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基于SKM53、TP4056以及Arduino的GPS追踪设计(附源代码、原理图等)

2018-01-10 17:19更新
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  • Arduino Pro Mini微控制器
  • SKM53GPS模块
  • TP4056单节锂离子电池

本次分享的是基于SKM53、TP4056以及Arduino的GPS追踪设计GPS跟踪,利用Arduino Pro Mini,外接基于TP4056设计的Lipo充电电池,该Lipo电池支持USB进行充电,同时外接微型SD和RGB led。

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该硬件电路设计采用MCP1253芯片作为电源转换芯片,实现稳压输出3.3V电压给电路。整个电路设计具有微型SD检测、信周边号搜索和数据记录等功能。将捕捉到的信号显示在4个LED上,该LED采用WS2811控制器。


Arduino Pro Mini微控制器?

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Arduino Pro Mini是基于ATmega328的微控制器板。它具有14个数字输入/输出引脚(其中6个可用作PWM输出),6个模拟输入,板载谐振器,复位按钮和用于安装引脚的孔。 一个六针头可以连接到一个FTDI电缆或Sparkfun分线板,以提供USB电源和通信到电路板。Arduino Pro Mini适用于物体或展览的半永久性安装。 电路板没有预先安装的接头,允许使用各种类型的连接器或直接焊接电线。运行在3.3V和8MHz,引脚布局与Arduino Mini兼容。



SKM53和TP4056介绍?

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SKM53是一款完整的的GPS模块(模块+天线),具有高灵敏度,低功耗和小尺寸的特点。这款模块通过内置天线接收信号,通过nmea协议或串行接口自定义协议可以完整的将位置、速度和时间信息等串行数据完整的记录。

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TP4056是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其底部带有散热片的SOP8封装与较少的外部元件数目使得TP4056成为便携式应用的理想选择。TP4056可以适合USB电源和适配器电源工作。采用内部PMOSFET架构加上防倒充电路,所以不需要外部隔离二极管。充电电压固定于4.2V,而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时,TP4056将自动终止充电循环。当输入电压(交流适配器或USB电源)被拿掉时,TP4056自动进入一个低电流状态,将电池漏电流降至2uA以下。TP4056在有电源时也可置于停机模式,以而将供电电流降至55uA。


关于MCP1253?

MCP1253是无电感正向调节电荷泵DC/DC转换器。它可产生稳定的固定电压输出 (3.3V或5.0V)或可调电压输出。这种器件是专为需要低噪声和高效率的应用而设计的,其输出电流可达120mA。器件通过升压/降压工作模式间的自动切换,可使输入电压低于或高于输出电压。

MCP1253的开关频率为1MHz,器件具有“电源正常”状态输出,可以用来监测输出电压失调的情况。具有极低的输入电流,并只需极少的外部元件数(三个电容),非常适用于采用电池供电的小型应用。该器件还提供了关断模式,可进一步降低功耗。MCP1253具备过热保护和短路保护功能,采用节省空间的8引脚MSOP封装形式。


材料清单?

  • Arduino Pro Mini 、TP4056 、SKM53、 WS2812;
  • 100k电阻、4.7uF和10uF电容;
  •  AO3401二极管共阴极晶闸管组 ;
  •  SR240二极管整流器;
  •  SPST 开关、micro SD 卡座。


资料部分?

基于SKM53、TP4056以及Arduino的GPS追踪设计资料可在附件中下载,包括原理图、源代码、PCB、数据手册等。其中部分原理图截图如下:

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