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Forum: Projekte & Code GSM GPS - Tracker


Autor: Niels Keller (niels-k)
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Das in diesem Dokument beschriebene Gerät ist eine Kombination aus einem 
Mobiltelefon, einer GPS-Maus und einem Mikrocontroller. Das Gerät wird 
als GSM Tracker bezeichnet, wobei dieser Name jedoch nicht alle 
möglichen Einsatzgebiete wiedergibt.

Das Dokument enthält alle relevanten Informationen zum Aufbau und 
Betrieb des Trackers.

Viel Spaß damit.

Autor: Niels Keller (niels-k)
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Anbei die benötigten Dateien inkl. Anschlussplan.

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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hallo Niels,

möchtest du dein Bascom projekt auf http://www.comwebnet.de 
veröffentlichen.
Dort sind einige Bascom Projekte und siehe auch im Forum auf der HP.

Ist ein sehr schönes Projekt :)

Gruss

AVRNix

Autor: Niels Keller (niels-k)
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Hi Avrnix,

ich vermute mal, dass Du der Eigentümer der HP, also Dirk Milewski bist.

Von meiner Seite aus, kannst Du einen Link auf Deiner HP auf die 
entsprechende mikrocontroller.net - Seite setzen. Auf Grund des Traffics 
sollte jedoch der Betreiber dieser Seite befragt werden.

Sofern Du keinen Gewinn oder Erlös aus dem Betrieb Deiner HP ziehst 
(oder in Zukunft erhälst), kannst Du das Projekt gerne mit allen Dateien 
auf Deiner HP veröffentlichen. Dabei möchte ich Dich bitten, zusätzlich 
auf die entsprechende mikrocontroller.net - Seite zu verweisen.

Da das Projekt noch in der Entwicklung ist, kann es zu unterschiedlichen 
Versionsständen kommen, daher bitte ich um regelmäßige Updates auf 
Deiner Seite.

Das mikrocontroller.net-Forum ist, meiner Ansicht nach, der deutlich 
besser zugängliche Bereich für Nutzer - keine Anmeldung erforderlich - 
gut strukturiert. Daher werde ich von mir aus keine Dateien bei 
http://www.comwebnet.de hinterlegen.

Bei weiteren Fragen, möchte ich Dich bitten, diese an die im PDF 
hinterlegte Emailadresse zu senden.

Gruß
Niels

Autor: Niels Keller (niels-k)
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Hallo zusammen,

wie bereits oben mitgeteilt, wird es zu diesem Projekt einige 
Weiterentwicklungen geben. Diese werden dann in einem Rutsch 
veröffentlicht. Da die Entwicklung dieser Änderungen einige Zeit in 
Anspruch nimmt, wird sich die Veröffentlichung wohl noch bis ins neue 
Jahr hinziehen. Wer an Vorabergebnissen interessiert ist, kann mir eine 
PN schicken.

Nun zu den Änderungen:

auf uC-Seite:
- SMS an Absender zurücksenden
- Statusinformationen vom Handy (Netz, Akku) und Funktionen der 
angeschlossenen Peripherie auslesen/ auswerten und per SMS zurücksenden
- SMS an eine beliebige Nummer weiterleiten
- Anruf (Sprache und Daten) an bestimmte Telefonnumer ausführen
- Verbessertes Einschalten des Mobiltelefons erreichen
- Kritische Aufhänger der Software (Timeout) weiter/stärker eindämmen
- Externe Messergebnisse abfragen (4x ADC, 2x I/O) und setzen (4x 
Ausgang)
- Guthabenabfrage und Guthabenaufladung für Prepaidkarten implementieren

auf PC-Seite:
-Delphi/Octave (Matlab) Oberfläche zur Nutzung und Auswertung der o. g. 
Funtkionen weiterentwickeln (wurde bisher noch nicht veröffentlicht)

allgemeine Änderungen:
- pnp-Transistor des GPS-Moduls durch npn-Transistor ersetzen
- Platinenlayout für einfaches Toner/Ätzverfahren erstellen
- Kompatibilität für weitere Prepaidkarten (O2 und Vodafone)

