„Arduino“GPS registratorius: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Ar kada nors norėjote užregistruoti savo koordinates ir patikrinti maršrutą žemėlapyje? Patikrinkite automobilio ar sunkvežimio maršrutą? Ar matote savo dviračio sekimą po ilgos kelionės? (Arba šnipinėti, ar kažkas naudojasi jūsų automobiliu?:)) Visa tai įmanoma naudojant šį mažą prietaisą. Jis vadinamas GPS kaupikliu, o ne GPS sekikliu, nes jūs neturite galimybės jo patikrinti kelyje. Duomenys išsaugomi SD kortelėje, o vėliau galite patikrinti savo kelionę.

Prietaisas yra maža plastikinė dėžutė, kurios viduje yra „Arduino“. „Nano“naudoja GPS modulį savo padėčiai sekti ir SD kortelę, kad ją registruotų. Taip pat yra mažas RGB šviesos diodas, skirtas atsiliepimams. Jei esate susipažinęs su naudojamais daiktais, šį prietaisą galite pagaminti per valandą. Aš rašysiu žingsnis po žingsnio instrukcijas apie kūrimą, todėl pradėkime.

Paprastai instrukcijoje naudoju frazę „SD kortelė“, tačiau iš tikrųjų turiu omenyje „micro SD“kortelę.

Žinau, kad kiekvienas gali tai padaryti naudodamas išmanųjį telefoną, bet kur čia linksmybės?

PS: Aš visiškai pasitikiu savo žmona (kol kas:))

Prekės

Dalykai, kurių jums reikės:

• „Arduino Nano“suderinama plokštė
• GPS modulis (U-blox NEO 6M su UART)
• SD kortelės modulis
• SD kortelė
• RGB LED (neprivaloma, bet labai naudinga)
• LED rezistoriai (3 vienetai apie 330 omų, gali būti net 1K su didelio intensyvumo šviesos diodais)
• Maža plastikinė dėžutė
• DC jungtis
• 12V automobilio cigarečių degiklio kištukas (neprivaloma)

Įrankiai:

• Lituoklis ir lituoklis
• Pagrindiniai įrankiai
• Elektrinis grąžtas
• Dvipusė juosta arba karšti klijai (Nagi, visi mėgsta karštus klijus)
• Kompiuteris, skirtas programuoti „Arduino“

1 žingsnis: gręžkite dėžutę

Deja, neturiu 3D spausdintuvo, todėl turiu užsisakyti nedidelį plastikinį korpusą iš Kinijos ir gręžti skylutes. Dėžutė turi būti maža, bet pakankamai didelė, kad tilptų visa elektronika viduje. Jei surinksite komponentus, tikrai suprasite, koks jis turėtų būti. Aš užsisakiau 5 mažus juodus korpusus, nes man taip pat reikėjo kelių jų kitam projektui. Korpusas neturi būti metalinis, nes GPS modulis negalės sekti jokių GPS palydovų.

Jums reikės dviejų skylių. Vienas skirtas nuolatinės srovės jungčiai, o kitas - šviesos diodui. Jei nenorite naudoti šviesos diodo, akivaizdu, kad turite išgręžti tik vieną skylę. Mano nuolatinės srovės jungčiai reikėjo 8 mm skylės, o LED - 5 mm skylės.

2 žingsnis: litavimas

Jei jūsų „Nano“yra be lituojamų antraščių, galite jas lituoti į vietą arba palikti taip, kaip yra, todėl jis bus tikrai plokščias. Jei nuspręsite nenaudoti antraščių, lituokite komponentus prie „Arduino“atlikdami veiksmo prijungimo veiksmą. Jei naudojate „Nano“su antgaliais, lituokite moterų laidus prie laidų. Norėdami gerai izoliuoti viską, galbūt norėsite naudoti termiškai susitraukiančius vamzdžius.

