1
PWRKEY
GND
3V3
32.768KhzX2
C15
C18
GND
RTXC1
RTXC2
C20
GND
VBAT3_3
RESET
BOOT0
BOOT1
UART1_TXUART1_RX
UART2_TXUART2_RXGSM
UART3_TXUART3_RX
BOOT1BOOT0
GND
R13 R11
ADCB
23
1CN4
GND
3V3
C7
GND
C6
GND
Flash/SD Card
GSM_SENSE
12
43
SW1
BOOT MODE
BUZZ
OUTPUT0
OUTPUT2OUTPUT1
INPUT1
INPUT2
INPUT3
UART4_RXUART4_TX
PWRKEY
ADCA
GSM_SENSE
12
+
B1
SD_CS
TP
TP8
LCD_R_SLCD_RWLCD_E
LCD_DAT0LCD_DAT1LCD_DAT2LCD_DAT3
D+D-
BUT2
L1
L4
UP
2.2 Phần cứng A3GG Uranus
2.2.1 Khối CPU
A3GG Uranus sử dụng CPU Cortex M3 của ST là STM32F103RCT, tốc độ 72Mhz , 64KB SRAM và 256KB Flash cho phép chúng ta thực hiện hầu hết các ứng dụn điều khiển và giám sát thong thường. Đối với những dữ liệu lớn hơn, chúng ta có thể lưu trữ trên thẻ nhớ SD card.
Hình 5: Khối MCU
2.2.2 Khối GSM/GPS
Khối GSM/GPS của Uranus là module SIM908 của SIM COM, đây là module tích hợp chức năng GSM và GPS đồng thời trên 1 package.
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
8
4V3J3
SIM908
PW
GSM_RXD
GSM_TXD
PWR_KEY
STATUS
NETLIGHT
12
LED6STATUS
12
LED7NETWORK
GND
GND
PA1
PA2
PA3
GSM AntGPS Ant
4
5
GND1
SIGNAL2
GND3
J4
GSM
4
5
GND1
SIGNAL2
GND3
J5
GPSGND
Hình 6 : Khối Module 908
Chi tiết về module SIM908
Quad-Band 850/900/18001900MHz GPRS multi-slot class 10
GPRS mobile station class B Compliant to GSM phase 2/2+
- Class 4 (2 W @ 850/900 MHz) - Class 1 (1 W @ 1800/1900MHz)
Control via AT commands (GSM 07.07 ,07.05 and SIMCom enhanced AT Commands) SIM application toolkit
Supply voltage range: -GPRS: 3.2 ~ 4.8 V -GPS: 3.0 ~ 4.5V Low power consumption
Dimensions: 30*30*3.2mm Weight: - SIM908:5.2g - SIM908-C:11.1g
Operation temperature:-40 °C to +85 °C Specifications for SMS via GSM / GPRS Point-to-point MO and MT
SMS cell broadcast Text and PDU mode Specifications for audio : Tricodec
- Half rate (HR) - Full rate (FR) - Enhanced Full rate (EFR)
Hands-free operation Echo cancellation Specifications for data transfer GPRS class 8/10: max. 85.6 kbps (downlink) PBCCH support , Coding schemes CS 1, 2,
3, 4 , CSD up to 14.4 kbps USSD Integrated TCP/IP stack Compatibility
AT cellular command interface
Specification for GPS Receiver type
- 42-channel
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
9
- GPS L1 C/A code, - High-performance STE engine
Sensitivity - Tracking: -160 dBm - Cold starts : -143 dBm
Time-To-First-Fix - Cold starts:30s (typ.) - Hot starts:s (typ.)
Accuracy : Horizontal position : <2.5m CEP Power consumption (GSM engine in idle mode)
- Acquisition 77mA - Tracking 6mA
Interfaces - 80-pad with SMT type - Interface to external SIM 3V/ 1.8V - Dual analog audio interfaces - SPI interface
RTC backup
Charge interface A serial interface and a debug interface for GSM/GPR Debug interface for GPS NMEA information output Two separate antenna connectors for GSM/GPRS&GPS Certifications : CE , ROHS
2.2.3 Khối hiển thị LCD
A3GG có port cho LCD 16x2 ,giúp hiển thị các thông tin giao tiếp người dùng. Mode giao tiếp 4-bit , tương thích tất cả các loại LCD sử dụng chip HD44780. Kết nối chân với MCU : LCD RS RW EN D4 D5 D6 D7 MCU PB5 PB6 PB7 PA4 PA5 PA6 PA7
Hình 7 : Khối LCD
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
10
2.2.4 Khối nút nhấn và Led hiển thị
A3GG có 3 nút nhấn và led hiển thị đa dụng giao tiếp người dùng, chúng ta có thể sử dụng các nút nhấn và led này cho nhiều mục đích như : cấu hình, debug , hiển thị trạng thái …
Hình 8 : Khối Nút nhấn
Hình 9 : Khối led hiển thị
Các nút nhấn và led hiển thị được nối với STM32F103RCT như sau :
Chức năng SW3 SW4 SW5 Led1 (S2) Led2 (S1) Led3 (S0) Chân MCU PC9 PB8 PC9 PC13 PB1 PB0
2.2.5 Khối SIM Card & MMC/SD Card
Khối SIM Card được kết nối với module SIM908 , còn SD card thì nối với MCU qua SPI 2.
