Using PIC32 MCUs to Develop GSM/GPRS/GPS...

AN1373PIC32 MCUを使ったGSM/GPRS/GPSソリューションの開発

注意 : この日本語版文書は参考資料としてご利用ください。最新情報は必ずオリジナルの英語版をご参照願います。

はじめに無線および有線の両方のシステムが同じ能力の他のデバイスと通信する事を可能にする技術を M2M (Machine-to-Machine) と呼びます。M2M は、デバイスを使ってイベントをキャプチャし、これをネットワーク経由でアプリケーションへ中継します。アプリケーションは、そのイベントを意味のある情報に翻訳します。M2M が普及しているアプリケーションとしてフリート管理があります。この場合、車両のトラッキング情報が中央の監視オフィスへ携帯電話回線を介して無線送信されます。

M2M はさまざまなアプリケーションで普及しており、公共事業用計器もM2Mアプリケーションの 1つです。公益事業用計器アプリケーションにおける M2M 方式の主な利点は、離れた場所からいつでも計器の読み取りと設定を行える事です。これにより、メータの設置現場へ出向く必要がなくなり、運用効率が向上します。

車載 GPS ナビゲーションは、M2M 方式によって益々普及しつつあるアプリケーションです。M2M 方式の導入により、完全な機能を備えた GPS ナビゲーションシステムが一般の乗用車に搭載されるようになりました。M2M 技術は、車両の現在地のトラッキングや、道順の地図表示といった機能に適用できます。また、トラッキング実行中の装置から緊急電話をかける事も可能です。M2M 方式は商業目的でも使われています。例えば、有料駐車場に M2M 技術を採用する事で、検知した駐車時間に応じて課金する事ができます。

u-blox AG が開発した Microchip M2M PICtail™ Plusドータボード '(M2M ボードと呼ぶ ) は、マルチメディア拡張ボード (MEB) の PICtail™ インターフェイスに直接接続するよう設計されていますが、全ての PIC32マイクロコントローラと組み合わせて使う事ができます。

本書では、PIC32 マイクロコントローラ (MCU)/M2Mボード / マルチメディア拡張ボード (MEB) の組み合わせを使ってGSM/GPRS/GPSコネクティビティを実装するためのリファレンスデザインについて説明します。

主な特長M2M PICtail Plus ドータボードは GSM、GPRS、GPSを含む各種の機能を備えています。

• GSM (Global System for Mobile Communication)

GSM は、世界的に普及している携帯電話システム向けの規格です。GSM は信号および音声チャンネルの両方にデジタル技術を採用し、第二世代 (2G) の携帯電話システムに分類されます。GSM は、システムへのデータ通信アプリケーションの広範な実装を促進します。GSM は、 SMS (Short MessageService: テキストメッセージとも呼ばれる ) も実装します。

• GPRS (General Packet Radio Service)

GPRS は、2G および 3G 携帯電話通信システム(GSM) 上のサービスです。GPRS は 56 ～ 114 kbpsのデータレートをサポートし、ユーザにインターネットへのコネクティビティを提供します。

• 全地球測位システム (GPS)

GPS は、4 つ以上の GPS 衛星が遮られる事なく見える位置および時間であれば、地球上のほぼ全土で、全天候条件において常時信頼性の高い位置および時間情報を提供する衛星方式のナビゲーションシステムです。衛星システムには、GPS レシーバを使って誰でも無償でアクセスできます。

機能M2M ボードの主要機能は、GSM/GPS 用 IC を専門に扱う u-blox 社の通信モジュールを 2 個使って実装されます。詳細は www.u-blox.com をご覧ください。

M2Mボードは、Microchip社のマルチメディア拡張ボード (MEB) に接続するよう設計されています。MEB は、各種の Microchip 社製 PIC32 スタータキットをプライマリコントローラソースとして使います。このボード構成は以下の特長を備えるため、組み込みコントローラの実装プロジェクトを簡単に始める事ができます。

• デバッガを内蔵

• USB 電源で動作

• PCB への接続が容易なヘッダを内蔵

• 高性能でペリフェラルロスのない PIC32 デバイス

Authors: Adam FoltsMicrochip Technology Inc.,with contributions from u-blox AG

2014 Microchip Technology Inc. DS01373A_JP - p. 1

http://www.u-blox.com

AN1373

ハードウェアの説明既に説明したように、M2M ボードは u-blox AG 製の2つのコントローラモジュール (LEON-G200とNEO-6Q)を中心に構成されています。

LEON-G200 は、クワッドバンド GSM/GPRS データおよび音声モジュールです。モジュールへの通信にはAT コマンドを使います。PIC32 の内蔵 UART モジュールがATコマンドを処理します。LEON-G200は、 NEO-6Q モジュールへの GPS 通信を処理します。このモジュールは 1 MB の不揮発性メモリも内蔵し、ローカルまたはインターネットファイルを保存できます。

NEO-6Q GPS モジュールは、u-blox 6 測位エンジンを使って GPS 測位をサポートします。このハードウェア構成では、NEO-6Q GPS モジュールは LEON-G200 に対するスレーブとして機能しますが、独自のAT コマンドセットを使ってスタンドアロンモジュールとして動作させる事も可能です。これら 2 つのモジュールの詳細とATコマンドのリストについては、www.u-blox.com をご覧ください。

