Ebenhaëzer Tracking System: verschil tussen versies

Uit EurosWiki
Regel 384: Regel 384:
  
 
taskmanagersoftware draaien op de GSM (dat kan niet op alle GSM's) zodat de tracker automatisch opstart bij bootup<br/>
 
taskmanagersoftware draaien op de GSM (dat kan niet op alle GSM's) zodat de tracker automatisch opstart bij bootup<br/>
 +
 +
* Standaardmodule voor dit soort werk, zoals de [http://www.telit.com/en/products.php?p_id=3&p_ac=show&p=7 Telit GM826-GPS]. Kost zo'n 60$ op [http://cgi.ebay.com/BRAND-NEW-TELIT-GM862-GPS-QUAD-BAND_W0QQitemZ230369420019QQcmdZViewItemQQptZGPS_Devices?hash=item35a31662f3&_trksid=p3286.c0.m14#ht_500wt_1182 ebay].
  
 
===Ander toestel===
 
===Ander toestel===

Versie van 28 aug 2009 12:40

Het Ebenhaëzer Tracking System (ETS) is een systeem waarmee de actuele positie van de Ebenhaëzer gevolgd kan worden. Het systeem, gemaakt door Steven, Gart, Willem, Menno T en Helmich is gebaseerd op een Bluetooth GPS, oude mobiele telefoon en een microcontroller.

De positie van de Ebenhaëzer wordt, indien de boot vaart, op vaste tijdsintervallen geregistreerd en via internet geüpload. Daarna is het mogelijk om de gevaren route via de ETS website te bekijken. De precieze werking van het systeem wordt hieronder beschreven.

Doel

Het doel van het systeem is periodiek GPS coördinaten van de EH (later eventueel andere boten) te loggen en deze via een telefoon netwerk (GSM/GPRS/UMTS) doorsturen naar een internetserver. Als er geen GSM bereik is, dienen de coördinaten tijdelijk opgeslagen te worden tot er weer bereik is. Nadat de coördinaten verstuurd zijn, moet het voor iedereen mogelijk zijn om de positie en gevaren route op te vragen. Omdat we als studenten natuurlijk niks te makken hebben, moet er getracht worden de aanschaf en operationele kosten zo laag mogelijk te houden. Verder moet het systeem bij iedere tocht actief zijn, dus moet het automatisch aangaan zodra de massapik er op gaat, anders kan de schipper vergeten het aan te zetten.

De verzamelde data dient op een website gepubliceerd te worden op een zodanige manier dat:

  • Groepen na afloop van een evenement aan kennissen en vrienden kunnen laten zien waar ze geweest zijn.
  • Deelnemers van evenementen als een Instructieweek kunnen zien waar de EH uithangt (mits hun telefoon GPRS ondersteunt).
  • Alle leden wat leuks hebben om naar te kijken als ze geen zin hebben in studeren.

Methode/Principe

Het ETS systeem bestaat theoretisch gezien uit de volgende onderdelen:

  1. GPS ontvanger,
  2. Mobiel internet modem en
  3. Controller.

De GPS ontvangt de coördinaten van de boot, de controller verwerkt deze en stuurt ze met behulp van het modem via het internet naar de webserver. De webserver luistert constant of er data van het systeem binnenkomt. Zodra de server data ontvangt, wordt dat opgeslagen in een database en getoond op de ETS website. Dit alles gebeurt zonder dat er een enkele menselijke handeling voor nodig is.

In de praktijk gebruiken wij het volgende:

  1. Bluetooth GPS ontvanger,
  2. Mobiele telefoon met GPRS functionaliteit en
  3. Java software op een mobiele telefoon gekoppeld aan een micro-controller.

Onze controller is dus verdeeld over een micro-controller en een telefoon. Aangezien de telefoon krachtiger is dan de microcontroller, neemt deze nagenoeg al het werk op zich. De micro-controller is slechts aanwezig om het opstarten en afsluiten van het systeem te coördineren.

Aan boord van de Ebenhaëzer

Deze sectie beschrijft alles wat op de EH aanwezig is zolang het systeem draait.

Hardware

Belangrijkste zaken die er op de boot aanwezig zijn, zijn:

  • Bluetooth GPS ontvanger,
  • Mobiele telefoon met GPRS en een interface naar GPS ontvanger (Bluetooth),
  • Automatisch opstart systeem

GPS ontvanger

De kortste slag om de mobiele telefoon met een GPS te laten communiceren is via Bluetooth. Er is een RoyalTek Bluetooth GPS Receiver, RBT-2001 aangeschaft voor dit doel. Deze heeft als voordeel dat hij vanzelf aan gaat als er voedingspanning op gezet wordt (simpelweg omdat er een 'gewone' aan/uit schakelaar op zit).

