Arduino GPS регистратор: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Искали ли сте някога да регистрирате координатите си и да проверите маршрута си на карта? Проверете маршрута на лек автомобил или камион? Виждате ли проследяването на мотора си след дълго пътуване? (Или да шпионирате някой, който използва колата ви?:)) Всичко е възможно с помощта на това малко устройство. Нарича се GPS регистратор, а не GPS тракер, тъй като нямате възможност да го проверите в движение. Данните се записват на SD карта и след това можете да проверите пътуването си.

Устройството е малка пластмасова кутия с вътрешен Arduino. Nano използва GPS модул за проследяване на позицията му и SD карта, за да го регистрира. Има и малък RGB светодиод за обратна връзка. Ако сте запознати с използваните неща, можете да направите това устройство за час. Ще напиша стъпка по стъпка инструкции за изграждането, така че нека започнем.

Обикновено използвам фразата „SD карта“по време на инструкциите, но това, което наистина имам предвид, е микро SD карта.

Знам, че всеки може да използва смартфон, за да направи това, но къде е забавлението в това?

PS: Напълно се доверявам на жена си (засега:))

Консумативи

Нещата, от които се нуждаете:

• Arduino Nano съвместима платка
• GPS модул (U-blox NEO 6M с UART)
• Модул SD карта
• SD карта
• RGB LED (по избор, но много полезен)
• Резистори за светодиода (3 броя от около 330 ома, дори могат да бъдат 1K с LED с висока интензивност)
• Малка пластмасова кутия
• DC конектор
• 12V щепсел за запалка за кола (по избор)

Инструменти:

• Поялник и спойка
• Основни инструменти
• Електрическа бормашина
• Двустранна лента или горещо лепило (Хайде, всички обичат горещо лепило)
• Компютър за програмиране на Arduino

Стъпка 1: Пробийте кутията

За съжаление не притежавам 3D принтер, така че трябва да поръчам малък пластмасов корпус от Китай и да пробия дупки върху него. Кутията трябва да е малка, но достатъчно голяма, за да побере цялата електроника вътре. Ако съберете компонентите, определено ще разберете колко голям трябва да бъде той. Поръчах 5 малки черни кутии, тъй като имах нужда от няколко от тях за друг проект. Корпусът не трябва да е метален, тъй като GPS модулът няма да може да проследява никакви GPS спътници.

Ще ви трябват две дупки. Един за DC конектора и един за LED. Ако искате да не използвате светодиод, очевидно трябва да пробиете само една дупка. За моя DC конектор ми трябваше 8 мм отвор, а за светодиода 5 мм отвор.

Стъпка 2: Запояване

Ако вашият Nano идва без споените заглавки, можете да ги запоите на място или да го оставите така, както е, така че ще бъде наистина плосък. Ако решите да не използвате заглавките, запоявайте компонентите към Arduino в стъпката Connecting things. Ако използвате Nano с мъжки заглавки, запоявайте женските заглавки към проводниците. Може да искате да използвате радиаторни тръби, за да изолирате всичко добре.

Ако решите да използвате RGB LED, както направих аз, ще трябва да запоите резисторите към катодите. Използвам общ аноден тип LED. (Ако използвате общ тип катод, трябва да запоите резисторите към анодите, да промените кода и да го свържете към GND вместо 5V.)

GPS модулът NEO-6M има 4 конектора. Ще използваме само 3 от тях, VCC, GND и Tx. GPS модулът използва серийна комуникация и ние ще използваме сериен софтуер, за да го прочетем. VCC преминава към 5V, GND към GND и Tx към Arduino пин D9.

Модулът micro SD карта има 6 конектора. Използва SPI комуникация. Arduino D11 ще премине към MOSI, D12 към MISO, D13 към SCK и D4 към Chip Select или CS.

Имате нужда от два проводника за DC конектора. Единият е за GND, а другият за 5-12V DC. Можете да използвате различни захранвания за захранване на устройството. Можете да използвате 12V автомобилен цигарен щепсел (не 24V цигарен камион за камиони), 2 или 3 клетъчни LiPo батерии, 5V захранващи банки или всичко, което ви дава 5-12V DC.

Стъпка 3: Програмиране

Можете да използвате моята скица, за да регистрирате позицията на устройството или да напишете своя собствена.

Ако решите да използвате моята скица, ще трябва да изтеглите програмния код и библиотеката SdFat. Извлечете файловете и преместете папките във вашата папка Arduino. Папката SdFat отива в папката библиотеки.

Включете вашия Arduino към вашия компютър. Уверете се, че сте инсталирали всички необходими драйвери. В IDE на Arduino изберете вашата платка и подходящия порт. Отворете проекта, натиснете качване и се молете. Ако всичко върви добре, не трябва да имате грешки и фърмуерът на вашия GPS регистратор е готов за употреба.