Autor: Klaus H. (gpsklaus)
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Hallo Niels,
auch ich finde Dein Projekt interessant. Vor einigen Jahren hatte ich 
mich mit ähnlichen Dingen beschäftigt, es dann aber 1. wegen des 
Verschwindens geeigneter Handys auf dem Markt und 2. aufgrund des 
Preisverfalls bei industriell gefertigten Geräten inzwischen weitgehend 
aufgegeben. Darüberhinaus hatte sich auch gezeigt, dass die seinerzeit 
benutzten ( Siemens- ) Handys für einen sicheren Dauerbetrieb als 
Tracker nicht optimal geeignet waren.
Neue Aspekte ergeben sich durch die inzwischen sehr preisgünstig 
erhältlichen chinesischen GSM-Moduln. Mit ihrer Hilfe ist ein 
komfortabler Ersatz der Handys möglich und das Ganze wird dabei auch 
noch deutlich betriebssicherer. Schön fände ich es deshalb, wenn 
Irgendjemand ein entsprechend geeignetes Platinenlayout für einen 
kompletten Tracker erstellen würde.
Die folgende Link zeigt eine Liste geeigneter und leicht erhältlicher 
Moduln, wobei für einen Betrieb in Europa bereits die Version "SIM300D" 
genügen würde und in dieser mechanischen Ausführung auch verhältnismäßig 
einfach zu adaptieren ist:
http://www.tme.eu/de/katalog/?#id_category%3D80%26...
PS: Diese Moduln akzeptieren ( natürlich ) auch die üblichen AT-Befehle 
und nachdem sie dabei auch den Text-Mode beherrschen, ist bei ihnen ( im 
Gegensatz zu den Siemens-Geräten ) keine umständliche PDU-Programmierung 
erforderlich, so dass vermutlich auch ein kleinerer Prozessortyp 
ausreichen würde. Ansonsten ist gegenüber der Handy-Nutzung lediglich zu 
beachten, dass die zur Aktivierung der SIM-Karte ggf. benötigte 
PIN-Nummer jetzt aus dem Speicher des Mikrokontrollers gesandt werden 
muss. Dafür kann man das Systen aber nun so gestalten, dass zur Aufnahme 
des Tracking-Betriebes lediglich die Versorgungsspannung angelegt werden 
muss und keine weiteren Eingaben nötig sind.

Klaus

Autor: Niels Keller (niels-k)
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Ich sehe schon, dass ich mich da in einen hart umkämpften Markt befinde 
...

Naja, seht es so: Das Ding hier kann zwar deutlich mehr als die üblichen 
GSM Tracker, die i.d.R. nur das Klingeln auswerten und dann eine SMS an 
nur eine Nummer senden können. Dafür ist es ein Eigenbau, der nicht 
industriegerecht ist (Zertifizierung nach DIN/ISO "Schießmichtot").

Zum PDU-Format: Das könnte man auch mit diskreter Hardware aufbauen und 
zwar recht einfach. Ich glaube nicht, dass das wirklich ein Vorteil ist, 
eine SMS in Klartext zu senden - wo liegt denn dann der Programmierspaß?

Zum Mobilteil: Die Siemens Geräte sind übrigens recht ausfallsicher. Ich 
hatte die Datenverbindungen mehrere Stunden im Dauerbetrieb ohne einen 
einzigen Übertragungsfehler geschweige denn einer Unterbrechung im 
Datenstrom.

Zum Preis: Die GSM-Module sind aber wirklich recht billig geworden. Im 
Vergleich zu einem Durchschnittspreis von 4 Euro pro A60 (ebay) sind sie 
aber noch verhältnismäßig teuer.

Zur PIN: No problem at all. Kann man direkt in der Konsole eingeben. 
Stichwort Simulation von Tasten. Oder man entfernt die PIN komplett - 
der Sinn erschließt sich mir in einem stationärem System nicht.

Autor: Klaus H. (gpsklaus)
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> Ich sehe schon, dass ich mich da in einen hart umkämpften Markt befinde
...

Selbstbauprojekte sind aber eher die Seltenheit.

> Zum PDU-Format: Das könnte man auch mit diskreter Hardware aufbauen und
zwar recht einfach. Ich glaube nicht, dass das wirklich ein Vorteil ist,
eine SMS in Klartext zu senden - wo liegt denn dann der Programmierspaß?

Ein Programm zur Steuerung wird man in jedem Fall benötigen, aber im 
Text-Mode geht das halt einfacher.

> Zum Mobilteil: Die Siemens Geräte sind übrigens recht ausfallsicher. Ich
hatte die Datenverbindungen mehrere Stunden im Dauerbetrieb ohne einen
einzigen Übertragungsfehler geschweige denn einer Unterbrechung im
Datenstrom.