RoyalTek RBT-2001 specificaties:

  • 20 kanaals (Sirf III/WAAS)
  • Afmetingen: 7,0 x 4,1x 2,5
  • Gewicht (inclusief batterijen): 62 gram
  • Input stroom (intern): 680mAh Lithium-Ion (oplaadbaar)
  • Input voltage (extern)
  • DGPS-gereed
  • Externe antenne mogelijk
  • Op PC aan te sluiten
  • Werkt 6 uur continu op lithium-ion batterij
  • LED's voor status-indicatie

Toelichting LED's statusindicatie

Led Actie Uitleg Normale situatie op de EH
Blauw Uit Geen Bluetooth verbinding met GSM alleen bij het aanzetten
Knippert Bluetooth verbinding met GSM werkt ja
Groen Aan GPS is aan, maar nog geen GPS fix gereed alleen bij het aanzetten
Knippert GPS is aan en heeft een fix ja
Rood/Geel Uit Batterij is voldoende vol ja
Rood Batterij is bijna leeg nee
Geel GPS hangt aan de lader en wordt opgeladen ja

Mobiele telefoon

Er is een Nokia 6230i gedoneerd aan het project.

Nokia 6230i: Firmware: V03.50 13-sept-2005

  • kan geen symbian op
  • draait Java
  • heeft bluetooth (gemakkelijk softwarematig toegankelijk)
  • heeft een soort seriële poort: FBUS (niet gemakkelijk softwarematig toegankelijk)
  • heeft een IR poort (gemakkelijk softwarematig toegankelijk)
  • heeft een USB poort (met een CA-53 of een DKU-2 kabel op de PC aan te sluiten = gewoon kabel)
  • kan via GPRS mobiel het internet bereiken

SIMkaart

Als provider hebben we voor Simyo prepaid gekozen, vanwege de lage kosten voor mobiel internet. Simyo gebruikt het KPN netwerk.

In juni 2009 rekent het Simyo prepaid abonement per dag af voor het dataverkeer met als kosten 1 euro per MB, berekend in stappen van 1 kB.

Automatisch opstarten

Om het systeem automatisch aan te laten gaan moeten de volgende dingen gebeuren:

  • GSM inschakelen,
  • GPS inschakelen en
  • ETS applicatie op de mobiele telefoon starten.

Om de GSM in te schakelen moet de powerknop 3 seconden ingedrukt worden. De GPS gaat vanzelf aan als hij stroom krijgt.

Het automatisch starten van Java software is nogal lastig: hiervoor moeten drie knoppen ingedrukt worden. Daarna moet er nog één keer een knop ingedrukt worden om de software te authorizeren om internet te gebruiken. Voor dit alles zijn twee verschillende knoppen nodig. Deze worden bediend door elektronisch schakelaars die parallel aan de GSM knoppen zijn gesoldeerd en door een microcontroller electrisch worden aangestuurd.

Elektronische aanpassingen aan de GSMknoppen

Opengewerkte Nokia 7250i

In de afbeelding rechts zie je een opengemaakte Nokia 7250i, waarbij het printje met de knoppen te zien is. De knoppen zijn heel eenvoudige maak contactjes bestaande uit twee ringetjes die met elkaar moeten worden verbonden. Op deze manier zijn er 20 verschillende knoppen op deze telefoon, die in een matrixvorm aangesloten zijn. Het is dus mogelijk om met 5 + 4 = 9 signalen het hele keypad aan te sturen. Het onderstaande figuur verduidelijkt een en ander. Voor het schakelen van een knop kan heel simpel een optocoupler gebruikt worden, die de twee ringen als het ware kortsluit. De ingang van de optocoupler zit dan aan een microcontroller uitgang. (Transistoren werken niet omdat er dan een gemeenschappelijke massa gemaakt moet worden.)

Elektrisch schema achter het keypad van de Nokia 7250i. Optcocouplers worden gebruikt om de 2 ringen kort te sluiten waardoor die bewuste toets wordt bediend.

De toetsen waaraan gesoldeerd is kunnen niet meer op de oude manier bediend worden. Om toch ook nog handmatige bediening mogelijk te maken (bijvoorbeeld voor het wijzigen van telefoon instellingen en het doen van software updates) is er parallel aan elke optocoupler ook nog een externe drukschakelaar gesoldeerd.