本リファレンスデザインのブロック図を図2に示します。

M2M ボードは、MEB の拡張スロットヘッダ (J2) に接続します。図 1 に、コネクタピンを示します。各ピンの概要は表 1 に記載しています。

図 1: MEB へのコネクタの回路図

図 2: リファレンスデザインのブロック図

+3.3V suppliedfrom the MEB

J2

R64.7k

R74.7k

VIN

SDA3

SCL3

PWR_ON

RESET_N

+3.3V1

3

5

7

9

11

13

15

17

19

21

23

25

27

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

HD

R-T

H_0

.1-2

X1

4

RI

DTR

DSR

RXD

TXD

RTS

CTS

DCD

PIC32 MCU UART

M2M PICtail™ Plus Daughter Board

LEON-G200 (u-blox) NEO-6Q (u-blox)

GSM/GPRS Module

GPS Module

DS01373A_JP - p. 2 2014 Microchip Technology Inc.


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M2M ボードは以下も実装しています。

• SAW フィルタ

このフィルタは LNA の前に配置され、GPS の耐干渉性 ( 近接場無線通信のコロケーションによる帯域外干渉に対する耐性 ) を高めます。耐性と性能を最適化するために SAW-LNA-SAW チェーンを実装しています。

• SIM ホルダ

SIM カード用のホルダです。GPRS/GSM 通信の動作を評価するには、SIM カードが必要です。

• RF SMA コネクタ

このコネクタは、アンテナ検出 / 切り換え回路の前に配置され、自動的なハードウェア検出と GPS 外部アンテナへの接続を可能にします。外部 GPS アンテナを必要に応じて使う事で、悪条件での GPS性能を向上させる事ができます。

図3に、M2Mボードの詳細なブロック図を示します。

図 3: M2M PICtail™ PLUS ドータボードのブロック図

GSMAntenna

GPSAntenna

LDOSAW-LNA-SAW

SIMHolder

LEON-G200GPRS/GSM

Module

NEO-6QGPS

Module

RF Connector

UART VCC


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表 1: MEB コネクタピンの概要

表 1 が示すように、LEON-G200 への通信の大部分はUART 経由で処理されます。

MEBは、UART経由でM2Mボードと通信します。baudレートは自動検出可能であり、ほとんどの標準的 baudレートをサポートします。

PIC32 ファミリのデバイスは、従来の Microchip 社製デバイスと同じ周辺モジュールを提供します。

「参考資料」には、本リファレンスデザインで使うハードウェアとPIC32デバイスに関する情報へのリンクを掲載しています。

デモの説明以下では、GSM/GPRS/GPS デモの詳細について説明します。実際のデモの画面は、本書に記載した画面とは一部異なる場合がありますが、デモの基本的な機能は利用可能です。

MEB は 3.2"QVGA タッチスクリーンディスプレイを内蔵しており、デモを容易に操作できます。また、各サービスの設定も表示します。PIC32 スタータキットのデバッグ出力を使うと、デモ中にどの u-blox 命令が使われているか調べる事ができます。

デモでは、最初に全ての GSM/GPS/GPRS サービスを初期化します。図 4 の画面では、[HELP] と [NEXT] 以外のボタンが無効になっています。[NEXT] を選択してM2M ボードの設定を初期化します。GSM/GPRS デモを実行するには、M2M ボードの背面にデータプランのSIM カードを挿入する必要があります。初期化ステップでは 3 種類の画面を使って GSM、GPRS、GPS 機能を別々に初期化します。一部の機能の初期化では、サービスプロバイダが応答するまでに10～30秒を要します。

図 4: デモのメイン画面

GSM デモは、現在の信号強度とサービスプロバイダを表示します。このデモでは、[SMS] ボタンを選択する事で、テキストメッセージを送信する事もできます( 図 5 参照 )。[SMS] ボタンを選択すると、電話番号の入力画面が表示されます。M2M ボードに SIM カードが挿入されていれば、M2M ボードからその電話番号へメッセージが送信されます。

既定値では、M2M デモの SMS 受信機能は有効です。すなわち、テキストメッセージが M2M ボードへ向けて送信されるとデモが一時停止し、番号と受信メッセージが表示された後に、デモが再開します。

コネクタピン名

MEB ピン名概要

RI WIFI_SDO UARTリングインジケータ

DTR WIFI_SDI UARTデータ端末レディ

DSR WIFI_SCK UARTデータセットレディ

RXD SDI3A UARTデータ受信

TXD SDO3A UARTデータ送信

RTS SCK3A UART送信要求

CTS SS3A/RF12 UART送信可

DCD WIFI_CS UARTデータキャリア検出

PWR_ON C2OUT/AN9 デバイスのON/OFF

RESET_N RA10 デバイスをリセットに保持


AN1373

図 5: GSM デモ画面

GPRS デモ ( 図 6 参照 ) は、デバイスの接続先 IP アドレスを表示します。この画面は、デモの実行に必要な基本的インターネット接続 ( メールサービス、簡単なウェブブラウザ、インターネット接続を含む他の全ての 2G 電話機能等 ) を開始します。

図 6: GPRS デモ画面

GPS デモは、現在地の緯度 / 経度を表示します ( 図 7 参照 )。

有効な SIM カードが挿入されている場合、[Email] ボタンが有効になります ( データサービスが利用可能 )。[Email] ボタンを選択すると、メールアドレスの入力画面が表示され、メールサーバが正しく設定されていれば、メールを送信できます。メールサーバ名の変更については、BYTE acdEmailSetup()関数を参照してください。M2M ボードは SSL 対応の SMTP サービスをサポートしません。[Map] ボタンは、GPS データが利用可能になるまで無効なままです。

