יומן נתוני GPS אלחוטי לחיות בר: 9 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

במדריך זה, נראה לך כיצד להכין לוגר נתוני GPS מבוסס Arduino קטן וזול, עם יכולת אלחוטית!

שימוש בטלמטריה לחקר תנועת חיות הבר יכול להיות כלי חשוב מאוד לביולוגים. הוא יכול לספר לך היכן חיות חיות, היכן הן ניזונות וכמה הן נוסעות מדי יום. לאחר מכן משתמשים ביולוגים במידע זה כדי לסייע בשימור בעלי חיים וסביבתם.

השתמשנו באוגר הנתונים הזה על שועלים מעופפים (נקראים גם עטלפי פירות) ויחד עם אחרים גילינו ששועלים מעופפים טסים מעל 40 ק מ בכל לילה, וחוזרים להאכיל באותו עץ.

כונן הנתונים הזה:

• בעל טווח אלחוטי של מעל 2 ק"מ
• חיי סוללה של למעלה משבועיים (באמצעות הסוללה המתוארת בחומרים וכלים)
• מעביר את מיקומו הנוכחי ב"פעימת לב "כל 5 דקות
• יכול לאחסן 100 מיקומים ב- EEPROM שלה
• ויכולה להעביר או 'לזרוק' נתונים אלה למקלט שלך מדי יום או בעת פקודה

על ידי פיתוח כונן נתונים GPS מבוסס ארדואינו קטן וזול, בעל יכולת אלחוטית, סיפקנו לסטודנטים, מדענים אזרחיים וקבוצות קהילתיות את הציוד הדרוש לחקר תנועת חיות הבר המקומיות שלהם.

שלב 1: חומרים וכלים

כדי לבנות את ההוראה הזו תצטרך לסדר את שטח היצרנים שלך, לאסוף את החומרים (להלן) ולחבר את הלחמה שלך! אם אינך יודע איזה קצה של המגהץ מתחמם (רמז: זהו הקצה המחודד), כנראה שכדאי שתמצא חבר שיעזור לך!

1 x Arduino Pro Mini 328 - 3.3V/8MHz

1 x מודול GPS של GTOP LadyBird 1 (PA6H)

2 x משדר RF FSK RF-433Mhz

כאן באוסטרליה אנו משתמשים ב- 433Mhz, הוא זמין לחובבנים תחת רישיון המחלקה לרדיו -תקשורת (התקנים פוטנציאליים להפרעות נמוכות) 2015. בהתאם למיקום שלך ייתכן שיהיה עליך להשתמש במקלט המשמש בתדר אחר! נסה את משדר RF FSK HM-TRP 868Mhz או משדר RF FSK RF-FS15.

1 x סוללת ליתיום AXIAL 1/2AA 3.6v

1 x 10k אוהם 0.5 ואט נגדי סרטי מתכת - חבילה של 8

שלב 2: התחל עם Arduino Pro Mini

1. הלחם את סיכות הכותרת ללוח
2. הסר את כפתור האיפוס

עיין בתמונה למעלה לכמה טיפים!

שלב 3: חיבור מודול ה- GPS ללוח Arduino

עקוב אחר התמונות למעלה

הכיר את גליון הנתונים של GPS, או שאתה יכול פשוט לכנף אותו!

1. הלחמה אורך חוט אדום על סיכה 4 של מודול ה- GPS (VBACKUP)
2. הלחמה אורך חוט שחור על סיכה 12 של מודול ה- GPS (GND)
3. בעזרת קלטת דו צדדית, חבר את ה- GPS לתחתית לוח הארדואינו
4. מקפלים את החוט השחור לאורך החלק התחתון של לוח הארדואינו והלחמה עד GND (ליד RAW!)
5. דחוף רגל נגד דרך סיכה 9 של לוח הארדואינו והלחמה על סיכה 1 של מודול ה- GPS
6. חותכים ומקפלים את רגל הנגד למטה לפינים 9, 8, 7 ו -6 והלחמה
7. מקפלים את החוט האדום על החלק העליון של לוח הארדואינו והלחמה על VCC
8. דחוף רגל נגד דרך סיכות 5 ו -4 של לוח הארדואינו והלחמה על סיכות 9 ו -10 של מודול ה- GPS.
9. חותכים את רגלי הנגד ברמה עם לוח הארדואינו והלחמה

מודול ה- GPS שלך מוכן כעת לבדיקה!