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
11
Hình 10 : Khối SD Card và SD Card
Hình 11 : Kết nối chân giữa SD Card và MCU
2.2.6 Khối UART & USB
A3GG Uranus cung cấp một kết nối cổng COM và cổng USB tương thích PC cho phép chúng ta debug, xuất thông tin hoặc giáo tiếp máy tính …
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
12
Hình 12 : Khối UART Console
Hình 13 : Khối USB
2.2.7 Khối Buzzer
Hình 14 : Khối Buzzer
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
13
2.2.8 Khối JTAG và Connector mở rộng
A3GG có Connector mở rộng CN3 cho phép chúng ta giao tiếp với thế giới bên ngoài, chú ý là trong CN3 có RS232 TX,RX là tín hiệu theo tiêu chuẩn RS232 (đã được dịch mức từ tín hiệu UART).
Hình 15 : Khối connector mở rộng
Khối JTAG : Connector CN2 là connector JTAG để debug và programming chip MCU
Hình 16 : Khối JTAG
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
14
2.3 Layout của A3GG Uranus
Hình 17 : Layout của Uranus
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
15
3 Quick Start Guide
3.1 A3GG Uranus Demo
Bộ kit A3GG đã được nạp sẵn code demo khi bán, vì vậy ta chỉ cần cấp nguồn là có thể test được chức năng của thiết bị.
Khi bật nguồn, Kit sẽ phát tiếng kêu Bíp và sẽ ở trạng thái như sau :
Hình 18 : A3GG lúc khởi động
Nếu kết nối cổng COM với PC, ta có thể sử dụng các chương trình giao tiếp cổng
COM như terminal của Windows, SIOW của Microchip…Và ta cần phải cấu hình cổng COM như sau :
Hình 19 : Cấu hình cổng COM (chú ý cổng COM thay đổi theo từng máy)
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
16
Khi kết nối với máy tính lúc khởi động, Thiết bị sẽ gởi lên màn hình những ký tự sau :
Hình 20 : Màn hình hiển thị lúc khởi động của A3GG khi kết nối máy tính
Khi kit khởi động xong,nó sẽ bắt đầu cấu hình module SIM908, sau đó gởi tin nhắn báo hoàn tất đến một máy có số điện thoại cố định đã được nạp trước.Sau đó nó vào trạng thái hiển thị tọa độ GPS lên LCD và cổng COM. Nếu màn hình hiện lên “GPS not Fixed”. Nghĩa là A3GG bị mất tín hiệu GPS. Nếu có tín hiệu GPS, LCD sẽ hiện lên như sau :
Hình 21 : Kit A3GG hiển thị tọa độ GPS
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
17
4 Phụ lục
4.1 Nạp file Hex thông qua FLASH LOADER:
Việc nạp file hex vào STM32S được thực hiện thông qua 1 phần mềm của hãng ST
Semiconductor tên là “FLASH LOADER DEMONSTRATOR” (sẽ được tích hợp sẵn trong CD). Các bước thực hiện như sau:
Khởi động phần mềm sẽ vào giao diện cấu hình cổng COM:
Hình 22 : Giao diện phần mềm Flash Loader Demonstrator
Kết nối cáp RS232-USB hoặc cáp RS232 giữa STM32 với PC, đồng thời gạt “SW1” trên KIT như sau:
Hình 23 : Cấu hình DIP SW cho mode nạp qua cổng COM
Nhấn Reset trên KIT và click “Next” để vào giao diện xác nhận thiết bị thành công
và tiếp tục nhấn “Next”:
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
18
Hình 24 : Kết nối với thiết bị
Check dòng “Target” để xác định lại thiết bị,nếu OK thì tiếp tục click “Next”
Hình 25 : Chọn thiết bị cần nạp tương ứng
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
19
Chọn mục “Download from file” sau đó link tới nơi chưa file hex cần nạp và click “Next”
Hình 26 : Chọn file hex cần nạp cho STM32,chú ý các mục tùy chọn
Sau đó quá trình nạp chip sẽ diễn ra,khi nạp xong sẽ có giao diện như sau:
Hình 27 : Hoàn tất việc nạp chip STM32 thông qua cổng COM
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
20
Sau khi đã nạp thành công,gạt chốt 1 của “SW1” sang trái (cùng phía với chốt 2) và nhấn Reset để đưa STM32 vào trạng thái hoạt động của source code mới vừa load xuống.
Hình 28 : Trạng thái hoạt động bình thường của STM32
Để nạp code tiếp theo thì “Back” lại bước đầu tiên.
www.ti
tans
.com
.vn
Rev1.0 - 8/2012 www.titans.com.vn
21
www.ti
tans
.com
.vn