図 7: GPS デモ画面

マップデモは、HTTP リクエストを使ってインターネットから画像を受信し、これを 1 MB の内蔵メモリに保存します。これは Google マップからの画像であり、GPS で測位した M2M ボードの現在地を示します。このデモはナビゲーション向けではなく、現在地の静止画像だけを表示します。このデモを実行するにはGSM、GPRS、GPS 機能がアクティブである事が必要です。挿入した SIM カードが有効 ( データサービスが利用可能 ) である事を確認してください。

図 8: マップデモ画面

注意 : GPS データは、M2M ボード上の LED ( 名称は「TIMEPULSE」) が緑で点滅するまで利用できません。


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GSM/GPRS/GPS スタックの説明GSM/GPRS/GPS スタックは、u-blox 通信コマンドを中心に構築されています。基本命令は、u-blox AG ウェブサイト (www.u-blox.com) でご覧になれます。

表 2 に、GSM/GPRS/GPS スタックとのインターフェイスに必要な高レベルコマンドの一覧を記載します。表の後で、各関数について詳細に説明します。

表 2: エニュメレータと関数の概要

構造体エニュメレータ概要

UBX_STATUS UBX_S_SYSTEM_CONFIGURED u-blox 高レベルインターフェイスは設定済み

UBX_S_SYSTEM_NOT_CONFIGURED u-blox 高レベルインターフェイスは未設定

UBX_S_BOARD_POWERED C16-G26Q プラグインボードの電源は ONUBX_S_BOARD_NOT_POWERED C16-G26Q プラグインボード電源は OFFUBX_S_BOARD_PRESENT_LEONG200 C16-G26Q プラグインボードは LEON-G200

として認識された

UBX_S_BOARD_PRESENT C16-G26Q プラグインボードが存在する

UBX_S_BOARD_NOT_PRESENT C16-G26Q プラグインボードは存在しない

UBX_S_SIM_PRESENT SIM カードが存在する

UBX_S_SIM_NOT_PRESENT SIM カードは存在しない

UBX_S_PIN_ENABLED SIM カード上の PIN は有効

UBX_S_PIN_NOT_ENABLED SIM カード上の PIN は無効

UBX_S_GSM_CONFIGURED GSM モジュールは設定済み

UBX_S_GSM_NOT_CONFIGURED GSM モジュールは未設定

UBX_S_GSM_NETWORK_REGISTRED GSM ネットワークは登録済み

UBX_S_GSM_NETWORK_NOT_REGISTRED GSM ネットワークは未登録

UBX_S_PDP_CONFIGURED GPRS は設定済み

UBX_S_PDP_NOT_CONFIGURED GPRS は未設定

UBX_S_PDP_SERVICE_REGISTRED GPRS サービスは利用可能

UBX_S_PDP_SERVICE_NOT_REGISTRED GPRS サービスは利用不可

UBX_S_GPS_CONFIGURED GPS は設定済み

UBX_S_GPS_NOT_CONFIGURED GPS は未設定

UBX_S_GPS_POWERED GPS の電源は ONUBX_S_GPS_NOT_POWERED GPS の電源は OFFUBX_S_GPS_ASSIST_LOCAL GPS はロケーションエイドを使う

UBX_S_GPS_ASSIST_NONE GPS はロケーションエイドを使わない

UBX_S_GPS_ASSIST_OFFLINE GPS AssistNow はオフライン

UBX_S_GPS_ASSIST_ONLINE GPS AssistNow はオンライン

UBX_ERROR UBX_E_OK 成功

UBX_E_ERROR 失敗 ( 対応が必要 )UBX_E_WARNING 警告 ( 無視可能 )

UBX_GPS_ASSIST_MODE UBX_GPS_ASSIST_LOCAL ロケーションエイドを有効にしてGPSをONにする ( 可能であれば GSM セル情報を使う )

UBX_GPS_ASSIST_OFFLINE AssistNow を off-line にして GPS を ON にする (14 日間のアルマナックを使用 )

UBX_GPS_ASSIST_ONLINE AssistNowをon-lineにしてGPSをONにする

HTTP_REQUESTS HEAD Head 命令

GET Get 命令

DELETE Delete 命令

PUT Put 命令

POST_FILE Post ファイル命令

POST_DATA Post データ命令



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スタック API 関数

UBX_ERROR ubxConfigureBoard(void)

概要

この関数は、C16-G26Q プラグインボードを設定します。

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

例

例 1 参照

UBX_ERROR ubxConfigureGps(void)

概要

この関数は、GPS モジュールを設定します。

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

例

例 3 参照

UBX_ERROR ubxConfigureGsm(void)

概要

この関数は、GSM ネットワークを設定します。

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

例

例 2 参照


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UBX_ERROR ubxConfigurePdp(char *apn)

概要

この関数は、オペレータの APN (Access Point Name) に合わせて GPRS サービスを設定します。

パラメータ

[in] apn オペレータの APN

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

例

例 4 参照

UBX_ERROR ubxConfigureSystem(UINT32 freq)

概要

この関数は、u-blox 高レベルインターフェイスを設定します。

前提条件

u-blox 高レベルインターフェイスは未設定である事

パラメータ

[in] freq システム ( コア ) 周波数

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

例

#include <plib.h> #include "libubx.h" #include "libp32.h"

