Sviluppo e implementazione di firmware per microcontrollore per la gestione di un logger GPS con interfaccia Bluetooth

Il firmware sviluppato per il logger GPS si compone di tre parti fondamentali, che consentono al microcontrollore di controllare rispettivamente il modulo GPS, il modulo Bluetooth e la flash memory. Le funzioni fondamentali implementate, di conseguenza, riguardano appunto la possibilità di effettuare una normale navigazione, sfruttando un software esterno di navigazione GPS da collegare al logger mediante l’interfaccia Bluetooth, oppure è possibile effettuare il semplice log su flash memory, ovvero la memorizzazione del percorso effettuato mediante l’uso di una particolare frase NMEA, la RMC, o infine il log su flash memory e il contemporaneo invio di tali informazioni anche via Bluetooth, in modo da poterle comunque visualizzare su un software di navigazione mentre vengono memorizzate.

Non mancano altre funzioni “di contorno” utili per rendere l’apparecchio più user friendly e per facilitare un eventuale futuro debug, oltre ovviamente alla possibilità di scaricare tutti i dati presenti in memoria e di cancellare l’intero contenuto della memoria stessa.

Il logger implementa fondamentalmente una macchina a stati finiti, nella quale ad ogni stato corrisponde una delle funzioni previste, e il passaggio da uno stato all’altro viene “pilotato” da un apposito tasto fisico a disposizione dell’utente: si passa da uno stato iniziale di inizializzazione, in cui viene effettuato automaticamente uno startup del dispositivo, ad uno stato di WAIT, in cui il logger non effettua alcuna operazione particolare, ponendosi in attesa delle decisioni dell’utente.

Il funzionamento è semplice:
· all’accensione del dispositivo si entra in uno stato di AFTER RESET, in cui viene effettuata l’inizializzazione del microcontrollore (clock, SCI, SPI, KBI);

· successivamente il sistema passa automaticamente in uno stato INIT, nel quale prosegue lo startup del sistema con l’inizializzazione dei buffer in cui vengono sistemate le risposte provenienti dai moduli GPS e BT e vengono abilitati gli interrupt;

· sempre automaticamente si passa poi in RUN, nel quale viene effettuato un semplice check dei 4 led presenti sul dispositivo e corrispondenti alle varie funzioni, si abilita la scrittura sulla memoria e si controlla l’integrità della memoria stessa, e successivamente si segnala all’utente il termine della fase di startup (doppio lampeggio contemporaneo dei quattro led);

· a questo punto, il sistema di porta in uno stato di WAIT, in cui non avviene praticamente nulla, il sistema cioè si pone in attesa dell’utente;

· dallo stato di WAIT, premendo il tasto, si passa in uno stato NAVIGATION, in cui è abilitata la modalità “navigatore” (vengono abilitati i moduli GPS e BT, inoltre il GPS viene riportato allo stato di default, pronto appunto per essere collegato ad un opportuno software di navigazione). Questo stato è indicato dal LED1 acceso;

· dallo stato NAVIGATION, premendo il tasto, si passa in LOGGING_GPS, stato in cui il dispositivo effettua la semplice memorizzazione dei dati (in questa modalità è attivo solo il modulo GPS, che viene settato in modo tale che invii solo una frase RMC ogni 5 secondi) . Questo stato è indicato dal LED2 acceso;

· dallo stato LOGGING_GPS, premendo il tasto, si passa in LOGGING_GPS_BT, ovvero lo stato in cui il dispositivo memorizza i dati e contemporaneamente li invia tramite Bluetooth. Questo stato è indicato dai led 1 e 2 accesi contemporaneamente;

· premendo ulteriormente il tasto, si passa in DOWNLOAD, stato nel quale viene abilitato il BT e viene letta l’intera memoria, a patto che venga nel frattempo instaurata una connessione BT ad esempio con un PC. Al termine di tale lettura, e contemporaneo invio di tutti i dati via BT, il sistema si porta automaticamente in WAIT. Questo stato è indicato dal LED3 acceso;

· infine, da DOWNLOAD un’ulteriore pressione del tasto porta nello stato ERASE, nel quale essenzialmente viene cancellato l’intero contenuto della memoria. Al termine della cancellazione il sistema si porta in WAIT.