Door gebruik te maken van de snelkeuze functies zijn er 3 knoppen nodig om de ETS te bedienen, namelijk:

  • de GSM powerknop,
  • de linker keuzetoest en
  • de selecttoest.

Om op te starten worden deze op de volgende manier aangestuurd:

Knop Ingedrukt gedurende (s) Actie
Powerknop 3 Telefoon gaan aan.
Wachten tot de GSM opgestart is.
Keuzetoets 0,1 Snelkeuze opties komen in beeld, 'verzameling' staat boven aan.
Wachten tot het menu geopend is.
Selecttoets 0,1 Map 'verzameling' wordt gekozen.
Wachten tot de map geopend is.
Selecttoets 0,1 EurosTrack programma wordt gestart.
Wachten tot netwerktoegang gevraagd wordt.
Keuzetoets 0,1 Netwerktoegang wordt bevestigd.

Om de ETS uit te zetten wordt gewoon de powerknop weer 3 seconden ingedrukt.

Microcontroller

De micro-controller is een Atmel Attiny2313 (willekeurig gekozen uit de onuitputtelijke voorraad van Gart). Deze heeft de volgende taken:

  • De telefoon aan zetten en het ETS programma opstarten zodra de massapik omgezet wordt.
  • De telefoon uitzetten als de boordspanning er langer dan een bepaalde tijd af is.

De telefoon wordt niet direct uitgezet als de spanning er af gaat, omdat dan het omschakelen op walstroom er voor zou zorgen dat het systeem even uit gaat. Om te beslissen welke actie het systeem moet ondernemen, is het nodig te weten of het systeem aan of uit zou moeten zijn en wat de huidige status van het systeem (dus de telefoon) is. De benodigde invoer is dus:

  • de aanwezigheid van boordspanning en
  • de status van de telefoon.

De microcontroller hoeft dus alleen maar iets te doen aan het begin en aan het eind van een evenement. In de tussentijd wordt deze in de slaapstand gezet om stroomverbruik te beperken. De boordspanning van de EH dient als interrupt om de uC uit de slaapstand te halen. Zodra de uC wakker wordt, gaat deze kijken wat er moet gebeuren: alleen als er boordspanning is, zou het systeem aan moeten zijn. Om niet bij elke omschakeling naar walstroom de hele ETS opnieuw op te starten, wordt de telefoon pas uitgeschakeld als de boordspanning er minstens 1 minuut af is.

Om debuggen tijdens het ontwerpen en later op de EH te vergemakkelijken is er een controle LED geplaatst. De geeft de status van het programma weer d.m.v. van een knippercode. De led is altijd aan zolang de uC niet slaapt, maar geeft m.b.v. de signalen IQ(1), IQ(2) of IQ(3) aan wat hij van plan is te doen (zie paragraaf IO voor meer informatie over deze knippercode).

Boordspanning status

IO voor om te kijken of de EH boordspanning aan is, tevens INTERRUPT pin om uit de slaapstand te komen:
De maximale spanning op een IO poort is: Vcc+0,5 Volt. We hebben een spanningsdeler van twee weerstanden gebruikt om de 12 volt voeding vanuit de EH om te zetten naar 3,7 volt. Om ook de uC wakker te krijgen moeten we een Pin Change Interrupt hebben > dus poorten "PCINTO(n)"

Telefoonstatus

Het vervelende is dat de telefoon geen pin heeft die eenduidig aangeeft of de telefoon aan of uit staat. Als de telefoon niet aan de lader hangt, bestaat zo'n pin wel. Hangt de telefoon echter wel aan de lader, dan geeft deze pin altijd spanning, ook als de telefoon uit staat. Of de lader wel of geen spanning heeft, wordt bij ons systeem bepaald door de massapik. Het systeem kan hier dus geen invloed op uitoefenen en moet zowel met als zonder laderspanning de status van de telefoon kunnen bepalen. Als oplossing hiervoor gebruiken we twee ingangen:

  • We zetten de achtergrond LED verlichting van de telefoon op 'altijd aan' zolang de telefoon aan de lader zit. Hierdoor kunnen we, als er boordspanning op de EH is, de status van de telefoon uitlezen door te kijken of er spanning over de LEDs staat.
  • Een bepaalde pin geeft, als de massapik eraf is, een spanning van 2,7 volt als de telefoon aan is en 0 als de telefoon uit is. Hiermee kunnen we dus de telefoonstatus uitlezen als er geen boordspanning is.