UBX_ERROR rc;

rc = ubxConfigureSystem(SYSTEM_FREQ); if (rc != UBX_E_OK) { return; }

DBPRINTF("System core is running at %d Hz\n", p32GetSystemClock()); DBPRINTF("Peripheral bus is running at %d Hz\n", p32GetPeripheralBusClock());


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UBX_ERROR ubxGetBoardPowerStatus(void)

概要

この関数は、C16-G26Q プラグインボードの電源ステータスを返します。

戻り値

• UBX_S_BOARD_POWERED

• UBX_S_BOARD_NOT_POWERED

UBX_STATUS ubxGetBoardStatus(void)

概要

この関数は、C16-G26Q プラグインボードのステータスを返します。

戻り値

• UBX_S_BOARD_PRESENT_LEONG200

• UBX_S_BOARD_PRESENT

• UBX_S_BOARD_NOT_PRESENT

UBX_STATUS ubxGetGpsAssistStatus(void)

概要

この関数は、GPS モジュールの現在のエイドモードを返します。

戻り値

• UBX_S_GPS_ASSIST_LOCAL

• UBX_S_GPS_ASSIST_NONE

• UBX_S_GPS_ASSIST_OFFLINE

• UBX_S_GPS_ASSIST_ONLINE

UBX_STATUS ubxGetGpsPowerStatus(void)

概要

この関数は、GPS モジュールの電源ステータスを返します。

戻り値

• UBX_S_GPS_POWERED

• UBX_S_GPS_NOT_POWERED


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UBX_STATUS ubxGetGpsStatus(void)

概要

この関数は、GPS モジュールのステータスを返します。

戻り値

• UBX_S_GPS_CONFIGURED

• UBX_S_GPS_NOT_CONFIGURED

UBX_ERROR ubxGetGsmNetworkOperator(char* netop)

概要

この関数は、GSM ネットワークオペレータの名前を返します。

パラメータ

[out] netop GSM ネットワークオペレータ (NULL 終端文字列 )

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

UBX_ERROR ubxGetGsmNetworkSignal(UINT32 *netss, char *netss_text)

概要

この関数は、GSM ネットワークの信号強度を返します。

パラメータ

[out] netss GSM ネットワークの信号強度 (0 ～ 5 の整数 )

[out] netss GSM ネットワークの信号強度 (NULL 終端文字列 )

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING


AN1373

UBX_STATUS ubxGetGsmNetworkStatus(void)

概要

この関数は、GSM ネットワークの登録のステータスを返します。

戻り値

• UBX_S_GSM_NETWORK_REGISTRED

• UBX_S_GSM_NETWORK_NOT_REGISTRED

例

例 2 参照

UBX_STATUS ubxGetGsmStatus(void)

概要

この関数は、GSM ネットワークのステータスを返します。

戻り値

• UBX_S_GSM_CONFIGURED

• UBX_S_GSM_NOT_CONFIGURED

例

例 2 参照

UBX_ERROR ubxGetPdpServiceAddress(char *ipadd)

概要

この関数は、GPRS サービスからの IP アドレス ( 現在のコンテキスト ) を返します。

パラメータ

[out] ipadd GPRS サービスアドレス (NULL 終端文字列 )

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING


AN1373

UBX_STATUS ubxGetPdpServiceStatus(void)

概要

この関数は、GPRS サービスのステータスを返します。

戻り値

• UBX_S_PDP_SERVICE_REGISTRED

• UBX_S_PDP_SERVICE_NOT_REGISTRED

UBX_STATUS ubxGetPdpStatus(void)

概要

この関数は、GPRS モジュール設定のステータスを返します。

戻り値

• UBX_S_PDP_CONFIGURED

• UBX_S_PDP_NOT_CONFIGURED

UBX_STATUS ubxGetPinStatus(void)

概要

この関数は、PIN コードのステータスを返します。

戻り値

• UBX_S_PIN_ENABLED

• UBX_S_PIN_NOT_ENABLED

UBX_STATUS ubxGetSimStatus(void)

概要

この関数は、SIM カードのステータスを返します。

戻り値

• UBX_S_SIM_PRESENT

• UBX_S_SIM_NOT_PRESENT


AN1373

UBX_STATUS ubxGetSystemStatus(void)

概要

この関数は、u-blox 高レベルインターフェイスのステータスを返します。

戻り値

• UBX_S_SYSTEM_CONFIGURED

• UBX_S_SYSTEM_NOT_CONFIGURED

例

#include <plib.h> #include "libubx.h"

UBX_ERROR rc;

rc = ubxConfigureSystem(SYSTEM_FREQ);

if (ubxGetSystemStatus() != UBX_S_SYSTEM_CONFIGURED) { return; }

DBPRINTF("\nSystem configured\n");

UBX_ERROR ubxPowerOffBoard(void)

概要

この関数は、C16-G26Q プラグインボードへの電源を OFF にします。

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

UBX_ERROR ubxPowerOffGps(void)

概要

この関数は、GPS モジュールへの電源を OFF にします。

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING


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UBX_ERROR ubxPowerOnBoard(void)

概要

この関数は、C16-G26Q プラグインボードへの電源を ON にします。

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

UBX_ERROR ubxPowerOnGps(UBX_GPS_ASSIST_MODE mode)

