כונן GPS Arduino: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

האם אי פעם רצית לרשום את הקואורדינטות שלך ולבדוק את המסלול שלך במפה? לבדוק את מסלול המכונית או המשאית? רואים את מעקב האופניים שלכם אחרי מסע ארוך? (או לרגל אחרי מישהו שעושה שימוש במכונית שלך?:)) הכל אפשרי בעזרת המכשיר הקטן הזה. הוא נקרא לוגר GPS, לא גשש GPS, מכיוון שאין לך אפשרות לבדוק אותו תוך כדי תנועה. הנתונים נשמרים בכרטיס SD ותוכל לבדוק את המסע לאחר מכן.

המכשיר הוא ארגז פלסטיק קטן ובתוכו ארדואינו. ה- Nano משתמש במודול GPS כדי לעקוב אחר מיקומו וכרטיס SD כדי לרשום אותו. יש גם LED RGB קטן למשוב. אם אתה מכיר את הדברים המשמשים, תוכל להכין מכשיר זה תוך שעה. אני הולך לכתוב שלב אחר שלב על ההרכבה אז בואו נתחיל.

בדרך כלל אני משתמש בביטוי 'כרטיס SD' במהלך ההוראה, אבל מה שאני באמת מתכוון לזה הוא כרטיס מיקרו SD.

אני יודע שכל אחד יכול להשתמש בסמארטפון כדי לעשות זאת, אבל איפה הכיף בזה?

נ.ב: אני לגמרי סומך על אשתי (בינתיים:))

אספקה

דברים שתצטרך:

• לוח תואם Arduino Nano
• מודול GPS (U-blox NEO 6M עם UART)
• מודול כרטיס SD
• כרטיס זיכרון
• LED RGB (אופציונלי, אך שימושי מאוד)
• נגדים עבור ה- LED (3 חלקים בסביבות 330 אוהם, יכולים אפילו להיות 1K עם נוריות בעוצמה גבוהה)
• קופסת פלסטיק קטנה
• מחבר DC
• תקע מצית 12V לרכב (אופציונלי)

כלים:

• מלחם והלחמה
• כלים בסיסיים
• מקדחה חשמלית
• סרט דו צדדי או דבק חם (יאללה, כולם אוהבים דבק חם)
• מחשב אישי לתכנת ה- Arduino

שלב 1: מקדחים את הקופסה

למרבה הצער אין לי מדפסת תלת מימד, אז אני צריך להזמין מארז פלסטיק קטן מסין ולקדוח עליו חורים. הקופסה צריכה להיות קטנה, אך גדולה מספיק כדי להתאים את כל האלקטרוניקה שבתוכה. אם תאספו את הרכיבים בהחלט תבינו עד כמה הוא צריך להיות גדול. הזמנתי 5 מארזים שחורים קטנים, מכיוון שהייתי צריך גם כמה מהם לפרויקט אחר. המעטפת לא חייבת להיות מתכת, מכיוון שמודול ה- GPS לא יוכל לעקוב אחר לווייני GPS.

תזדקק לשני חורים. אחד למחבר DC ואחד עבור ה- LED. אם אינך רוצה להשתמש במנורת LED, ברור שאתה רק צריך לקדוח חור אחד. עבור מחבר ה- DC שלי, הייתי צריך חור של 8 מ"מ, ול- LED חור של 5 מ"מ.

שלב 2: הלחמה

אם הננו שלך מגיע ללא כותרות מולחמות, תוכל להלחין אותן במקומן או להשאיר אותו כפי שהוא, כך שהוא יהיה ממש שטוח. אם אתה בוחר לא להשתמש בכותרות, הלחם את הרכיבים ל- Arduino בשלב חיבור הדברים. אם אתה משתמש ב- Nano עם הכותרות הזכריות, הלחם כותרות נקבה לחוטים. מומלץ להשתמש בצינורות חום כדי לבודד הכל היטב.

