Tinyduino LoRa sledilnik za hišne ljubljenčke: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Kdo ne želi imeti hišnih ljubljenčkov ?? Ti kosmati prijatelji vas lahko napolnijo z ljubeznijo in srečo, vendar je bolečina, da jih pogrešate, uničujoča. Naša družina je imela mačka po imenu Thor (slika zgoraj) in bil je ljubitelj avantur. Velikokrat se je po tedenskih potovanjih pogosto vračal s poškodbami, zato smo ga poskušali ne spustiti ven. Kaj pa ne, spet je šel ven, a se ni vrnil: (Tudi po tednih iskanja nismo našli rahle sledi. Moja družina se je upirala, da bi imela več mačk, saj je bila njegova izguba zelo travmatična. Zato sem se odločil, da si pogledam na sledilce hišnih ljubljenčkov. Toda večina komercialnih sledilcev zahteva naročnino ali pa je težka za mačko. Obstaja nekaj dobrih radijskih usmerjevalnikov, vendar sem želel vedeti natančno lokacijo, saj večino dneva ne bom doma. Zato sem se odločil, da naredim sledilnik s Tinyduinom in modulom LoRa, ki pošilja lokacijo na bazno postajo na mojem domu, ki lokacijo posodobi v aplikacijo.

P. S. oprostite mi za nizko kakovost slik.

Korak: Potrebne komponente

1. Procesorska plošča TinyDuino
2. Tinyshield GPS
3. Razvojna plošča WiFi ESP8266
4. Upam RF RFM98 (W) (433 MHz) x 2
5. Proto plošča Tinyshield
6. USB Tinyshield
7. Litij -polimerna baterija - 3,7 V (za zmanjšanje teže sem uporabil 500 mAh)
8. Spajkalnik
9. Mostične žice (ženski na ženski)

2. korak: Oddajnik

Oddajnik LoRa moramo povezati z tinyduino. Za to moramo spajkati žice iz modula RFM98 na ploščo tinyshield. Za komunikacijo bi uporabljal knjižnico RadioHead in povezava se izvede v skladu z dokumentacijo.

Protoboard RFM98

GND -------------- GND

D2 -------------- DIO0

D10 -------------- NSS (izbira čipa CS)

D13 -------------- SCK (ura SPI v)

D11 -------------- MOSI (podatki SPI v)

D12 -------------- MISO (izhod podatkov SPI)

3.3V pin RFM98 je priključen na baterijo +ve.

OPOMBA: V skladu s tehničnim listom je največja napetost, ki jo je mogoče uporabiti na RFM98, 3,9 V. Pred priključitvijo preverite napetost akumulatorja

Za RFM98 sem uporabil spiralno anteno, saj bi zmanjšala velikost sledilnika.

Začnite s procesorjem tinyduino na dnu sklada, ki mu sledi tinyshield GPS in nato protoboard na vrhu. Spajkalne glave pod protoboardom so lahko nekoliko nadležne; v mojem primeru se je dotaknil ščita GPS pod njim, zato sem dno protobora izoliral z električnim trakom. To je to, zaključili smo gradnjo oddajnika !!!

Oddajniško enoto lahko nato priključite na baterijo in jo pritrdite na ovratnico hišnega ljubljenčka.

Korak: Osnovna postaja

Razvojna plošča WiFi ESP8266 je odlična izbira, če želite svoj projekt povezati z internetom. Oddajnik RFM98 je priključen na ESP8266 in od sledilnika sprejema posodobitve lokacije.

ESP8266 RFM98

3.3V ---------- 3.3V

GND ---------- GND

D2 ---------- DIO0

D8 ---------- NSS (izbira čipa CS)

D5 ---------- SCK (ura SPI)

D7 ---------- MOSI (podatki SPI v)

D6 ---------- MISO (izhod podatkov SPI)

Napajanje bazne postaje je bilo izvedeno s 5V DC stenskim adapterjem. Nekaj starih stenskih adapterjev je ležalo naokoli, zato sem odtrgal konektor in ga priključil na VIN in GND zatiče ESP8266. Tudi antena je bila izdelana iz bakrene žice dolžine ~ 17,3 cm (četrtvalna antena).

4. korak: aplikacija

Kot aplikacijo sem uporabil Blynk (od tu). To je ena najlažjih možnosti, saj je zelo dobro dokumentirana in pripomočke lahko preprosto povlečete.