概要

この関数は、GPS モジュールへの電源を ON にします。

パラメータ

[in] mode GPS エイドモード

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

例

例 3 参照

UBX_ERROR ubxRegisterGsmNetwork(void)

概要

この関数は、GSM ネットワークへ登録します。

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

例

例 2 参照


AN1373

UBX_ERROR ubxRegisterPdpService(void)

概要

この関数は、GPRS サービスへ登録します。

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

例

例 4 参照

UBX_ERROR ubxSendGsmShortMessage(char *gsmsn, char *sms)

概要

この関数は、GSM ネットワーク経由で SMS ( テキストメッセージ ) を送信します。

パラメータ

[in] gsmsn GSM 登録番号

[in] sms 160 文字以下のメッセージ

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

UBX_ERROR ubxUnregisterGsmNetwork(void)

概要

この関数は、GSM ネットワークへの登録を解除します。

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING


AN1373

UBX_ERROR ubxUnregisterPdpService(void)

概要

この関数は、GPRS サービスへの登録を解除します。

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

UBX_ERROR ubxUpdateGpsContext(GPS_CONTEXT context)

概要

この関数は、GPS データコンテキスト ( 指定された読み出し専用メッセージ ) を更新します。

パラメータ

[in] context 更新する GPS データコンテキスト

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

例

#include <stdlib.h>#include <plib.h>

#include "libubx.h"#include "libgps.h" UBX_ERROR rc; GPS_DATA_GGA *gga;

rc = ubxUpdateGpsContext(GPS_C_GGA); gga = gpsGetGGA();

DBPRINTF("Altitude:%i m/sl\n", atoi(gga->alt)); DBPRINTF("Latitude:%f %s\n", atof(rmc->lat), rmc->lat_ns); DBPRINTF("Longitude:%f %s\n", atof(rmc->lon), rmc->lon_ew);


AN1373

UBX_ERROR ubxUpdateGpsFullContext(void)

概要

この関数は、全ての GPS データコンテキストを更新します ( 全てのメッセージの読み出し )。

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING

例

#include <stdlib.h> #include <plib.h>

#include "libubx.h" #include "libgps.h"

UBX_ERROR rc; GPS_DATA_GSV *gsv; GPS_DATA_RMC *rmc;

rc = ubxUpdateGpsFullContext(); gsv = gpsGetGSV(); rmc = gpsGetRMC(); DBPRINTF("Number of satellites used for tracking:%d\n", atoi(gsv->nst)); DBPRINTF("Latitude:%f %s\n", atof(rmc->lat), rmc->lat_ns); DBPRINTF("Longitude:%f %s\n", atof(rmc->lon), rmc->lon_ew);

UBX_ERROR ubxVerifyPin(char *pin)

概要

この関数は、PIN コードを検証します。

パラメータ

[in] pin PIN コード (NULL 終端文字列 )

戻り値

• UBX_E_OK

• UBX_E_ERROR

• UBX_E_WARNING


AN1373

BYTE acdEmailSetup()

概要

この関数は、SMTP サーバとの初期通信を設定します。M2M ボードは SSL に対応していません。メールの Sender もここで設定します。

戻り値

SMTP リクエストの戻り値を示す BYTE ( エラーなしの場合、値は 0)

BYTE acdSendEmail(char *Recipient, char *Subject, char *Message)

概要

この関数は、メールを送信します。

パラメータ

[in] Recipient メール宛先の文字列

[in] Subject メール件名の文字列

[in] Message メールメッセージの文字列

戻り値

SMTP リクエストの戻り値を示す BYTE 値 ( エラーなしの場合、値は 0)

BYTE acdHTTPRequest(BYTE requesttype, char *Servername, char *FileLocation, char *Filename)

概要

この関数は、メールを送信します。

パラメータ

[in] requesttype HTTP リクエストのタイプ (HEAD、GET、DELETE、PUT、POST_FILE、POST_DATA) を定義する BYTE

[in] Servername サーバ名の文字列

[in] FileLocation サーバファイル位置の文字列

[in] Filename HTTP サーバから LEON-G200 メモリに保存する M2M ファイル名の文字列

戻り値

HTTP リクエストの戻り値を示す BYTE 値 ( エラーなしの場合、値は 0)


AN1373

int acdReadM2MFile(char *Filename, unsigned char *File)

概要

この関数は、ローカル M2M IC フラッシュメモリからファイルを読み出し、マイクロコントローラの指定されたメモリ領域に書き込みます。

パラメータ

[in] FileName ローカルファイルのファイル名の文字列

[in] File PIC メモリ内のファイルの文字列

戻り値

M2M メモリから読み出したファイルの BYTE 長を示す整数値


AN1373

スタック API の使用例

例 1: M2M PICtail™ PLUS ドータボードの初期化

例 2: GSM の初期化

例 3: GPS の初期化

例 4: GPRS の初期化

例 5: SMTP の使用 ( メールの送信 )

例 6: HTTP の使用

例 7: メモリからの読み出し

ubxConfigureBoard();

ubxConfigureGsm();

if (ubxGetSimStatus() == UBX_S_SIM_PRESENT) //Check to see SIM card is present{

ubxRegisterGsmNetwork();break;

}

if (ubxGetGsmNetworkStatus() == UBX_S_GSM_NETWORK_REGISTRED) {

acdSMSSetup(); //Setup SMS Reading}

ubxConfigureGps();ubxPowerOnGps(UBX_GPS_ASSIST_OFFLINE);

if (ubxGetGsmNetworkStatus() != UBX_S_GSM_NETWORK_REGISTRED){

ubxConfigurePdp(UBX_CONFIG_APN);break;