אם תבחר להשתמש ב- RGB LED כפי שעשיתי, יהיה עליך להלחם את הנגדים לקתודות. אני משתמש בסוג אנודה נפוץ של LED. (אם אתה משתמש בסוג קתודה נפוץ, עליך להלחים את הנגדים לאנודות, לשנות את הקוד ולחבר אותו ל- GND במקום 5V.)

מודול ה- GPS NEO-6M כולל 4 מחברים. נשתמש רק בשלושה מהם, VCC, GND ו- Tx. מודול ה- GPS משתמש בתקשורת טורית ואנו נשתמש בתוכנה סדרתית כדי לקרוא אותה. VCC עובר ל- 5V, GND ל- GND ו- Tx לסיכה D9 של Arduino.

מודול כרטיס ה- micro SD כולל 6 מחברים. הוא משתמש בתקשורת SPI. Arduino D11 יעבור ל- MOSI, D12 ל- MISO, D13 ל- SCK ו- D4 ל- Chip Select או CS.

אתה צריך שני חוטים למחבר DC. האחד מיועד ל- GND והשני עבור 5-12V DC. אתה יכול להשתמש בספקי כוח שונים כדי להפעיל את המכשיר. אתה יכול להשתמש בתקע סיגריה לרכב 12V (לא בתקע סיגריות למשאית 24V), 2 או 3 סוללות LiPo, בנקים של 5V או כל דבר שנותן לך 5-12V DC.

שלב 3: תכנות

אתה יכול להשתמש בסקיצה שלי כדי לרשום את המיקום של המכשיר או שאתה יכול לכתוב משלך.

אם תבחר להשתמש בסקיצה שלי, יהיה עליך להוריד את קוד התוכנית ואת ספריית SdFat. חלץ את הקבצים והעבר את התיקיות לתיקיית ה- Arduino שלך. תיקיית SdFat עוברת לתיקיית הספריות.

חבר את ה- Arduino למחשב האישי שלך. וודא שהתקנת את כל מנהלי ההתקן הדרושים. ב- IDE של Arduino בחר את הלוח שלך ואת היציאה המתאימה. פתח את הפרויקט, לחץ על העלה והתפלל. אם הכל מתנהל כשורה, לא אמורות להיות לך שגיאות וקושחת לוגר ה- GPS שלך מוכנה לשימוש.

אינך צריך ליצור את קובץ היומן באופן ידני, התוכנית תיצור קובץ אם לא תזהה log.txt בכרטיס ה- SD.

שלב 4: חיבור דברים

עליך ליצור את החיבורים כפי שנכתב להלן. התמונות יכולות לעזור. ודא שיש לך אנשי קשר מאובטחים, מכיוון שהמכשיר עלול לקבל זעזועים או רעידות במהלך הנסיעה.

חבר את אנודת ה- LED ל- Arduino 5V, RED ל- D3, GREEN ל- D5 ו- BLUE ל- D6. אתה יכול להשתמש בסיכות אחרות אם תרצה, אך זכור כי עליך לשנות גם את ההגדרות בקוד התוכנית.

חבר את ה- GPS VCC ל- Arduino 5V, GND ל- GND ו- Tx ל- D9.

חבר את מודול SD MOSI ל- Arduino D11, MISO ל- D12, SCK ל- D13 ו- CS ל- D4. אינך יכול להשתמש בסיכות אחרות לחיבורים אלה, המשתנה היחיד הוא CS, אותו עליך לשנות בקוד התוכנית.

חבר את ה- GND של מחבר DC ל- Arduino GND. חבר את 5-12V של מחבר DC ל- Arduino VIN. אל תחבר אותו ל- 5V!

מומלץ להרכיב את כל הרכיבים לבסיס המארז כך שניתן להסיר את החלק העליון. (אבטחתי הכל למעלה כך שאוכל לגשת בקלות לכרטיס ה- SD. הדבר היחיד בבסיס הוא מחבר DC. זו לא תהיה בעיה עם מארז מודפס תלת -ממדי שתוכנן בהתאמה אישית.)