Aangezien de uC weet of er boordspanning is of niet, kan met deze twee signalen de telefoonstatus op ieder moment worden gecontroleerd.

Beide signalen tappen we via een buffer af en sturen die de uC in. Omdat de buffer niet nodig is als de uC in de slaapstand zit, wordt de voeding van de buffer ook vanuit de uC geregeld. De LED spanning is rond de 3 volt dus die kan als IO dienen. De 2,7 volt van de lader pin is te laag om als IO te dienen, dus dat doen we via de interne comparator van de uC.
Opmerking: De interne referentiespanning kan alleen op AIN0 ingesteld worden. Dit betekent dat de telefoon op de negatieve AIN1 moet. Hierdoor werkt het bitje geïnventeerd. Geen probleem maar wel ff opletten in de software.

Voeding

We voeden de uC vanuit de telefoon batterij, dus 3,7 volt.

IO

3 poorten om de GSM toetsen aan te sturen 1 uitgang voor de controle/status led 1 uitgang voor de voeding van de buffer IC

Een overzicht van de uC pinbezetting:

Pin Name Function
2 PD0 Uitgang naar controle/status indicatie LED
3 PD1 Uitgang naar voeding naar buffer IC
7 PD3 Uitgang naar selectknop
8 PD4 Uitgang naar keuze knop
9 PD5 Uitgang naar aanuitknop
10 GND massa microcontroller
12 AIN0 positieve ingang comparator; naar interne referentie spanning (1.1 volt)
13 AIN1 negatieve ingang comperator; naar de 'lader connector' (via buffer IC)
14 PB2 ingang vanaf telefoon achtergronf LED (via buffer IC met afvlak condensator), werkt alleen als de massapik erop zit
15 PB3/PCINT3 ingang vanaf spanningsdeler EH voeding
20 Vcc voeding microcontroller vanuit GSM accu


Onderdelen:

  • Microcontroller: Atmel Attiny 2313
  • Buffer: LM324N
  • Optocoupler: CNY17F


Al met al hebben we het volgende schema:

Electrisch schema om de uC aan te sluiten


In de uC hebben we deze code geknald.

Uitleg van de status LED (bij 1x 'knipper' gaat de LED 1x uit(!) ):

Code status-LED Uitleg
aan uC is wakker en is aan het wachten of een routine uitvoeren
uit uC slaapt
IQ(1) knippert 1x ETS gaat worden opgestart
IQ(2) knippert 2x ETS gaat worden uitgezet
IQ(3) knippert 3x uC gaat in de slaapstand


Voeding

Het hele ETS systeem wordt met 12 volt gevoed. Dit omdat we dan voor de telefoon en GPS ontvanger al een 12 volt adapter hebben. Voor implementatie op de EH is een korte kabel nodig in de koekoek, daar zitten al ANP stekkers aan de socket van de huidige GPS. Met wat ANP verdeelstekkertjes en evt. een nieuw socket is de ETS te voeden. In de ETS box is de 12 volt verbonden met:

  • Via een diode met de GSM adapter (om te voorkomen dat er stroom vanuit de GSM accu door de lader terug gaat lopen)
  • De GPS ontvanger adapter


Naast de voeding van de EH hebben de mobiele telefoon en GPS-ontvanger ook een interne accu. Hier kan het systeem ook op draaien. Hierbij moet de ETS handmatig opgestart worden met de externe toetsen en de uC moet uitgeschakeld worden anders gaat die de telefoon weer uitzetten. Het uitzetten van de uC kan eenvoudig door de 'laderplug' uit de telefoon te halen. Laden hoeft immers toch niet en de uC heeft zo geen massa en dus geen voeding meer.


Behuizing

De behuizing is een 'tupperware' trommel. Lekker degelijk model die niet bij de eerste torsie al open springt. Met het geluidsisolerende schuim van hans dat in de loods ligt kunnen alle delen 'fixed' in de trommel geplaatst worden. In de behuizing zitten:

  • Mobiele telelfoon met externe knoppen en kabels
  • GPS muis
  • Micorcontroller PCB
  • 2x adapter PCB voor voeding GPS en GSM
  • Opvulling


ETS onderdelen in werkelijkheid
ETS in zijn behuizing



Software

Howto software op de GSM installeren

Met de Nokia Suite kun je heel eenvoudig .jar applicaties installeren op je telefoon. Verbind je telefoon met de computer, start Nokia Suite, klik op Toepassingen installeren, selecteer de .jar bestanden en klik op het groene pijltje. Binnen no-time staat ze erop en kun je ze gebruiken via het menu, Toepassing => Verzameling

