【《基于NB-IOT的地理位置感知系统感知节点硬件设计案例》1100字】

基于NB-IOT的地理位置感知系统感知节点硬件设计案例本系统的硬件部分作为本系统的地理位置感知节点部分，以STM32F103C8T6单片机芯片为微控制器。STM32控制GPS模块对对经纬度进行收集，并对GPS模块收集到的数据解析成国内百度、高德等地图使用的数据。最后STM32还要通过串口将转换后的可直接用于高德地图的经纬度数据发送给NB-IOT模块，最后可直接用于高德地图的经纬度信息经过NB-IOT模块发送给云平台。图3-1基于NB-IOT的地理位置感知系统感知节点框图1GPS定位模块GPS在本系统承担着地理位置经纬度接收的作用，由它来接收原始的经纬度信息，再将原始经纬度信息反馈给STM32单片机。（1）GPS定位模块实物图图2-1GPS定位模块实物如图2-1所示GPS定位模块拥有串口TTL接口、信号指示灯、天线放大电路、SMA天线接口、陶瓷天线、USB信号输出、Ublox芯片组成。表2-1GPS模块管脚定义表STATE电源（3.3~5.0v）GND地TXD模块串口发送脚（TTL电平，不能直接接RS232）可接单片机RXDRXD模块串口发送脚（TTL电平，不能直接接RS232）可接单片机TXDPPS时钟脉冲出脚其中，PPS引脚同时连接到了模块自带了的状态指示灯:PPS，该引脚连接在UBLOXNEO-6M模组的TIMEPULSE端口，该端口的输出特性可以通过程序设置。PPS指示灯(即PPS引脚),在默认条件下(没经过程序设置)，有2个状态:1，常亮，表示模块已开始工作，但还未实现定位。2，GPS模块绿灯闪烁，表示模块已经定位成功。GPS模块能够正常工作，地理位置感知节点才能够完成收集经纬度信息的功能，因此指示灯十分重要，有利于我们在发现感知节点无法发送信息时候迅速排查是否是GPS模块没有正常工作。2STM32单片机STM32F103C8T6是一款以ARMCortex-M为核心而设计的三十二位微型控制处理器。它的内部具有一定的存储能力，储容大小在64kb左右。电压处于2到3.6伏时候,芯片可以正常工作。工作温度是介于-40°C-85°C之间。它是本系统的MCU即要接收来着GPS模块发送来的原始数据，还要将GPS模块的原始数据由公式转换成国内所用地图（高德、百度等）使用的经纬度数据。还要将处理过的经纬度数据通过串口发送给NB-IOT模块。单片机实物图图2-2STM32F103C8T6实物图单片机电路图图2-3单片机电路图3NB-IOT模块NB-IOT模块作用是通过MQTT协议将单片机处理好的经纬度数据，以及可以和云平台进行配对的字符串信息发送到阿里云。本系统采用的NB-IOT模块（BC20）板子正面引出了2排排针端口，并有丝印标注。用户接最小系统的时候，只要接VIN,GND,RX,TX就可以使用了。不过需要注意这个PWR引脚默认我们发货的时候用了一个跳线帽接在3V3上，这个是为了实现上电模块自启动。因为BC20上电需要通过PWRKEY引脚拉低才能正常工作。否则如果悬空引脚或者低电平是没法开机的。如果正常开机，板子上BC20模块板说明书的唯一1LED指示灯网络灯会常亮，代表模块开机了。如果模块进入PSM模式，网络灯也会灭掉。不要以为板子故障，而是当前模块进入了休眠。手册提及输入电压是2