}

acdEmailSetup(); //Sets up the SMTP server (generic is Yahoo server)acdSendEmail(EmailAddress,"Microchip M2M Board Message","This is a message from Microchip's

M2M Board.");

acdHTTPRequest(GET, //Type of HTTP request"maps.google.com", //HTTP servertemp, //file location on server"Map"); //Read Google Maps JPEG

“fileLength =”acdReadM2MFile("Map", &PIC32MapMemoryLocation[0]) //Reads file from M2M Board//to PIC32 memory


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グラフィックライブラリについて本書のデモは、Microchip 社のグラフィックライブラリ( バージョン 2.11) を使います。この強力なライブラリを使うと、本書のデモ画面のようなグラフィカルユーザインターフェイス (GUI) を簡単に作成できます。www.microchip.com/MAL

参考資料LEON-G200 および NEO-6Q 通信モジュール(www.u-blox.com)

LEON-G100 G200 “2G GPS/GPRS AT CommandsManual” GSM.G1-SW-09002 (www.u-blox.com)

M2M PICtail™ Plus ドータボード(www.microchip.com)

マルチメディア拡張ボード (MEB) (www.microchip.com/meb)

PIC32 デバイスファミリ (www.microchip.com/PIC32)


http://www.microchip.com/MAL/

http://www.microchip.com/MAL/



http://www.microchip.com


http://www.microchip.com/meb/

http://www.microchip.com/PIC32

AN1373

補遺 A: ソースコード

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偶発的、必然的にかかわらず、いかなる理由があろうとも、一切の賠償責任を負いません。



2014

Microchip T

echnology Inc.D

S01

373A_JP

- p. 23

AN

1373

補

図

(I2

ANTENNA

SPI_MRST

SPI_CLK

SPI_CSn

SPI_MTSR

1-G9

TP102

1-F9

L103

coil0

402

_nm

R105

0Ohm_5%

C112

10nF

_10%

C111

39pF

_5%

2-E2

R104

0Ohm_5%

1

2

PA-25 FLEX

ANT100

TP104

C113

10pF

_5%

C110

100nF

_10

%

L10

0

1-F9

10n

H_3%

TP103

1-G9

10n

H_3%

L101

100

hm_5%

TP105

2-D2

TP106

SCL

SDA

SIM_IO

SIM_VCC

SIM_RST

SIM_CLK

遺 B: 回路図

B-1: LEON-G200 モジュールとアンテナ

C_DATA_READY)

SPI_IRQn

(TIME_AIDING)

0Ohm_5%

R103

1-F4

1-E8

R120 res0402_nm

1-F4,1-G5

1-F4

R110

res0

402

_nm

TP100

TP101

Nom

ount

R119

10

0KO

hm

_5%

2-G8

res0402_nm

R109

BLM15HD182SN1_0402

L102

1800ohm_25%

C10

0

cap04

02_n

m

1-F4

4V_CHARGE_RESERVED

SCL

31SDA

32SIM_CLK

33SIM_IO

34SIM_RST

39SPK_N

SPK_P38

15TxD

50VCC

35VSIM

2V_BCKP

MIC_GND143

MIC_GND242

19PW R_ON

RESERVED123

24RESERVED2

40RESERVED3

22RESET_N

10RI

13RTS

16RxD

30

GND945

20GPIO1

21GPIO2

18HS_DET

HS_P37

28I2S_CLK_RESERVED

I2S_RXD_RESERVED29

I2S_TXD_RESERVED27

26I2S_WA_RESERVED

MIC_BIAS144

41MIC_BIAS2

GND1

GND1046

48GND11

49GND12

3GND2

6GND3

7GND4

8GND5

17GND6

GND725

GND836

LEON G100 G200

U101

ANT47

5CHARGE_SENSE_ADC1

14CTS

11DCD

9DSR

12DTR

1

VBAT

1-F4

V_CHARGE

1-G4,1-G5

2-F6

R

0O

1-F4

1-E4

1-F4

100K

Ohm

_5%

R118

Nom

ount

R117

1-F4

1-G4

res0402_nm

VBAT

2-E6EXTINT0

DATAREADY

RESET_N

DSR

RI

DCD

GPIO2

GPIO1

PWR_ON

V_BCKP

CHARGE_SENSE

TxD

RxD

RTS

CTS

DTR

AN

1373

DS

01373A_JP

- p. 24

2014 Microchip T

echnology Inc.