שלב 4: בדיקת מודול ה- GPS

תמיד מומלץ לבדוק את מודול ה- GPS שלך לפני שתמשיך.

1. התקן את Arduino IDE במחשב שלך
2. העלה את הקוד למטה לאוגר הנתונים באמצעות פריצת FTDI - 3.3V
3. פתח צג סידורי ב- Arduino IDE, כעת אתה אמור להיות מסוגל לראות נתונים מועברים ממודול ה- GPS שלך ללוח Arduino
4. אתה יכול גם להשתמש בתוכנות אחרות כמו מרכז u כדי לקרוא את נתוני ה- GPS ולתת לך מידע אחר, כמו כמה לוויינים רואים והדיוק של נתוני המיקום שלך!

אל תשכח, ייתכן שתצטרך לצאת החוצה כדי שמודול ה- GPS יוכל לאסוף אותות מהלוויינים!

שלב 5: מעבר אלחוטי

עיין בגיליון הנתונים של מקלט זה. איזה לוח קטן וחכם, משדר עד 60 mW Xbee Pro עם אנטנת חוט אבל משתמש בהרבה פחות זרם כך שהסוללה שלנו תחזיק יותר זמן!

1. הלחם נגד 10K על גבי לוח המקלט בין VCC ל- ENABLE, זה ימשוך את ENABLE גבוה לשינה, מפהק !!!
2. הלחמת אורך חוט בתחתית לוח המקלט בין VCC ל- CONFIG, הדבר ימשוך את CONFIG גבוה לתקשורת
3. שימו מעט סרט בידוד בצד מודול ה- GPS, הדבר ימנע מלוח המקלט להתקצר בצד מארז מודול ה- GPS.
4. הלחמה אורך נוסף של חוט אדום ל- VCC, צהוב ל- TX, שחור ל- GND, לבן ל- RX וכחול ל- ENABLE
5. הנח את לוח המשדר על פיסת הסרט הדו -צדדי הנותר
6. משוך את החוט האדום מתחת ללוח Arduino והלחם על VCC
7. תחילה משוך את החוט השחור מעל הנגד ואז למטה מתחת ללוח Arduino, הלחמה ל- GND
8. ואז צהוב לסיכה 2, לבן לסיכה 3 וכחול לסיכה A2

איזה מאמץ. כל הכבוד, אתה מגיע לשם!

שלב 6: תזדקק למקלט

אין הרבה טעם בלוג נתוני GPS אלחוטי אם אין לך מקלט וזה לא יכול להיות קל יותר מההגדרה הזו!

1. קח את המקלט השני שלך, קיבלת שניים, נכון!
2. הלחמה באורך חוט אדום בין VCC ל- CONFIG
3. הלחמה אורך חוט שחור בין GND ל- ENABLE
4. הלחמה אורך נוסף של חוט אדום ל- VCC, שחור ל- GND, צהוב ל- TX ולבן ל- RX
5. כעת הניחו כמה סיכות כותרת בפריצת ה- FTDI
6. הלחם את החוט האדום ל- VCC, חוט שחור ל- GND, צהוב ל- RX ולבן ל- TX (ראה כיצד הפכנו את החוטים המחברים בין TX ו- RX, מסובך, מסובך, נכון!)

עכשיו אנחנו מוכנים לתקשורת אלחוטית!

