Raspberry Pi GPS регистратор: 10 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Тази инструкция ви обяснява как да изградите компактен GPS регистратор с малинова пи нула. Основното предимство на тази система е, че включва батерия и следователно е много компактна.

Устройството съхранява данните във.nmea файл. Следните данни могат лесно да се показват в Google Earth:

• Позиция
• Скорост
• Надморска височина
• Разстояние

Тази система може да се използва на места, където не искате да поставите смартфона си, например:

• Longboarding (особено спускане)
• На дрон

Стъпка 1: Материал

За да реализирате тази инструкция, се нуждаете от следния хардуер:

• Raspberry Pi Zero с HDMI и USB адаптер
• Micro SD карта
• Adafruit GPS
• Adafruit 500mAh Powerboost зарядно устройство
• Li-Po батерия, която може да осигури достатъчно мощност за увеличаване на мощността (2500mAh в урока)
• ПХБ на лента (най -малко 29x23 отвора)
• сомен меден проводник
• 2x 200 ома резистори (или с повече съпротивление)
• 3x 10 килоома резистори
• зелени и червени светодиоди (LED и резистор)
• 3x бутони

Инструментите, от които се нуждаете:

• компютър с четец на SD карти
• keboard за малиновото пи
• дисплей с HDMI
• HDMI кабел
• Ethernet кабел
• USB към LAN адаптер
• Станция за запояване
• някои клещи за изрязване и огъване на медни проводници

Можете да използвате друг малинов pi (не нула) за инсталацията, ако нямате подходящите адаптери.

Внимание: Литиевите батерии могат да бъдат много опасни! Изберете Li-Po батерия, която може да осигури достатъчно мощност и която има вградена защитна верига. Не нося отговорност в случай на злополука.

Стъпка 2: Инсталирайте Raspberry Pi

За да инсталирате вашия малинов пи, трябва да изтеглите две неща:

Win32diskImager: https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/Raspbian Jessy lite:

Не забравяйте да изтеглите 32 -битовата версия на Raspbian.

Инсталирайте Win32DiskImager и го отворете. Изберете файла Raspbianimg и празна SD карта. Натиснете бутона за запис, изчакайте, докато win32DiskImager приключи и извадете SD картата от компютъра.

Стъпка 3: Добавяне на скрипт

Най -простият начин да добавите скрипта е да го копирате на sd картата с компютър.

Копирайте файловете от това хранилище в дяла на SD картата или клонирайте хранилището на raspberry pi и го преместете в /boot папката.

Хранилище на Github:

И ако харесвате програмиране, разгледайте моя Instagram:)

Стъпка 4: Инсталирайте пакети

Ако имате Ethernet и HDMI адаптер, свържете raspberry pi zero към HDMI дисплей и към мрежата. Поставете SD картата и стартирайте малиновото пи. Ако нямате адаптери, можете да използвате друго малиново пи за инсталацията. В този проект използвах малинов пи модел Б.

Стартирайте малиновото пи и въведете потребителското потребителско име по подразбиране: пи и паролата: малинов. Въведете командата, за да стартирате инструмента за конфигуриране.

sudo raspi-config

Разширете файловата система, за да се уверите, че се използва цялата SD карта, и деактивирайте серийния терминал в разширения раздел. Може също да искате да промените паролата, подредбата на клавиатурата или да активирате SSH.

Преди да инсталирате пакета, рестартирайте малиновото пи и направете актуализация:

sudo apt-get update

След това инсталирайте всички пакети на python за комуникация с GPS и GPIO.

sudo apt-get install python-dev python-rpi.gpio python-serial

Стъпка 5: Конфигурирайте Crontab

За това скриптът слуша бутоните, свързани към GPIO, ние се нуждаем от него, за да стартира веднага след стартирането на малиновото пи. За да направим това, имаме нужда от crontab. Crontab е инсталиран по подразбиране.

sudo crontab -e

Ако се появи съобщение за грешка, просто натиснете enter.

в края на файла, веднага след коментарите, добавете следния ред:

@reboot sh /boot/gps.sh

Това ще стартира скрипта gps.sh след всяко стартиране. Запазете модификациите и затворете редактора с CTRL+O и CTRL+X. Вашето малиново пи е готово, можете да го изключите с:

sudo изключване сега

Стъпка 6: Диаграма на печатни платки

На снимките виждате схемите, които направих за печатната платка на този проект.

За PCB диаграма:

• Вертикалните линии са джъмперите.
• Точките са точки на спойка
• Кръговете са връзки към компоненти извън печатната платка
• А кръстовете са прекъсвания в медните ленти.
• Правоъгълниците са резистори (символът е европейският)
• Хоризонталните линии са за по -добро разбиране на веригата

Второто изображение обяснява всяка външна връзка на основната платка.

Може да искате да подобрите, промените моите схеми или да добавите други функционалности към веригата. Например, можете да добавите сензор за температура, влажност или ускорение. Но имайте предвид, че имате нужда от място за всеки компонент (малинов pi, gps, powerboost и батерия) и че USB конекторът powerboost трябва да е достъпен за зареждане на батерията.

Забележка: Диаграмите са изгледи от медната страна на печатните платки.

Стъпка 7: Бутони за запояване и светодиод

За потребителския интерфейс изрежете малка платка за запояване на светодиодите и бутоните върху тях. Ако платката има медни редове като на изображението, имате нужда от инструмент за прекъсване на медната лента. Ако нямате такъв инструмент, просто използвайте нещо остро като парче алуминий от стара дискета.

На първото изображение виждате печатната платка, която е направена, с проводник за всеки компонент (LED или бутон) и общ заземен проводник. Всеки от тези проводници трябва да бъде запоен към основната печатна платка.

Забележка: Кафявата мед на печатната платка се дължи на топлината на поялника.

Стъпка 8: Подгответе печатни платки

Изрежете печатна платка с 23 реда и 29 колони. Много е полезно, ако платката има медни редове, а не само пръстени около всяка дупка. Подгответе джъмперите от проводник, за да свържете помежду си редовете на печатната платка. Прекъснете медния ред на местата, показани на диаграмата от стъпка 6 (кръстове).

Стъпка 9: Запояване на печатни платки

Започнете да запоявате джъмперите, защото те са малкият компонент. Изрежете всички излишни проводници и щифтове.

Продължете с резисторите. След резисторите печатната платка е направена.

Сега трябва да подготвим другата печатна платка (GPS, усилване на мощността и малиново пи). Запоявайте необходимите щифтове към тези компоненти (вижте диаграмата).

Накрая можете да запоите всички части заедно. Бъдете внимателни при запояване, съединителите на батерията не трябва да се допират един до друг.

За да защитите устройството, го поставете в картон или кутия. Не е необходимо, зависи къде го използвате.

Стъпка 10: Използване

Поставете инсталираната SD карта в pi нулата и включете устройството, като превключите превключвателя. Докато червеният светодиод не светне, малиновото пи е готово да записва GPS данните от GPS приемника.

Червеният светодиод на GPS приемника вероятно мига веднъж в секунда, това означава, че приемникът търси сателити. Излезте на открито и изчакайте няколко минути, мигането ще се промени от веднъж в секунда до веднъж на всеки 15 секунди, това означава, че е намерило достатъчно сателити за изчисляване на координатите.

За да започнете да записвате координатите, натиснете бутона до зеления светодиод (започнете от диаграмата)