1-B3

1-C3

2-G8

S

1-C3

U10

4 CA

05P

4S14

TH

SG

2-E2

2-E2

1-C3

1-C3

1-D3,1-G5

1-C3

1-C3

1-B3

47pF

_5%

C10

8

1-C3

1-C3,1-G5

DTR

RTS

CTS

TxD

RxD

PWR_ON

RESET_N

CHARGE_SENSE

DSR

RI

DCD

GPS_TxD

GPS_RxD

V_GPS_EN

図 B-2: 電源ボードのヘッダ

CA

05P

4S14

TH

SG

U10

5

12

34

56

78

V_GP

CA

05P

4S14

TH

SG

U10

3

12

34

56

78 8

12

34

56

7

VBATV_CHARGE

78 U10

2 CA

05P

4S14

TH

SG

12

34

56

C10

6

20

3

4

5

6

7

8

9

330u

F 6

.3V

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

2

20 PIN 2,54STRIP MALE RIGHTANGLE

J1011

2014

Microchip T

echnology Inc.D

S01

373A_JP

- p. 25

AN

1373

図

4 GND

C707_10M006_136_2

J100

3 CCCLK

6 CCIO

CCRST2

CCVCC1

5CCVPP

U100

CLK

GN

D

1 9

GN

D_T

AB

IO_0

IO_1

RST

VDD

SLM76CF3201P VQFN-8-1

B-3: SIM カードホルダ

C10

5

100n

F_1

0%

C10

3

47p

F_5

%1-C10

100n

F_10

%

C10

7

0Ohm_5%

R108

C10

1

47p

F_5

%

res0402_nm

R101

1-C10

R107

0Ohm_5%

0Ohm_5%

R106

1

2

3

4

R102

0Ohm_5%

USB0002

D100

1-C10

1-C10

47p

F_5

%

C10

2

6

2

3

7

8

47p

F_5

%

C10

4

1

2

3

4

D101

USB0002

SIM_RST

SIM_CLK

SIM_IO

SIM_VCC

AN

1373

DS

01373A_JP

- p. 26

2014 Microchip T

echnology Inc.

RING

INDICATOR

ND3

CC

5

Y 4

D102

0603

RE

D12

BAT

1-C3

1.2

KO

hm_5

%

R1

12

100nF_10%

C109

GPIO1

図 B-4: アンプ回路

INDICATOR

NETWORKVBAT

330KOhm_5%

R114R

111

22K

Ohm

_5%

A1

B2

G

V

NC7SZ02P5X

IC100

V

D103

0603ORANGE

1 2

R115

0Ohm_5%

R116

10KOhm_5%

1-D3,1-G4

5B

2

6C

1

C2

3 1E

1

4E

2

BC

847

S

T10

0

B1

2

R113

820Ohm_5%

1-C3,1-F4

VBAT

RESET_N

RI

2014

Microchip T

echnology Inc.D

S01

373A_JP

- p. 27

AN

1373

図

ANTENNAGPS

B7839

U2031575.42MHz

2

G1

3

G2G3

5

4IN1 OUT

B7839

Nomount

PA1575MZ50I4G_INPAQANT200

C219

100nF_10%

SGP1575254D02_TAOGLAS

Nomount

C21615pF_5%

ANT201

V_LNA

1.8

pF_+

-.1p

F

C21

0

0Ohm_5%

R200

5pF

L203

47n

H_5

%

4

7

PAD

1

SHDN_n

6

V+

V-

5

R22

1

560

Ohm

_5%

100

KO

hm_5%

R22

2 U201

VAL

LT6000IDCB

3

2

2-C5

RF_SWITCH_CTRL

B-5: NEO-6Q GPS モジュールとアンテナ

(TIME_AIDING)

(I2C_DATA_READY)

TIMEPULSE

V_LNA

2-B12

1-D3

47pF_5%

C212

V_LNA

C206

1uF_10%

C220

100nF_10%

U210NFL18ST207X1C3

V_LNA

4.7KOhm_5%

L202

100n

H_

5%

C223

R209

TP202

C20815pF_5% 15pF_5%

27n

H_5

%

L20

4

ES

D9L

5,O

ST

5G

U20

92

V_GPS

V_GPS

R201

470Ohm_5%

15pF_5%

B7839

U2051575.42MHz

B7839

2

G1

3

G2G3

5

4IN1 OUT

D200

0603GREEN

12

1-D3

C209

RFC5

U206

NFL18ST207X1C3

1-C10

U202

PE4259

4 CTRL

6 CTRLn_VDD

2GND

RF1 1

RF2 3

C205

27pF_5%

4.7

KO

hm

_5%

R207

23VCC

9VCC_RF

VDDUSB7

V_BCKP22

17RESERVED3

11RF_IN

RXD121

19SCL2

SDA218

SS_N2

TIMEPULSE3

20 TXD1 5USB_DM

6USB_DP

CFG_G PS0_SCK16

4EXTINT0

10GND1

GND21213

GND3

GND424

15MISO_CFG_COM1

MOSI_CFG_COM014

1RESERVED1

8RESERVED2

NEO-6Q GPS MODULE

U200

C202

1uF_10%

NFL18ST207X1C3 U212

TP200

1.8pF_+-.2

C204

1-G4

1-G4

C2

07

15p

F_5

%

TP201

4.7K

Ohm

_5%

R20

6

L20

1

4.7n

H_

+-0

.2n

H

2BIAS

3

GND

IN1

OUT6

4PON

5

VCC

VSS

7

1-D10

R2

08

4.7

KO

hm

_5%

ML-

621S

/DN

B200

BGA715L7

TR200

V_GPS

NFL18ST207X1C3

NFL18ST207X1C3 U208

1uF

_10

%

C2

17

U211

R22

4

10O

hm_

5%

V_GPS

10nF_10%

C224

4 5

NF

L18

ST

207

X1C

3

U2

07

V_GPS

V_LNA

J200

MCX50OHMCONNECTOR

73415-16911

2 3

2 1

15pF_5%

C222

GPS_TxD

SDA

SCL

GPS_RxD EXTINT0

RF_SWITCH_CTRL

DATAREADY

D202

BAT62-02W

AN

1373

DS

01373A_JP

- p. 28

2014 Microchip T

echnology Inc.