ניתן להשתמש בקלטת דו צדדית או בדבק חם. אתה יכול אפילו לאבטח את המודולים בעזרת ברגים קטנים.

שלב 5: בדוק ומפה

כדי לבדוק את המכשיר, עליך להפעיל אותו. נורית המשוב תספר לך על מצב המכשיר. ייתכן שיהיה צורך במספר דקות (במיוחד בפעם הראשונה) כדי לעקוב אחר מספיק לוויינים. ברגע שהוא יכול לראות מספיק לוויינים, הזמן והמיקום ייכנסו לכרטיס המיקרו SD והתוכנית תחכה 20 שניות. אתה יכול לזהות זאת על ידי הלד. הוא יהיה ירוק למשך זמן ממש קצר, ואז כחול. אתה יכול להתעסק בקוד שלי, אם מרווח הרישום קצר מדי עבורך (הגדר את ההגדרה זמן שינה כנדרש באלפיות השנייה). אם המכשיר לא רואה לוויינים, הנורית מהבהבת אדומה. אם הוא רואה כמה, אבל לא מספיק, הוא יהבהב צהוב. המכשיר ירשום את המיקום רק אם הוא עוקב אחר יותר מ -5 לוויינים ואיכות הנתונים המדווחת על ידי ה- GPS היא 1. הוא ירשום את התאריך, השעה, האורך, הרוחב, המהירות, איכות הנתונים ומספר הלוויינים שעוקבים אחריהם. אם אין כרטיס SD מחובר או שהוא אינו מזוהה, הנורית מהבהבת עם נורות אדומות וכחולות.

כדי לראות את המסלול שלך על המפה, אתה צריך את הנתונים מכרטיס ה- micro SD. עליך להעתיק את התוכן של קובץ יומן txt ולהדביק אותו כדי להצטיין. יהיה עליך להעתיק את עמודות האורך והרוחב של גליון העבודה שלך.

הדבק את הנתונים לאתר זה כדי לראות את התוצאות:

www.gpsvisualizer.com/map_input?form=data

עליך לבטל את הסימון של האפשרות 'פתח בחלון חדש'. זה עשוי לתת אזהרה לגבי הנתונים, אך אל דאגה, זה יעבוד. לחץ על הלחצן 'צייר את המפה' ממש מהר וקשה ויש לך את זה.

שלב 6: בוצע והערות

אתה גמור! ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ s s u!! ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ ̶ s כל הכבוד!

הערות:

• חיבור ה- GPS דורש זמן מה כדי ליצור
• זה מהיר יותר אם אתה מנסה את זה באוויר הפתוח, אבל זה עובד גם במכוניות ומשאיות
• אין להשתמש ביותר מ -12 וולט להפעלת המכשיר
• נורית המשוב היא אופציונלית
• נתוני התאריך והשעה יכולים להיפגם, ובמקרה זה מופיעים תווים מיוחדים במיקום של תווים מושחתים. מודול ה- GPS שולח את הנתונים המושחתים, כך שלא הצלחתי למצוא פתרון.
• אל תסתכל ישירות על הקצה התפעולי של המכשיר
• אין להטביע את המכשיר בנוזל, ולו חלקית

בעת הפעלת המכשיר מ 12V למשך פרק זמן ארוך, וסת המתח בארדואינו עלול להתחמם. הוא לא נמצא בטווח העבודה החם או בהתאמה החמה, אלא בטווח החם שאפשר לגעת בו. שימוש ביותר מ- 12V עלול לגרום נזק לווסת המתח המשולב.

עכשיו אתה מוכן להשתמש בגאדג'ט הקטן הזה כדי לרשום את המסע שלך ולמפות אותו תוך כדי עוגה. לאחר שתסיים, אני חייב לומר: לא ייאמן! אתה, שם הנושא כאן, חייב להיות הגאווה של נושא המולדת כאן.