1. Ustvarite račun Blynk in ustvarite nov projekt z ESP8266 kot napravo.

2. Povlecite in spustite pripomočke v meniju gradnikov.

3. Zdaj morate za vsakega od teh pripomočkov nastaviti navidezne zatiče.

4. Uporabite iste zatiče kot zgoraj v izvorni kodi osnovne postaje.

Ne pozabite uporabiti ključa za avtorizacijo projekta v kodi arduino.

5. korak: Koda

Ta projekt uporablja Arduino IDE.

Koda je precej preprosta. Oddajnik bi poslal signal vsakih 10 sekund in nato počakal na potrditev. Če bi prejel "aktivno" potrditev, bi vklopil GPS in počakal na posodobitev lokacije iz GPS -a. V tem času bo še vedno preverjal povezavo z bazno postajo in če se povezava med posodobitvami GPS prekine, bi nekajkrat znova poskusil, če pa še vedno ni povezan, se GPS izklopi in sledilnik se bo vrnil nazaj na običajno rutino (tj. pošiljanje signala vsakih 10 sekund). V nasprotnem primeru se podatki GPS pošljejo na bazno postajo. Namesto tega, če se sprejme potrditev "zaustavi" (vmes in na začetku), oddajnik ustavi GPS in se nato vrne v običajno rutino.

Bazna postaja posluša signal in če je sprejet, preveri, ali je gumb za iskanje v aplikaciji vklopljen. Če je "vklopljeno", se pridobijo vrednosti lokacije. Če je "off", bazna postaja pošilja oddajniku potrditev "stop". Odločite se lahko za poslušanje signala le, če je gumb "poišči" vklopljen, vendar sem ga dodal kot varnostno funkcijo, da vem, če se je povezava med tem izgubila, in uporabnika opozoril (nekaj podobnega geofence).

6. korak: ohišja

Sledilnik:

3D tiskanje je prava pot, vendar sem ga raje prilepil na ovratnik. To je nered in resno ne vem, ali bi mačke takšno zmešnjavo želele vzeti na svoj vrat.

Bazna postaja:

Plastična posoda je bila za bazno postajo več kot dovolj. Če ga želite namestiti zunaj, boste morda morali razmisliti o vodotesnih posodah.

NADGRADNJA:

Razmišljal sem, da bi naredil ohišje za sledilnik, a ker nisem imel 3D tiskalnika, so se majhni zabojniki spremenili v ohišja:) Sklop elektronike je bil shranjen v eni posodi, baterija pa v drugi.

Bloke sem uporabil kot ohišje za elektroniko. Na srečo je bil pokrovček, ki se mu je lepo prilegal. Za baterijo smo uporabili posodo Tic-Tac. Zaradi pritrditve baterije so posodo skrajšali, tako da je baterija popolnoma nameščena. Za pritrditev posod na ovratnik so uporabili sponke za papir.

7. korak: Preizkus in zaključek

Na kom bi ga testirali ?? Ne, ne gre za to, da zdaj nimam mačk. No, jaz imam dva;)

So pa premajhne, da bi nosile ovratnik, zato sem se odločil, da ga preizkusim tudi sam. Tako sem se s sledilcem sprehajal po hiši. Bazna postaja je bila na višini 1 m in večino časa je bilo med sledilcem in bazno postajo močno rastlinje in zgradbe. Počutil sem se tako žalostno, da mi je nenadoma zmanjkalo prostora (čeprav je signal ponekod šibek). Toda na takem terenu je doseg ~ 100 m brez velike izgube podatkov zelo opazen.

Testiranje dometa, ki sem ga opravil, je tukaj.

Zdi se, da GPS v normalnem okolju deluje nekoliko normalno, vendar se občasno zdi, da se lokacija premika. Zato se tudi veselim, da bom dodal modul WiFi (ker je v bližnjih hišah toliko usmerjevalnikov), da bi hitreje dosegel grobo lokacijo (z merjenjem jakosti signala iz številnih usmerjevalnikov in triangulacijo).

Vem, da bi moral biti dejanski doseg precej večji, vendar se zaradi trenutnega scenarija zaklepanja ne morem veliko premakniti iz hiše. V prihodnosti bi vsekakor preizkusil do skrajnosti in rezultate posodobil:)

Do takrat pa veselo mrmranje ….