Ich denke hier an eine Langzeitnutzung mit Dauerladung z.B. im Auto, 
wofür die die Handys schlichtweg nicht gebaut sind. Dabei kam es oft 
vor, dass sich die Geräte trotz angeschlossener Ladeeinrichtung 
irgendwann abschalteten. Solange es immer nur um einen mehrstündigen 
Betrieb mit folgenden Unterbrechungen geht, dürfte es dagegen keine 
Probleme geben.

> Zum Preis: Die GSM-Module sind aber wirklich recht billig geworden. Im
Vergleich zu einem Durchschnittspreis von 4 Euro pro A60 (ebay) sind sie
aber noch verhältnismäßig teuer.

Na ja, es kommt halt immer auch darauf an, wie zuverlässig die Anordnung 
arbeiten muss.

Klaus

Autor: Christian Fricke (cfrisch4711)
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Hallo Niels,

ich arbeite an einem vergleichbaren Projekt (per SMS programmierbare 
Alarmanlage mit optionaler Ausgabe der GPS-Koordinaten als SMS), 
zusätzlich mit einem ADXL322, um Bewegungen festzustellen.
Als Handy benutze ich ein Siemens S35i, das läßt sich durch Anlegen 
einer Spannung am Ladeanschluß einschalten und per Kommando wieder 
ausschalten.
Am Anschlussstecker des Handys wird auch eine Hilfsspannung abgegeben 
(max. 100 mA), die reicht zum Einschalten.

Viele Grüße
Christian

Autor: Niels Keller (niels-k)
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Christian Fricke schrieb:

> Als Handy benutze ich ein Siemens S35i, das läßt sich durch Anlegen
> einer Spannung am Ladeanschluß einschalten und per Kommando wieder
> ausschalten.
> Am Anschlussstecker des Handys wird auch eine Hilfsspannung abgegeben
> (max. 100 mA), die reicht zum Einschalten.

Hi Christian,

danke für Deine Information - ich hatte vergessen diesen Sachverhalt zu 
beschreiben. Bei einigen Siemens Geräten kann durch Anlegen von GND an 
die Clockleitung für externe Geräte das Mobiltelefon eingeschaltet 
werden. Bei einem A60 geht das leider nicht mehr.

Was ich noch nicht probiert habe ist das Anlegen von +9V an den 
Ladeanschluss und dann setzen der Clockleitung. Wie funktioniert das bei 
Dir genau?

Zum Thema Bewegungssensor fällt mir als Ergänzung noch ein, eine 
Digitalkamera zu integrieren. Diese macht bei Aufforderung ein Bild und 
sendet dieses via CSD an eine bestimmte Nummer. Das habe ich mit einer 
Olympus getestet - das ging verhältnismäßig einfach bei guten 
Ergebnissen.

Autor: Christian Fricke (cfrisch4711)
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Hallo Niels,

> Was ich noch nicht probiert habe ist das Anlegen von +9V an den
> Ladeanschluss und dann setzen der Clockleitung. Wie funktioniert das bei
> Dir genau?

Bei S35i wird Pin 7 (Z_CLK) permanent auf Masse gelegt, das entspricht 
dem Car-Modus. Dann reicht es zum Einschalten aus kurz an Pin 3 die 
Ladespannung anzulegen oder Pin 3 und Pin 4 (Versorgung externe Geräte 
max. 100mA) kurz zu verbinden. Bei meinem Prototypen nutze ich im Moment 
zum Test die 2. Variante.
Die ganze Spannungsversorgung mit Alarm bei Ausfall der Hauptversorgung 
und Nutzung des Handyakkus als Notstromversorgung usw. ist noch nicht 
fertig - sollte aber nicht zu schwierig sein.

Um möglichst viel Strom zu sparen schalte ich das GPS-Modul und das 
Handy erst ein, wenn eine Bewegung erkannt wurde. Der ADXL322 mit Mega8 
braucht noch ca. 16 mA.
>
> Zum Thema Bewegungssensor fällt mir als Ergänzung noch ein, eine
> Digitalkamera zu integrieren. Diese macht bei Aufforderung ein Bild und
> sendet dieses via CSD an eine bestimmte Nummer. Das habe ich mit einer
> Olympus getestet - das ging verhältnismäßig einfach bei guten
> Ergebnissen.

Das mit der Kamera ist auch eine gute Idee. Mir geht es eher darum eine 
Alarmanlage mit stillem Alarm und Ortungsmöglichkeit zu bauen.

