DIY帶電路和PCB的開源GSM+GPS模塊

GPS 和 GSM 模塊是 GPS 跟蹤器和蜂窩物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和原型制作中使用最廣泛和最重要的組件之一。

然而，這些模塊中的大多數(shù)都很昂貴，并且通常作為單獨(dú)的單元提供。如果您的設(shè)計(jì)需要這兩種功能，則需要購(gòu)買兩個(gè)單獨(dú)的模塊，這會(huì)增加整體設(shè)計(jì)成本并影響物料清單 （BOM）。

此外，這些模塊通常很大，因此不適合尺寸至關(guān)重要的微型和緊湊型設(shè)計(jì)。為了解決這個(gè)問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了最小的 3 厘米大小的 GPS 和 GSM 模塊集成到單個(gè)芯片中。

該解決方案簡(jiǎn)化了緊湊型 GPS 跟蹤器和蜂窩物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的原型設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)。

最好的部分是什么？硬件是完全開源的，允許您根據(jù)需要修改設(shè)計(jì)并使其適應(yīng)您的個(gè)人項(xiàng)目。我們?cè)陂_源領(lǐng)域提供了完整的物料清單、原理圖和 PCB 設(shè)計(jì)。

圖 1.GPS 和 GSM 組合模塊物料清單設(shè)計(jì) GSM + GPS 模塊電力系統(tǒng)

對(duì)于電源系統(tǒng)，我們使用 3.3V 的 LDO 穩(wěn)壓器 IC，因?yàn)樾酒枰嗤碾妷狠斎敕秶?，因此我們使?LDO，它為我們提供 3.3V 左右的輸出電壓，電流范圍為 800mA 至 1A。LDO IC 需要在輸入和輸出端使用兩個(gè)電容器。

LDO 穩(wěn)壓器需要最少的外部元件，使其成為緊湊型設(shè)計(jì)的理想選擇。該電路包括：

1. 輸入電容：LDO 輸入端的 10 μF 陶瓷電容，用于穩(wěn)定輸入電壓和濾波器噪聲。該電容器放置在靠近輸入引腳的位置，以最大限度地減少走線電感。

2. 輸出電容：LDO 輸出端的 10 μF 陶瓷電容，用于確保穩(wěn)定性并減少輸出電壓紋波。電容器的低 ESR （等效串聯(lián)電阻） 增強(qiáng)了性能。

3. LDO IC：核心穩(wěn)壓器，將輸入電壓（例如，來自電池或外部電源的 3.6V–5V）轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的 3.3V 輸出。

4. 旁路電阻器（可選）：根據(jù) LDO 型號(hào)，可能包括一個(gè)小電阻器，用于熱保護(hù)或電流限制。

輸入電壓可以來自 3.7 V LiPo 電池或 5V 外部電源，通常用于物聯(lián)網(wǎng)原型設(shè)計(jì)。LDO 的低壓差可確保即使在輸入電壓接近 3.3V 時(shí)也能高效運(yùn)行。

圖 3.電力系統(tǒng)電路
指標(biāo) 

在這里，我們使用的芯片提供了兩個(gè)指示選項(xiàng)來指示網(wǎng)絡(luò)和 GPS 狀態(tài)。因此，我們?cè)谛酒咸砑訋в?1K 電阻的 LD 和這些指示引腳。

圖 3.Sim808 封裝引腳（來源：SIM808l 數(shù)據(jù)表）圖 6.指示電路

隨后，我們?cè)诖颂幒喜⑻炀€。您可以修改設(shè)計(jì)以適應(yīng)板載天線、UFL 天線連接器，但在這種情況下，我使用了尺寸為 1 cm 的 SMD 天線。

接下來，我們使用一個(gè)仿真槽，并將通信外設(shè)引腳與芯片引腳連接起來。最后，我們添加用于訪問 GPS 和 GSM 模塊并與之通信的連接器。

圖 7.GPS 和 GSM 組合模塊的完整電路用于微型 3cm GPS 和 GSM 模塊的 PCB 設(shè)計(jì)

現(xiàn)在我們將根據(jù)您的意愿設(shè)計(jì) PCB 并放置組件。在這里，我設(shè)計(jì)了 3 cm 尺寸的 PCB。

圖 8 PCB 設(shè)計(jì)

此外，之前，我們?yōu)榭纱┐髟O(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建了最小的開源 LoRa + GPS 模塊。您也可以檢查它。