Не е нужно да създавате лог файла ръчно, програмата ще го създаде, ако не открие log.txt на SD картата.

Стъпка 4: Свързване на нещата

Трябва да направите връзките, както е написано по -долу. Снимките могат да помогнат. Уверете се, че имате сигурни контакти, тъй като устройството може да получи удари или разклащане по време на каране.

Свържете LED анода към Arduino 5V, ЧЕРВЕН към D3, ЗЕЛЕН към D5 и СИН към D6. Можете да използвате други пинове, ако искате, но имайте предвид, че трябва да промените и дефинициите в програмния код.

Свържете GPS VCC към Arduino 5V, GND към GND и Tx към D9.

Свържете SD модула MOSI към Arduino D11, MISO към D12, SCK към D13 и CS към D4. Не можете да използвате други пинове за тези връзки, единствената променлива е CS, която трябва да промените в програмния код.

Свържете GND на DC конектора към Arduino GND. Свържете 5-12V на DC конектора към Arduino VIN. Не го свързвайте към 5V!

Препоръчва се всички компоненти да се монтират в основата на корпуса, така че горната част да може да бъде свалена. (Закрепих всичко отгоре, за да мога лесно да получа достъп до SD картата. Единственото нещо на основата е DC конектора. Това няма да е проблем с персонализирано 3D отпечатано заграждение.)

Можете да използвате двустранна лента или горещо лепило. Можете дори да закрепите модулите с малки болтове.

Стъпка 5: Тест и карта

За да тествате устройството, трябва да го включите. Светодиодът за обратна връзка ще ви разкаже за състоянието на устройството. Може да са необходими няколко минути (особено първия път) за проследяване на достатъчно спътници. След като може да види достатъчно сателити, времето и позицията ще бъдат записани на micro SD картата и програмата ще изчака 20 секунди. Можете да го познаете чрез светодиода. Той ще бъде зелен за много кратко време, след това син. Можете да се заиграете в кода ми, ако интервалът на регистриране е твърде кратък за вас (задайте определението за време на заспиване по желание в милисекунди). Ако устройството не вижда спътници, светодиодът ще мига ЧЕРВЕН. Ако види някои, но не достатъчно, ще премигне ЖЪЛТ. Устройството ще регистрира позицията само ако проследява повече от 5 спътника и качеството на данните, докладвани от GPS, е 1. То ще регистрира датата, часа, географската дължина, географската ширина, скоростта, качеството на данните и броя на проследените спътници. Ако няма свързана SD карта или тя не е открита, светодиодът ще мига с ЧЕРВЕНИ и СИНИ светлини.

За да видите маршрута си на картата, ви трябват данните от микро SD картата. Трябва да копирате съдържанието на txt дневния файл и да го поставите за Excel. Ще трябва да копирате колоните за дължина и ширина на вашия работен лист.

Поставете данните на този уебсайт, за да видите резултатите:

www.gpsvisualizer.com/map_input?form=data

Трябва да премахнете отметката от опцията „Отваряне в нов прозорец“. Това може да даде предупреждение за данните, но не се притеснявайте, ще работи. Натиснете бутона „Начертайте картата“много бързо и силно и ето го.

Стъпка 6: Готово и бележки

Ти си готов! C̶o̶n̶g̶r̶a̶t̶h̶s̶u̶a̶t̶i̶o̶n̶! ̶ ̶C̶o̶n̶g̶r̶a̶s̶u̶l̶a̶t̶i̶o̶n̶! ̶ ̶C̶o̶n̶g̶r̶a̶t̶! Благодарности!

Бележки:

• GPS връзката се нуждае от известно време, за да се установи
• По -бързо е, ако опитате на открито, но работи и в леки и камиони
• Не използвайте повече от 12V за захранване на устройството
• Светодиодът за обратна връзка е по избор
• Данните и часът могат да бъдат повредени, като в този случай специалните знаци се появяват на мястото на повредени знаци. GPS модулът изпраща повредените данни, така че не можах да намеря решение.
• Не гледайте директно в работния край на устройството
• Не потапяйте устройството в течност, дори частично

Когато захранвате устройството от 12V за дълъг период от време, регулаторът на напрежението на Arduino може да се нагрее. Той не е в неработещия или нулиращ горещ диапазон, а в горещия, за да докосне бутоните, трябва да е добре. Използването на повече от 12V може да повреди бордовия регулатор на напрежението.

Сега сте готови да използвате тази малка притурка, за да регистрирате пътуването си и да го картографирате, докато имате торта. След като приключите, трябва да кажа: Невероятно! Вие, Име на субекта тук, трябва да сте гордостта на Субектния роден град тук.