Nokia Suite op je desktop PC/laptop:
handleiding:
http://nds1.nokia.com/files/support/global/phones/software/Nokia_PC_Suite_UG_dut.pdf
software:
http://europe.nokia.com/get-support-and-software/download-software/nokia-pc-suites/compatibility-and-download#163

Communicatie kan via IR, bluetooth of een kabel. Bij het installeren mbv NokiaSuite moet er op gelet worden dat het .jad (dat door de compiler aangemaakt wordt) bestand niet in dezelfde map staat als de applicatie (.jar), dan gaat het mis bij het installeren ('ongeldige toepassing'). Verder gaat installeren ook wel eens gewoon mis > gewoon nog een keer proberen.


ETS software

Steven heeft het programma GPS Track aangepast. Er is een extra 'ETS' menu in het options menu waar de boot en log en upload tijden naar de ETS server gekozen kunnen worden.

Na het installeren moeten de toegangsrechten van connectiviteit van het ETS programma nog even ingesteld worden op 'altijd toestaan'. Helaas kan de optie 'netwerktoegang'(=gprs) niet op 'altijd toestaan' gezet worden. De uC moet dus ook deze stap bevestigen. Bij het starten van de applicatie wordt daarom direct data (0kb) verstuurd zodat er netwerktoegang gevraagd wordt en de uC dit nog even kan bevestigen. Daarna wordt, zolang de toepassing draait, die toegang niet meer gevraagd en kunnen we 'gaan met die banaan'.

Features

  • Bij opstarten direct GPRS verbinden zoeken zodat dit bevestigd kan worden door de uC
  • Zo min mogelijk bevestigen bij opstarten
  • GPS apparaat keuze
  • Bootkeuze optie
  • logtijd variabel
  • upload tijd variabel
  • minimale verplaatsing variabel
  • tijd meesturen (vaste tijdzone)
  • meetpunten meesturen
  • Bufferen als er geen GPRS netwerk is
  • Bluetooth verbinding opnieuw opzetten als de bluetooth communicatie uitvalt

Gewenst:

  • 1x GPS lokatie loggen bij het aanzetten van de ETS & versturen?? (ligt aan de kosten)
  • niet belangrijke meetpunten uitfilteren (bv: alle tussenliggende punten van een rechte lijn, of alleen als de koers veranderd)



Openstaande vragen

  • Wat gebeurt er als er geen GPS aanwezig is?
    • De ETS software merkt dit na een time-out, en gaat dan opnieuw een verbinding proberen op te zetten.
  • Wat gebeurt er als er geen GPS fix is?
    • Het systeem blijft draaien maar logt geen nieuwe coördinaten.
  • Wat gebeurt er bij geen GPRS netwerk?
    • Het verzenden mis, waarna de niet verzonden coördinaten bij de volgende zendpoging alsnog worden verzonden.
  • Buitenlandse netwerken blokken?
    • Waarschijnlijk vaart de EH zo weinig in Duitsland dat dit geen grote kostenpost gaat worden. Mocht ons beltegoed echter te snel opraken, dan kunnen we hier altijd nog naar kijken.
  • Wat gebeurd er als de gsm gebeld wordt?
    • De software draait gewoon door, als je afsluit zie een gemist bericht.


Broncode

Steven heeft de ETS broncode, Helmich en Gart hebben een backup.



In Enschede

De data die de GSM upload is dus helemaal gestript. Geen poespas, alleen de bootletter, UTC-tijd en GPS-lokatie. De server in enschede haalt deze data weer uit elkaar en verwerkt het in een database.

De database regelt o.a. de volgende dingen:

  • Opslaan ontvangen data in database
  • Er wordt een nieuw track gedefinieerd als er 45 minuten lang geen data binnen gekomen is
  • Interfacing naar de ETS waterkaart


De communicatie tussen de boot en de server kan gevolgd worden m.b.v. een logfile
Een correcte log geeft:

  • Elke dag om 0600h UTC een uitroepteken als bootletter om te checken of de server draait
  • De bootletter (E/X/T/R/J/?) elke keer als de ETS opstart
  • Elke x(1/2/5/10/15/30/60) aantal minuten de bootletter (E/X/T/R/J/?) en een reeks coördinaten zodra de boot vaart

Ontwerpbeslissingen

Hier zullen de belangrijkste keuzes die gedaan zijn bij het maken van het systeem beschreven worden.