שלב 7: הערה לגבי אנטנות

אנטנות עושות את כל ההבדל, אך עם חיות בר, לפעמים עלינו לשמור אותן קטנות.

האנטנה הטובה ביותר עבור כונן הנתונים והמקלט שלך היא אנטנת דיפול. שילוב זה ייתן לנו טווח ראייה של מעל 2 ק מ.

לפעמים אתה פשוט לא יכול להיות חוטים מסתובבים, חיות בר בדרך כלל יש שיניים גדולות יהיה לנשוך וללעוס אנטנות או אפילו רישומי נתונים! כדי להסתיר את האנטנות שלך אתה יכול לגלגל אותן, זה נקרא אנטנת סליל או קפיץ. פשוט עטוף את החוט שלך סביב מברג קטן, התחל בסוף וגלגל אותו לכיוון המקלט שלך.

נ.ב. האם אתה יודע מה עוד גורם לאנטנה נהדרת, למנהיג חוט דיג. הם עשויים בדרך כלל מחוט פלדה קלוע עם ציפוי פלסטיק, חזק במיוחד וגמיש מאוד. מצוין לשימוש על חיות בר שעשויות לזחול מתחת או סביב צמחייה.

שלב 8: בדיקת הרדיו

1. העלה את הקוד למטה לאוגר הנתונים באמצעות פריצת FTDI - 3.3V
2. הסר את כונן הנתונים מפריצת FTDI והפעל את לוגר הנתונים באמצעות הסוללה שלך או כל ספק כוח 3.3 וולט אחר, + ל- VCC ו- - ל- GND
3. הכנס את המקלט שלך לפריצת ה- FTDI (בדרך כלל עליך להסיר את פריצת ה- FTDI מיציאת ה- USB של המחשב שלך לפני החלפת ציוד היקפי)
4. הפעל את Arduino IDE ופתח את הצג הסידורי שלך
5. הגדר צג סידורי ל- 9600 bps ו- 'אין קו סיום'
6. הקלד 'tx' ולחץ על שלח
7. אתה אמור לקבל הודעה ממחשב הנתונים של ה- GPS שאומר 'בדיקה בסדר!'

שלב 9: פריסת כונן הנתונים האלחוטי של GPS

זהו, הבדיקה הושלמה, העלה כעת את הקוד למטה באמצעות Arduino IDE והתפרצות ה- FTDI שלך וסיימת! כעת יש לך לוגר נתוני GPS אלחוטי לשימוש על חיות בר.

הכירו את לוגר הנתונים שלכם לפני שאתם פורסים אותו, למדו להקשיב לדפיקות הלב באמצעות המקלט והצג הטריאלי (יהיה כזה כל 5 דקות ואל תשכחו כי רושם הנתונים צריך להיות בחוץ). ברגע שתקבל את פעימות הלב יש לך 5 שניות להקליד 'tx' ולחץ על שלח, ואז כל הנתונים 'יזרקו' למסך שלך, פשוט העתק והדבק בתוכנת המיפוי לפי בחירתך.

היכרות עם הקוד, אתה יכול לשנות אותו לעשות מה שאתה רוצה. עקוב אחר דוב, ובכן למה לא להשתמש בסוללה גדולה יותר ולקבל פעימות לב בכל דקה!

אני לא אגיד לך איך לארוז את כונן הנתונים שלך או איך לצרף אותו לחיות הבר שלך, זה עליך ולוועדת האתיקה שלך להחליט! אני אגיד לך שפשוט מעטפנו את רישומי הנתונים שלנו עם כיווץ חום, אתה יכול 'לסיר' אותם באפוקסי אם אתה רוצה משהו יותר יציב!

צעקה ענקית לכל האנשים שעזרו לי עם זה לאורך שנים ובהצלחה עם כונן הנתונים האלחוטי שלך ב- GPS!

פרס ראשון בתחרות האלחוטית

פרס ראשון בתחרות ארדואינו 2017