Jei pasirinksite naudoti RGB šviesos diodą, kaip aš, turėsite lituoti rezistorius prie katodų. Aš naudoju įprastą LED anodo tipą. (Jei naudojate įprastą katodo tipą, turite lituoti rezistorius prie anodų, pakeisti kodą ir prijungti jį prie GND, o ne 5 V.)

GPS modulis NEO-6M turi 4 jungtis. Mes naudosime tik 3 iš jų: VCC, GND ir Tx. GPS modulis naudoja nuoseklųjį ryšį, o mes jį naudosime serijos programine įranga. VCC pereina prie 5 V, GND - į GND, o Tx - į „Arduino“kaištį D9.

„Micro SD“kortelės modulis turi 6 jungtis. Jis naudoja SPI ryšį. „Arduino D11“eis į MOSI, D12 į MISO, D13 į SCK ir D4 į „Chip Select“arba CS.

DC jungčiai reikalingi du laidai. Vienas skirtas GND, o kitas-5-12 V DC. Prietaisui maitinti galite naudoti įvairius maitinimo šaltinius. Galite naudoti 12 V automobilio cigarečių kištuką (ne 24 V sunkvežimio cigarečių kištuką), 2 arba 3 ląstelių LiPo baterijas, 5 V maitinimo blokus ar bet ką, kas suteikia 5–12 V nuolatinės srovės.

3 žingsnis: programavimas

Galite naudoti mano eskizą, kad užregistruotumėte įrenginio padėtį, arba galite parašyti savo.

Jei nuspręsite naudoti mano eskizą, turėsite atsisiųsti programos kodą ir „SdFat“biblioteką. Ištraukite failus ir perkelkite aplankus į „Arduino“aplanką. „SdFat“aplankas patenka į bibliotekų aplanką.

Prijunkite „Arduino“prie kompiuterio. Įsitikinkite, kad įdiegėte visas reikalingas tvarkykles. „Arduino IDE“pasirinkite savo plokštę ir tinkamą prievadą. Atidarykite projektą, paspauskite įkelti ir melskitės. Jei viskas gerai, neturėtumėte klaidų ir jūsų GPS registravimo programinė įranga yra paruošta naudoti.

Jums nereikia rankiniu būdu sukurti žurnalo failo, programa jį sukurs, jei SD kortelėje neaptiks log.txt.

4 žingsnis: dalykų sujungimas

Ryšius turėtumėte atlikti taip, kaip parašyta žemiau. Nuotraukos gali padėti. Įsitikinkite, kad turite saugius kontaktus, nes važiavimo metu prietaisas gali patirti smūgių ar drebėjimų.

Prijunkite LED anodą prie „Arduino 5V“, raudonos prie D3, ŽALIOS prie D5 ir MĖLYNOS prie D6. Jei norite, galite naudoti kitus kaiščius, tačiau atminkite, kad taip pat turite pakeisti programos kodo apibrėžimus.

Prijunkite GPS VCC prie „Arduino 5V“, GND prie GND ir Tx prie D9.

Prijunkite SD modulį MOSI prie „Arduino D11“, MISO prie D12, SCK prie D13 ir CS prie D4. Šiems ryšiams negalite naudoti kitų kaiščių, vienintelis kintamasis yra CS, kurį turite pakeisti programos kode.

Prijunkite nuolatinės srovės jungties GND prie „Arduino GND“. Prijunkite nuolatinės srovės jungties 5–12 V prie „Arduino VIN“. Nejunkite jo prie 5 V įtampos!

Patartina visus komponentus pritvirtinti prie korpuso pagrindo, kad būtų galima nuimti viršutinę dalį. (Aš viską pritvirtinau viršuje, kad galėčiau lengvai pasiekti SD kortelę. Vienintelis dalykas, esantis ant pagrindo, yra nuolatinės srovės jungtis. Tai nebūtų problema naudojant pagal užsakymą sukurtą 3D spausdintą korpusą.)

Galite naudoti dvipusę juostą arba karštus klijus. Jūs netgi galite pritvirtinti modulius mažais varžtais.