GPRS

Het gebruik van SMS is veel makkelijker dan het gebruik van GPRS, aangezien het vanaf een microcontroller mogelijk is om direct SMS berichten te versturen. Voor GPRS is dat een stuk lastiger. GPRS is echter vele malen goedkoper, omdat we zeer weinig data versturen: 10 bytes per coördinaat. Naar schatting zou SMS rond de 50 euro per jaar kosten, waar we met GPRS aan 1 à 2 euro genoeg zouden moeten hebben voor een vaarseizoen.

Java op de telefoon

Voor het versturen van de data zijn vier verschillende mogelijkheden:

  1. door Java op de telefoon,
  2. door andere software op de telefoon,
  3. door de microcontroller of
  4. door een PC.

Optie 2 is mogelijk bij een open source besturingssysteem op de telefoon (bijvoorbeeld Symbian) of een telefoon die toestaat software te draaien waarop geen veiligheidsrestricties van toepassing zijn. Helaas gaat dit alleen met de duurdere telefoons en was het voor ons geen optie.

Het gebruiken van de telefoon als GPRS modem zou niet moeilijk moeten zijn vanaf een PC. Het gebruik van een PC kost echter te veel ruimte en stroom om in de EH in te bouwen, aangezien we geen dure PC willen aanschaffen. Vanaf een microcontroller is hetzelfde mogelijk, maar lastig te implementeren. Dit komt omdat een telefoon slechts de mogelijkheid biedt om een PPP verbinding op te zetten, waarover de microcontroller dat nog zelf een TCP/IP stack moet opzetten. Dus vallen optie 3 en 4 ook af.

Uit het voorgaande kunnen we concluderen dat optie 1 het beste is, aangezien het gebruik van Java op de telefoon de makkelijkste optie is.

Starten m.b.v. microcontroller

Het automatisch starten van Java software is nogal lastig. Sommige telefoons hebben de eigenschap "Nokia-MIDlet-auto-start: yes", het is echter onduidelijk welke telefoons dit ondersteunen. Waarschijnlijk alleen telefoons die meerdere applicaties tegelijk kunnen draaien en dat zijn alleen de nieuwere modellen.

Met behulp van de Push Registry is het wel mogelijk om de applicatie te starten bij een inkomende event, bijvoorbeeld een SMS of een vooraf ingesteld alarm. Helaas vraagt de Nokia uit Series 40 platform de gebruiker elke keer om bevestiging voor het programma echt gestart wordt door een Push-actie. Voor ons is dit dus geen handige optie.

Mogelijke andere opties waren:

  1. Altijd aanlaten; maar hiervoor was het stroomverbruik te hoog.
  2. Mechanisch starten door de knoppen in te drukken, maar dat leek een beetje omslachtig
  3. Elektronisch schakelaars aan de knoppen solderen en deze m.b.v. een microcontroller (uC) elektrisch aan sturen.

Uiteindelijke bleek de laatste optie het handigst.

Doorontwikkelingsinfo

In dit deel staat nog informatie die wij gewonnen hebben. NIe direct van toepassing op het huidige systeem, maar misschien nog handige voor een opvolger/alternatief.

Wensen

Opties

Mogelijke opties zijn:

  • Krijg een telefoon werkend als GPRS modem vanaf een pc. Als dat werkt, kunnen we daarna kijken of we dat vanaf een microcontroller kunnen draaien.

Dit zou te behalen moeten zijn door bijvoorbeeld een kleine Linux pc met een (USB) gps ontvanger en (USB) GPRS modem te laten draaien. Het probleem is echter dat een complete pc laten draaien nogal lomp is: relatief groot een eet veel stroom. Dus dat willen we eigenlijk niet doen.
Een GPRS modem aansturen vanaf een microcontroller zou wel mogelijk moeten zijn, je moet dan TCP/IP over PPP implementeren en een TCP/IP implementatie hebben we al gevonden, dan is het alleen nog de vraag hoe moeilijk PPP is.


  • Zoek een Open Source telefoon, of eentje met instelmogelijkheden (smartphones etc).

Optie is super, omdat we dan de hele telefoon opnieuw kunnen programmeren, maar voor zover bekend bestaan deze telefoons nog nauwelijks en zijn ze erg duur.