Viele Grüße
Christian

Autor: MBNalbach (Gast)
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Hai,

>Ich denke hier an eine Langzeitnutzung mit Dauerladung z.B. im Auto,
>wofür die die Handys schlichtweg nicht gebaut sind. Dabei kam es oft
>vor, dass sich die Geräte trotz angeschlossener Ladeeinrichtung
>irgendwann abschalteten.

Lösung: Akku raus und direkt an den Akku Pins einspeisen (selbst 5 Volt 
stören das S35i nicht), ich nutze 4,3 Volt (5 Volt über ne Diode gejagt 
und mitm 2000µF gepuffert, beim senden gibts ordentliche Peaks beim 
Strom).

Bei den GSM Modulen stört mich massiv, das sie quasi als Bausatz kommen, 
bei nem 0815 Handy is alles kompakt fertig, rüttelfest und stabil. 
Nebenbei kann man das Display noch als Ausgabe benutzen (stichwort 
at^sstk). Sogar den Datenstecker liefert Siemens mit, die 3 Pins vom 
Ladegerät reichen. Gut ich muß ehrlich sein, ich hab am S35i noch an die 
Rote Taste nen Kupferlackdraht angelötet und rausgeführt, zum 
einschalten... wobei das auch irgendwie untenrum geht (stichwort 
ladehalterung KFZ).

Danke an Niels, auch wenn ich die PDU geschichte widerrum in den mega8 
nicht reinpacken kann (zu klein), aber meine Standheizung macht auch so 
warm ;-)

Gruß MB

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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@ MBNalbach

Wie Funktioniert der Befehl at^sstk und wie benutz man diesen mit einen 
AVR µC oder Termialprogramm? Kannst du mal ein Beispiel geben was man da 
machen muss damit das Display was erscheint ?

Autor: MBNalbach (Gast)
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schau mal hier rein: Beitrag "MP3-Player Bauteile für wenig Geld"

Da stehn ein paar Info´s darüber, damit hab ich bisher ein wenig 
rumgefrickelt. PDU lässt auch hier wieder grüßen ;-)

Autor: Niels Keller (niels-k)
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Hier die Lösung zum Displaythema:

Beitrag "Text in Siemens Display schreiben"

Gerade frisch erstellt, habe es erstellt, da es so nicht wirklich viel 
mit dem Tracker zu tun hat. Werde es in die neue (angekündigte) Version 
mit einbeziehen.

Autor: MBNalbach (Gast)
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erschreckend.... ich wollte mich eben (ehrlich!!) damit genauer 
auseinandersetzen =)

und mal wieder: Danke Niels

Autor: Niels Keller (niels-k)
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Juhu - endlich ein Update ...

Hallo zusammen, na ja so schlecht war die alte Version nun auch nicht. 
Aber leider nicht so besonders ordentlich dokumentiert. Daher wurde der 
alte SMS GPS Tracker auch an einigen Stellen optimiert. Die Änderungen 
im Überblick:

·  Es existiert nun eine Platine, die einfach in ein genormtes Gehäuse 
gepackt werden kann. Die Platine ist einseitig und sehr einfach im 
Tonerätzverfahren herstellbar
·  Der CSD-Modus, für die Livedatenübertragung mittels zwei 
zusammengeschalteten Mobiltelefonen, wurde entfernt.
·  Die Befehlspalette wurde an einen reinen SMS-Betrieb angepasst. Es 
kamen neue Befehle hinzu und genauso wurden Befehle, die sich nicht 
bewährt haben entfernt.
·  Die „Absturzfreudigkeit“ wurde auf ein Minimum (praktisch keine 
Ausfälle mehr) reduziert. Das plötzliche „Einfrieren“ während des 
Betriebs konnte entfernt werden.
·  Statusmeldungen werden nun auf dem Display des Mobiltelefons 
ausgegeben.
·  Es werden Statusmeldungen nach dem Bearbeiten eines Befehls per SMS 
versendet.
·  Es können vier Ausgänge per SMS ein- bzw. ausgeschaltet werden.

