Arduino GPS zapisovalnik: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Ste si kdaj želeli zapisati svoje koordinate in pot preveriti na zemljevidu? Preveriti pot avtomobila ali tovornjaka? Vidite sledenje kolesu po dolgi poti? (Ali pa vohuni za tistim, ki uporablja vaš avto?:)) Vse to je mogoče s pomočjo te male naprave. Imenuje se GPS zapisovalnik in ne GPS sledilnik, saj ga nimate možnosti preveriti na poti. Podatki se shranijo na kartico SD, nato pa lahko preverite potovanje.

Naprava je majhna plastična škatla z Arduinom v notranjosti. Nano uporablja modul GPS za sledenje njegovemu položaju in kartico SD za beleženje. Za povratne informacije je na voljo tudi majhna LED dioda RGB. Če poznate uporabljene stvari, lahko to napravo naredite v eni uri. Napisal bom korak za korakom navodila za gradnjo, zato začnimo.

Običajno uporabljam besedno zvezo "SD kartica" med navodili, vendar resnično mislim na kartico micro SD.

Vem, da lahko za to kdor koli uporabi pametni telefon, toda kje je v tem zabava?

PS: Ženi popolnoma zaupam (zaenkrat:))

Zaloge

Stvari, ki jih boste potrebovali:

• Arduino Nano združljiva plošča
• GPS modul (U-blox NEO 6M z UART)
• Modul kartice SD
• sD kartice
• RGB LED (neobvezno, vendar zelo uporabno)
• Upori za LED (3 kosi okoli 330 ohmov, lahko so celo 1K z LED z visoko intenzivnostjo)
• Majhna plastična škatla
• DC priključek
• 12V avtomobilski vžigalnik za vžigalnik (neobvezno)

Orodja:

• Spajkalnik in spajkanje
• Osnovna orodja
• Električni vrtalnik
• Dvostranski trak ali vroče lepilo (dajmo, vsi imajo radi vroče lepilo)
• PC za programiranje Arduina

Korak: Izvrtajte škatlo

Na žalost nimam 3D tiskalnika, zato moram iz Kitajske naročiti majhno plastično ohišje in vanj izvrtati luknje. Škatla mora biti majhna, vendar dovolj velika, da se prilega vsa elektronika v notranjosti. Če zberete komponente, boste zagotovo spoznali, kako velika bi morala biti. Naročil sem 5 majhnih črnih ohišij, saj sem jih nekaj potreboval tudi za drug projekt. Ohišje ne sme biti kovinsko, saj modul GPS ne bo mogel slediti satelitom GPS.

Potrebovali boste dve luknji. Enega za enosmerni priključek in enega za LED. Če ne želite uporabljati LED, morate očitno izvrtati samo eno luknjo. Za svoj DC priključek sem potreboval 8 mm luknjo, za LED pa 5 mm luknjo.

2. korak: Spajkanje

Če vaš Nano prihaja brez spajkanih glav, jih lahko spajkate ali pustite takšne, kot so, tako da bo res raven. Če se odločite, da ne uporabljate glav, spajajte komponente na Arduino v koraku Povezovanje stvari. Če uporabljate Nano z moškimi glavci, spajajte ženske glave na žice. Za dobro izolacijo boste morda želeli uporabiti hladilne cevi.

Če se odločite za uporabo RGB LED, kot sem jo uporabil, boste morali upori spajkati na katode. Uporabljam običajno anodo tipa LED. (Če uporabljate običajno vrsto katode, morate upor spajati na anode, spremeniti kodo in jo namesto 5V priključiti na GND.)

GPS-modul NEO-6M ima 4 priključke. Uporabili bomo le 3, VCC, GND in Tx. Modul GPS uporablja serijsko komunikacijo, za branje pa bomo uporabili serijsko programsko opremo. VCC gre na 5V, GND na GND in Tx na Arduino pin D9.

Modul kartice micro SD ima 6 priključkov. Uporablja komunikacijo SPI. Arduino D11 bo šel v MOSI, D12 v MISO, D13 v SCK in D4 v Chip Select ali CS.

Za priključek DC potrebujete dve žici. Ena je za GND, druga pa za 5-12V DC. Za napajanje naprave lahko uporabite različne napajalnike. Uporabite lahko 12V avtomobilski cigaretni vtič (ne 24V tovorni cigaretni vtič za tovornjake), 2 ali 3 celične LiPo baterije, 5V napajalnike ali karkoli, kar vam daje 5-12V DC.

3. korak: Programiranje

Z mojo skico lahko zabeležite položaj naprave ali pa napišete svojo.

Če se odločite za uporabo moje skice, boste morali prenesti programsko kodo in knjižnico SdFat. Izvlecite datoteke in jih premaknite v mapo Arduino. Mapa SdFat gre v mapo knjižnice.

Arduino priključite na računalnik. Prepričajte se, da imate nameščene vse potrebne gonilnike. V Arduino IDE izberite svojo ploščo in ustrezna vrata. Odprite projekt, pritisnite naloži in molite. Če je vse v redu, ne bi smelo biti napak in vdelana programska oprema vašega zapisovalnika GPS je pripravljena za uporabo.