Mogelijke alternatieve GPS opties:

In het GPS tracking programmaatje op de 6230i kan ik een optie 'seriële communicatie' kiezen incl baudrate etc. daarna vraagt de telefoon of ik verbinding via IR wil maken. Ziet er dus naar uit dat een verbinding via IR opgezet kan worden. (Moeten we nog wel ff zorgen dat ik niet steeds hoef te bevestigen (volgens Steven heeft dat met de rechten die Java heeft te maken, maar hij weet niet of dat op alle telefoons in te stellen is, zoek hiervoor een maintenance menu > dat kan bij de optie van de applicatie> "toegang applicatie > communicatie > altijd toestaan)). Op deze site wordt dat beschreven: http://www.trackr.eu/faq/
Relatief veel werk en foutkans. Waarschijnlijk is het stroomverbruik weinig kleiner dan bij bluetooth. Stroom verbruik kan misschien verlaagd worden door een tweak uit te voeren: Maak wel die IR naar TTL converten maar haal de LEDjes er tussen uit en verbind die door. Het signaal gaat nu dus direct vanuit de GSM de converter in, hiervoor zou minder stroom nodig moeten zijn.

Willem heeft een bedrade GPS ontvanger beschikbaar voor dit doel. Uit deze ontvanger komt een NMEA signaal op TTL niveau. Het signaal kan eenvoudig omgezet worden naar RS232 niveau.

taskmanagersoftware draaien op de GSM (dat kan niet op alle GSM's) zodat de tracker automatisch opstart bij bootup

Ander toestel

De Nokia 7250i:

  • kan geen symbian op
  • draait Java
  • heeft IR (gemakkelijk softwarematig toegankelijk)
  • heeft een seriële poort (met een DKU-5 of een CA-42 kabel op de PC aan te sluiten = kabel + serieel>USB converter) (niet gemakkelijk softwarematig toegankelijk)
  • kan via GPRS mobiel het internet bereiken

linkjes naar IR naar TTL/RS232 converters: (belangrijkste is de conversie van IR naar TTL/RS232. De conversie van RS232 naar TTL is alleen een spanningsniveau conversie)
http://www.tildesign.nl/content/downloads/icl3221_datasheet.pdf
http://www.edaboard.com/ftopic84368.html
http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/an_pk/3024



Gerelateerde linkjes

Info over de telefoons:
http://gathering.tweakers.net/forum/list_messages/1186709///gprs%2Cgsm%2Cals%2Cmodem
http://gathering.tweakers.net/forum/list_messages/1079840?data%5Bfilter_keywords%5D=installeren&data%5Bboolean%5D=AND
http://www.a-netz.de/nokia6230port.en.php
http://pinouts.ru/CellularPhones-Nokia/nokia_pop_pinout.shtml
Pushregistery:


Communicatie via datakabel:
http://www.forum.nokia.com/info/sw.nokia.com/id/2a2ec089-6f2e-47cb-a150-d11a94eb80ad/MIDP_Using_Cable_Connection_In_Nokia_Devices_v1_0.zip.html

Toepasbare software:
http://www.qcontinuum.org/gpstrack/
http://www.trackr.eu/faq/
http://www.trekbuddy.net
http://sportstracker.nokia.com/nts/main/index.do
http://gathering.tweakers.net/forum/list_messages/1115438/0

Kant en klaar alternatief:
http://www.gpsshop.nl/product/56901/snooper-gps-tracker.html
(onbekend wat de operationele kosten zijn)

Bijlagen

Code micro-controller

In de uC hebben we de volgende code geknald:
Let er bij AVR studio op dat je ook daad werkelijk de juiste HEX file upload. Dat moet je nog apart instellen bij de programmer opties.

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/sleep.h>

#define F_CPU 1000000UL  // 1 MHz
#include <util/delay.h>


// PB3/PCINT3 PIN15 = EH voedingssignaal
// PB2/PCINT2 PIN14 = GSM Led, werkt alleen als er voeding is
// PB1/AIN0 PIN13 = GSM lader, werkt alleen als er geen voeding is, via comparator
// Comparator uitgang = (ACSR, ACO)

// PD0 PIN2 = controle led
// PD1 PIN3 = buffer
// PD3 PIN7 = selectknop
// PD4 PIN8 = keuze knop
// PD5 PIN9 = aanuitknop


void init() 					//Initialisatie poorten timer en interrups
{
	DDRD = 0x7f;				// PORTD PD0-PD6 als uitgang
	PORTD = 0;					// Zet alle uitgangen laag (geen pull-up aan)
	
	DDRB = 0; 					// PORTB PB0-PB7 volledig als ingang

	PCMSK = (1 << PCINT3); 		// stel: PCINT3 (PB3) in op pin-change detectie
	GIMSK = (1 << PCIE); 		// schakel pin-change interrupt in