Autor: Niels Keller (niels-k)
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Bezugnehmend auf die am 19.04.2010 veröffentlichte Version 1.2, möchte 
ich einige Ergänzungen vornehmen (noch einmal herzlichen Dank an Uwe 
Leigraf, der dieses Problem bei einem MC60 beobachtete):

Es kommt anscheinend vor, dass sich nicht alle Siemens-Telefone mit der 
Befehlsfolge 'at+cpms="SM","SM","SM"' dazu bringen lassen, den Speicher 
für ankommende SMS-Nachrichten vom Mobiltelefon zur SIM-Karte zu 
wechseln. Das bedeutet, dass nach dem Senden dieses AT-Befehls zwar vom 
Mobiltelefon angegeben wird, dass auf der SIM-Karte gespeichert wird 
(Antwort auf at+cpms? ist  +CPMS: "SM",0,30,"SM",0,30,"SM",0,30), aber 
dennoch weiterhin sämtliche ankommenden Nachrichten im Speicher des 
Telefons abgelegt werden.

Dadurch bedingt funktioniert der SMS Fernschalter Version 1.2 nicht, da 
dieser Nachrichten nur von der SIM-Karte verarbeiten kann. Tritt das 
Problem auf, so gibt es zwei Abhilfemaßnahmen. Man muss 100 Nachrichten 
auf dem Mobilelefon haben, dann wird der Speicher der SIM-Karte 
verwendet. Oder man verwendet die neue Version 1.3. Diese Version 
arbeitet mit dem Speicher des Mobiltelefons. Es werden dabei alle 
Nachrichten im Mobiltelefon gelöscht - also bitte vorher keine wichtigen 
SMS-Nachrichten dort aufbewahren. Der Initialisierungsvorgang dauert nun 
rund 50 Sekunden (0.5 Sekunden pro Nachricht, die gelöscht wird). 
Getestet wurde diese Version mit einem A60, einem A65 und einem MC60. 
Das A60 und A65 funktionieren gut. Beim MC60 kam es verstärkt zu 
Lesefehlern beim Auslesen der SMS (ich vermute hier einen sehr hohen 
Datendurchsatz, den der uC nicht mehr vollständig empfangen und 
verarbeiten konnte).

Autor: Niels Keller (niels-k)
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So - da war doch tatsächlich ein Bug in der Software, der verhindert 
hat, dass beim zyklischen Auslesen der SMS-Nachrichten nach Eintritt 
eines fehlerhaft ausgelesenen Datensatzes, die Fehlerkorrekturroutine 
(die für den Einsatz unterschiedlicher Mobiltelefone, mit 
unterschiedlichen Wartezeiten vorgesehen ist) verlassen werden kann. Das 
Zurückschalten war nicht definiert. Es wurde nun integriert. Der Fehler 
war in Zeile 592.

Anbei der Quelltext und die HEX-Datei.

Also es sieht nun so aus:

Das Gerät wird gestartet
"AT
AT"
und begrüßt seinen Nutzer:
"AT^SSTK=71,0
D0458103012180820281028D3904534D53204750530D545241434B455220284D696E6929 
0D2A2A323031312A2A0D56657273696F6E20312E330D4E69656C73204B656C6C657220AT 
"

und weißt diesen darauf hin, dass alle Nachrichten gelöscht werden:
"AT^SSTK=82,0
D0508103012180820281028D440421212141636874756E672121210D416C6C6520534D53 
2D4E616368722E0D617566206465722053494D2D0D4B617274652077657264656E200D67 
656C6F65736368742E20AT"

und löscht anschließend alle Nachrichten:
"at+cpms="ME"
at+cmgd=1
[...]
at+cmgd=100"

Dann geht es in den dauernden Abfragemodus über:
"AT^SSTK=77,0
D04B8103012180820281028D3F04534D532047505320545241434B45520D2A2A2A0D5761 
727465206175660D416E77656973756E67656E202E2E2E0D43202D204E69656C73204B65 
6C6C657220AT"

Und fragt sich, ob eine SMS angekommen ist:
"at+cpms="ME""

Wenn dann eine SMS ankommt meldet es:
"Eingabe: +CPMS: 1,100,0,25,0,25"

Dann beginnt die Auswertung und Verarbeitung der SMS --> siehe PDF.

Kommt aber als Meldung nichts zurück, z.B. durch einen Timeout, dann 
geht die Abfrage in den Fehlermodus über und es erscheint:
"Eingabe: ERROR
Zwischenspeicher1:
Nachrichtennummer: 0
Fehler aktiv (2)"

Jetzt wird ein Modus aktiviert, bei dem auch ein zugedröhntes Telefon 
noch eine Chance hat, eine Nachricht an den uC zu senden. Kommt wieder 
nichts wird nun !!!!! wieder in den Fehler-Inaktiv-Modus 
zurückgeschaltet.

Ja, das war es eigentlich schon.

Grüße Niels

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