91K

OH

M_1

%

R20

4C20

3

10nF

_10

%

V_GPS

R21

0

56K

Ohm

_1%

10uF

_20

%

C20

0

図 B-6: 電圧レギュレータ回路

VBAT

1-D3

R202

res0402_nm

LT1962EMS8 ADJ

BYP 3

4

GND

IN8 1OUT

2SENSE_ADJSHDNn5

U204

1-G4

C20

1

10uF

_20

%

R21

3

100K

Ohm

_5%

Nom

oun

t

100K

Ohm

_5%

R20

5

R215

0Ohm_5%

GPIO2

V_GPS_EN

2014

Microchip T

echnology Inc.D

S01

373A_JP

- p. 29

AN

1373

図

D +3.8V

C5

100uF

C11

100uF

4K

0K5

100uF

C10

B-7: GSM/GPS 電源ドータボード

GND

+VIN

3.9nFC2

R312.7K

CHARGER+

1uFC4

GN

R64.7K

R2953R

4.7uFC7

D2

13 14

7 8

1 2

11 12

15 16

5 6

9

3

10

4

HD

R-T

H_0

.1-2

X8

J3

D1

C3

6.8nF

100nFC6

R37.4

22uFC1

4.7KR7

69.8KR1

6

VIN

9

GN

D

11

GN

D

10

GN

D

21

PE

5

VIN

16

VIN

15

VIN

4COMP

3PGOOD

2FB

13SW

20 RT

19 EN14

SW

8SW7SW

17BOOT

18VCC12

AGND

1SS/TRK

LM2

034

3

U122uF

C94.7uFC8

1R

25 26

19 20

13 14

7 8

1 2

23

27

24

28

11 12

17

21

15 16

18

22

5 6

9

3

10

4

J2

HD

R-T

H_

0.1-

2X

14

L1

10uH

AN

1373

DS

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- p. 30

2014 Microchip T

echnology Inc.

AN

T10

0

L103

R104

R105

L101

TP102

OPT100

R100

C10

0

L10

0

TP106

TP100

TP101

TP103

TP104

TP105

112

113

補遺 C: レイアウト

図 C-1: M2M ボードのレイアウト ( 上面 )

25 26

501

ANT201

R20

2

C106

J101

R11

3

U104

R116

R111

C109

R11

9

R120

R10

7

U100

ANT200U

20

0

C216

C204

C210J200

C

C110

C111

C

R205

U105

R2

13

R215

C20

1

U102

U204

U101

U103

C20

3

R20

4

R210

D1

03

C200

R11

2R

114

IC

100

R11

8R

110

C108

T100

D10

2

R1

03

R10

9

R117

L10

2

R11

5B

20

0

R10

6

R10

8

C10

7

R10

2

C21

7

TP200

R209

TP201

TP202

R207

R208

R1

01

R201 D202

C202

C212

U212

U208

U210

U211

U207

D200

L203

R200

U20

3

U2

06

L20

1

R2

06 C207

TR200

L202

U2

01

C2

05C

206

L20

4

C20

9

U2

09

C22

2

U202C219

C2

20

R22

4

C22

3

C2

24

C208

U20

5

R221

R222

LEON-G200

RIN

G

Ne

two

rk

External AntennaConnector

NEO-6Q

TIMEPULSE

2014

Microchip T

echnology Inc.D

S01

373A_JP

- p. 31

AN

1373

図
C-2: M2M ボードのレイアウト ( 下面 )
C103

J100

C102

OPT101

D100C104

C101 D101

C105

AN

1373

DS

01373A_JP

- p. 32

2014 Microchip T

echnology Inc.

図 C-3: GSM/GPS 電源ドータボードのレイアウト

M


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情報は、ユーザの便宜のためにのみ提供されているものであ

り、更新によって無効とされる事があります。お客様のアプ

リケーションが仕様を満たす事を保証する責任は、お客様に

あります。Microchip 社は、明示的、暗黙的、書面、口頭、法

定のいずれであるかを問わず、本書に記載されている情報に

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る Microchip Technology Incorporatedの登録商標です。

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ISBN: 978-1-63276-117-0

Microchip 社製デバイスのコード保護機能に関して次の点にご注意ください。

• Microchip 社製品は、該当する Microchip 社データシートに記載の仕様を満たしています。

• Microchip 社では、通常の条件ならびに仕様に従って使用した場合、Microchip 社製品のセキュリティレベルは、現在市場に流

通している同種製品の中でも最も高度であると考えています。

• しかし、コード保護機能を解除するための不正かつ違法な方法が存在する事もまた事実です。弊社の理解ではこうした手法は、

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有権の侵害に該当する可能性が非常に高いと言えます。

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コード保護機能は常に進歩しています。Microchip 社では、常に製品のコード保護機能の改善に取り組んでいます。Microchip 社

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Microchip 社では、Chandler および Tempe ( アリゾナ州 )、Gresham( オレゴン州 ) の本部、設計部およびウェハー製造工場そしてカリフォルニア州とインドのデザインセンターが ISO/TS-16949:2009 認証を取得しています。Microchip 社の品質システムプロセスおよび手順は、PIC® MCU および dsPIC® DSC、KEELOQ® コードホッピングデバイス、シリアル EEPROM、マイクロペリフェラル、不揮発性メモリ、アナログ製品に採用されています。さらに、開発システムの設計と製造に関する Microchip 社の品質システムは ISO 9001:2000 認証を取得しています。

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