	ACSR = (1 << ACBG);  		//comparator instellen op bandgap
  
	MCUCR = (1 << SM0); 		//slaapmodes instellen op 'power down'
	cli(); 						//globale interrupt uitschakelen

	PORTD |= (1 << PD1);		// buffer aan
	PORTD |= (1 << PD0);		// statusled aan
}


void slapen_gaan()				// commandos om in de slaapstand te gaan
{
	PORTD = 0; 					// alle poorten laag zetten om stroomverbruik te verlagen
	ACSR = (1 << ACD);			// comparator uitschakelen	
	sleep_enable(); 			// slaap modus toegestaan
	sei(); 						// globale interrupts aan, om te zorgen dat de uC uit de slaapstand kan komen
	sleep_cpu();   				// slaapstand
	sleep_disable();  			// slaap modus toestaand uitzetten als de uC weerwakker wordt (voorkomt onverwachts in slaapmodus)
	// na de slaapstand is de uC uitgeweest en begint opnieuw aan het hoofdprogramma
}


void delay_long() 				// Create long delay for 20 sec
{
	_delay_ms(5000); 			// wait 5 sec
	_delay_ms(5000); 			// wait 5 sec
	_delay_ms(5000); 			// wait 5 sec
	_delay_ms(5000); 			// wait 5 sec
	// longest possible delay is: _delay_ms(6553)
}


void gsm_onoff() 				//Push the on-off button of the GSM long enough to turn it on or off, and wait afterwards until the GSM is really on or off.
{
	PORTD |= (1 << PD5);		// Activeer aan/uit knop gedurende 3 sec
	_delay_ms(3000);
	PORTD &= ~(1 << PD5); 		// Deactiveer aan/uit knop
	delay_long(); 				// Wacht tot GSM daadwerkelijk aan of uit is
}


void ets_start() 				//Turn the GSM on and start the program. 
{
	PORTD |= (1 << PD4);		// Activeer keuze knop gedurende 0.1 sec om snelkeuze opties te kiezen
	_delay_ms(100);
	PORTD &= ~(1 << PD4);		
	_delay_ms(1900);			// wacht 2 sec voor openen snelkeuze menu

	PORTD |= (1 << PD3);		// Activeer select knop gedurende 0.1 sec om verzamel map te openen
	_delay_ms(100);
	PORTD &= ~(1 << PD3);		// Deactiveer select knop
	_delay_ms(2900);			// wacht 3 sec voor openen verzamelmap

	PORTD |= (1 << PD3);		// Activeer select knop gedurende 0.1 sec om ets programma te starten
	_delay_ms(100);
	PORTD &= ~(1 << PD3);		// Deactiveer select knop
	_delay_ms(2900);			// wacht 3 sec voor starten programma en tot netwerktoegang gevraagd wordt

	PORTD |= (1 << PD4);		// Activeer keuze knop gedurende 0.1 sec om netwerktoegang te bevestigen
	_delay_ms(100);
	PORTD &= ~(1 << PD4);		// Deactiveer keuze knop
}


void led(int i) {
	for (; i > 0; i--) {
		PORTD &= ~(1 << PD0);
		_delay_ms(500);
		PORTD |= (1 << PD0);
		_delay_ms(500);
	}
	_delay_ms(1000);
}


/*
 * Hoofdprogramma
 */
int main() 
{
	init();

	_delay_ms(6000);		// wacht 6s voor stabilisatie

	// Oneindige loop
	while (1) 
	{
		if (bit_is_clear(PINB, PB3) && bit_is_clear(ACSR, ACO)) // Voeding is uit en GSM lader is aan: GSM uitzetten
		{
			led(1);
			// Wacht voor omzetten walstroom
			for (int i = 0; i < 10; i++) {
				_delay_ms(6000);
			}
			if (bit_is_clear(PINB, PB3) && bit_is_clear(ACSR, ACO)) // Voeding is uit en GSM lader is aan: GSM uitzetten
			{
				gsm_onoff();			// schakel GSM uit
			}
		}
		else if (bit_is_set(PINB, PB3) && bit_is_clear(PINB, PB2))  // Voeding is aan en GSM led is uit: GSM aanzetten
		{
			led(2);
			gsm_onoff();			// schakel GSM in	
			ets_start();			// Start de ETS op	
		}
		else // Alles is in orde, dus ga lekker slapen
		{
			led(3);
			slapen_gaan();			// hop in de slaapstand	
		}
	}

	return 0;
}