5 žingsnis: bandymas ir žemėlapis

Norėdami išbandyti įrenginį, turite jį įjungti. Atsiliepimų šviesos diodas jums pasakys apie įrenginio būseną. Gali prireikti kelių minučių (ypač pirmą kartą), kad būtų galima stebėti pakankamai palydovų. Kai ji galės pamatyti pakankamai palydovų, laikas ir padėtis bus įrašyti į „micro SD“kortelę, o programa palauks 20 sekundžių. Tai galite pasakyti pagal šviesos diodą. Tikrai trumpai bus žalia, vėliau - mėlyna. Jei prisijungimo intervalas jums yra per trumpas, galite pasimėgauti mano kodu (nustatykite miego laiko apibrėžimą, kaip pageidaujama milisekundėmis). Jei prietaisas nemato palydovų, šviesos diodas mirksi RAUDONAI. Jei jis mato šiek tiek, bet nepakankamai, jis mirksi GELTONAI. Prietaisas registruoja padėtį tik tuo atveju, jei seka daugiau nei 5 palydovus, o duomenų kokybė, apie kurią praneša GPS, yra 1. Jis registruoja datą, laiką, ilgumą, platumą, greitį, duomenų kokybę ir sekamų palydovų skaičių. Jei neprijungta SD kortelė arba ji neaptinkama, šviesos diodas mirksės raudona ir mėlyna lemputėmis.

Norėdami pamatyti maršrutą žemėlapyje, jums reikia duomenų iš „micro SD“kortelės. Turite nukopijuoti txt žurnalo failo turinį ir įklijuoti jį į „Excel“. Turėsite nukopijuoti darbalapio ilgumos ir platumos stulpelius.

Norėdami pamatyti rezultatus, įklijuokite duomenis į šią svetainę:

www.gpsvisualizer.com/map_input?form=data

Turite panaikinti parinkties „Atidaryti naujame lange“žymėjimą. Tai gali įspėti apie duomenis, bet nesijaudinkite, tai veiks. Greitai ir stipriai paspauskite mygtuką „Nubrėžti žemėlapį“ir turėsite.

6 žingsnis: Atlikta ir pastabos

Su tavimi baigta! C̶o̶n̶g̶r̶a̶t̶h̶s̶u̶a̶t̶i̶o̶n! ̶C̶o̶n̶g̶r̶a̶s̶u̶l̶a̶t̶i̶o̶n̶! ̶C̶o̶n̶g̶r̶a̶t̶! Grats!

Pastabos:

• GPS ryšiui užmegzti reikia šiek tiek laiko
• Tai greitesnis, jei bandysite lauke, tačiau jis taip pat veikia automobiliuose ir sunkvežimiuose
• Prietaisui maitinti nenaudokite daugiau kaip 12 V įtampos
• Grįžtamojo ryšio šviesos diodas yra neprivalomas
• Datos ir laiko duomenys gali būti sugadinti, tokiu atveju specialūs simboliai atsiranda sugadintų simbolių vietoje. GPS modulis siunčia sugadintus duomenis, todėl negalėjau rasti sprendimo.
• Nežiūrėkite tiesiai į prietaiso veikimo pusę
• Nepanardinkite prietaiso į skystį, net iš dalies

Kai prietaisas ilgą laiką maitinamas iš 12 V įtampos, „Arduino“įtampos reguliatorius gali įkaisti. Jis veikia ne veikiančiame ar iš naujo nustatytame karšto diapazone, o karščiausiame prisilietimo bute, kuris turėtų būti tinkamas. Jei naudojate daugiau nei 12 V įtampą, galite sugadinti įmontuotą įtampos reguliatorių.

Dabar esate pasiruošę naudoti šią mažą programėlę, kad užregistruotumėte savo kelionę ir suplanuotumėte ją, kai valgysite pyragą. Kai baigsite, turiu pasakyti: neįtikėtina! Jūs, subjekto vardas čia, turite būti čia esančio dalyko gimtojo miesto pasididžiavimas.