Datoteke dnevnika vam ni treba ustvariti ročno, program jo bo ustvaril, če ne zazna datoteke log.txt na kartici SD.

4. korak: Povezovanje stvari

Povezave morate vzpostaviti, kot je napisano spodaj. Slike so lahko v pomoč. Poskrbite za varne stike, saj lahko naprava med vožnjo doživi udarce ali tresenje.

Priključite LED anodo na Arduino 5V, RDEČO na D3, ZELENO na D5 in MODRO na D6. Če želite, lahko uporabite druge zatiče, vendar ne pozabite, da morate spremeniti tudi definicije v programski kodi.

Priključite GPS VCC na Arduino 5V, GND na GND in Tx na D9.

Priključite modul SD MOSI na Arduino D11, MISO na D12, SCK na D13 in CS na D4. Za te povezave ne morete uporabiti drugih zatičev, edina spremenljivka je CS, ki jo morate spremeniti v programski kodi.

GND priključka DC povežite z Arduino GND. Priključite 5-12V enosmernega priključka na Arduino VIN. Ne priključujte ga na 5V!

Priporočljivo je, da vse sestavne dele namestite na dno ohišja, da lahko odstranite vrh. (Vse sem pritrdil do vrha, da lahko enostavno dostopam do kartice SD. Edina stvar na dnu je priključek DC. To ne bi bil problem s po meri oblikovanim ohišjem s 3D tiskanjem.)

Uporabite lahko dvostranski trak ali vroče lepilo. Module lahko celo pritrdite z majhnimi vijaki.

5. korak: Preskus in zemljevid

Če želite preizkusiti napravo, jo morate vklopiti. LED za povratne informacije vam bo povedal o stanju naprave. Za sledenje dovolj satelitov bo morda trajalo nekaj minut (zlasti prvič). Ko bo videl dovolj satelitov, se bo čas in položaj zapisal na kartico micro SD, program pa bo počakal 20 sekund. To lahko ugotovite z LED. Res bo kratek čas zelena, nato modra. Če je interval beleženja za vas prekratek, se lahko po moji kodi poigrate po moji kodi (nastavite čas mirovanja po želji v milisekundah). Če naprava ne vidi satelitov, bo LED utripala RDEČA. Če vidi nekaj, vendar ne dovolj, bo utripal RUMENO. Naprava bo zabeležila položaj le, če sledi več kot 5 satelitom in je kakovost podatkov, o katerih poroča GPS, 1. Zabeležila bo datum, čas, zemljepisno dolžino, zemljepisno širino, hitrost, kakovost podatkov in število spremljanih satelitov. Če ni priključena kartica SD ali je ne zaznate, bo LED utripala z RDEČO in MODRO lučko.

Če si želite ogledati svojo pot na zemljevidu, potrebujete podatke s kartice micro SD. Vsebino datoteke dnevnika txt morate kopirati in jo prilepiti v excel. Na svojem delovnem listu boste morali kopirati stolpce dolžine in zemljepisne širine.

Za prikaz rezultatov prilepite podatke na to spletno mesto:

www.gpsvisualizer.com/map_input?form=data

Počistite polje »Odpri v novem oknu«. Morda bo opozorilo na podatke, vendar ne skrbite, delovalo bo. Hitro in močno pritisnite gumb 'Nariši zemljevid' in to je to.

6. korak: Končano in opombe

Končali ste! C̶o̶n̶g̶r̶a̶t̶h̶s̶u̶a̶t̶i̶o̶n̶! ̶ ̶C̶o̶n̶g̶r̶a̶s̶u̶l̶a̶t̶i̶o̶n̶! ̶ ̶C̶o̶n̶g̶r̶a̶t̶! Hvaležnost!

Opombe:

• Povezava GPS potrebuje nekaj časa za vzpostavitev
• Hitreje je, če poskusite na prostem, deluje pa tudi v avtomobilih in tovornjakih
• Za napajanje naprave ne uporabljajte več kot 12 V
• LED povratna informacija ni obvezna
• Podatki o datumu in času so lahko poškodovani, v tem primeru se na mestu poškodovanih znakov pojavijo posebni znaki. Modul GPS pošilja poškodovane podatke, zato nisem našel rešitve.
• Ne glejte neposredno na konec delovanja naprave
• Naprave ne potapljajte v tekočino, tudi delno

Pri daljšem napajanju naprave iz 12V se lahko regulator napetosti na Arduinu segreje. Ni v območju neuporabe ali ponastavitve vročega območja, ampak v vročem območju dotika na dotik. Uporaba več kot 12V lahko poškoduje vgrajen regulator napetosti.

Zdaj ste pripravljeni za uporabo tega malega pripomočka za beleženje potovanja in zemljevid med torto. Ko končate, moram reči: Neverjetno! Vi, Ime predmeta tukaj, morate biti ponos subjekta Domači kraj tukaj.