GPS záznamník Arduino: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Chtěli jste někdy zaznamenat své souřadnice a zkontrolovat trasu na mapě? Zkontrolovat trasu auta nebo kamionu? Vidíte své sledování kol po dlouhé cestě? (Nebo špehujete někoho, kdo používá vaše auto?:)) To vše je možné s pomocí tohoto malého zařízení. Říká se mu GPS logger, nikoli GPS tracker, protože ho nemáte možnost zkontrolovat na cestách. Data se uloží na kartu SD a poté si můžete zkontrolovat cestu.

Zařízení je malá plastová krabička s Arduinem uvnitř. Nano pomocí modulu GPS sleduje svoji polohu a SD kartu zaznamenává. K dispozici je také malá RGB LED pro zpětnou vazbu. Pokud jste obeznámeni s používanými věcmi, můžete toto zařízení vyrobit za hodinu. Budu psát krok za krokem instrukce o sestavení, takže pojďme začít.

Během instruktáže obvykle používám frázi 'SD karta', ale to, co opravdu mám na mysli, je micro SD karta.

Vím, že k tomu může každý použít smartphone, ale kde je v tom zábava?

PS: své ženě (prozatím:)) naprosto důvěřuji

Zásoby

Věci, které budete potřebovat:

• Deska kompatibilní s Arduino Nano
• GPS modul (U-blox NEO 6M s UART)
• Modul karty SD
• SD karta
• RGB LED (volitelně, ale velmi užitečné)
• Rezistory pro LED (3 kusy kolem 330 Ohm, dokonce mohou být 1K s LED s vysokou intenzitou)
• Malá plastová krabička
• DC konektor
• Zástrčka zapalovače do auta 12V (volitelně)

Nástroje:

• Páječka a pájka
• Základní nástroje
• Elektrická vrtačka
• Oboustranná páska nebo horké lepidlo (Pojď, každý miluje horké lepidlo)
• PC pro programování Arduina

Krok 1: Vyvrtejte krabici

3D tiskárnu bohužel nevlastním, takže si musím objednat malý plastový kryt z Číny a vyvrtat do něj otvory. Krabice musí být malá, ale dostatečně velká, aby se do ní vešla veškerá elektronika. Když shromáždíte komponenty, určitě si uvědomíte, jak velké by to mělo být. Objednal jsem si 5 malých černých skříní, protože jsem jich také potřeboval pro další projekt. Pouzdro nesmí být kovové, protože modul GPS nebude schopen sledovat žádné satelity GPS.

Budete potřebovat dva otvory. Jeden pro DC konektor a jeden pro LED. Pokud si nepřejete používat LED, musíte evidentně vyvrtat pouze jeden otvor. Pro můj DC konektor jsem potřeboval 8mm otvor a pro LED 5mm otvor.

Krok 2: Pájení

Pokud váš Nano přichází bez pájených hlaviček, můžete je pájet na místo nebo nechat tak, jak jsou, takže bude opravdu plochý. Pokud se rozhodnete záhlaví nepoužívat, připájejte součásti k Arduinu v kroku Připojování věcí. Používáte -li Nano se zástrčkami, zapojte do vodičů zástrčky. Možná budete chtít použít teplem smrštitelné trubice, abyste vše dobře izolovali.

Pokud se rozhodnete použít RGB LED jako já, budete muset pájet odpory na katody. Používám běžný anodový typ LED. (Pokud používáte běžný typ katody, měli byste k anodám připájet odpory, upravit kód a místo 5V jej připojit k GND.)

GPS modul NEO-6M má 4 konektory. Použijeme pouze 3 z nich, VCC, GND a Tx. Modul GPS používá sériovou komunikaci a my jej přečteme pomocí sériového softwaru. VCC jde na 5V, GND na GND a Tx na Arduino pin D9.

Modul karty micro SD má 6 konektorů. Využívá komunikaci SPI. Arduino D11 přejde na MOSI, D12 na MISO, D13 na SCK a D4 na Chip Select nebo CS.

Pro DC konektor potřebujete dva vodiče. Jeden je pro GND a druhý pro 5-12V DC. K napájení zařízení můžete použít různé napájecí zdroje. Můžete použít 12V automobilovou cigaretovou zástrčku (ne 24V automobilovou cigaretovou zástrčku), 2 nebo 3 článkové LiPo baterie, 5V powerbanky nebo cokoli, co vám dává 5-12V DC.

Krok 3: Programování

Můžete použít můj náčrt k zaznamenání polohy zařízení nebo můžete napsat svůj vlastní.

Pokud se rozhodnete použít můj náčrtek, budete si muset stáhnout kód programu a knihovnu SdFat. Extrahujte soubory a přesuňte složky do složky Arduino. Složka SdFat přejde do složky knihoven.

Připojte Arduino k počítači. Ujistěte se, že máte nainstalovány všechny potřebné ovladače. V Arduino IDE vyberte desku a příslušný port. Otevřete projekt, nahrajte a modlete se. Pokud vše proběhne dobře, neměli byste mít žádné chyby a firmware vašeho GPS záznamníku je připraven k použití.

Soubor protokolu nemusíte vytvářet ručně, program jej vytvoří, pokud na kartě SD nerozpozná žádný soubor log.txt.

Krok 4: Propojení věcí

Měli byste provést připojení, jak je uvedeno níže. Obrázky mohou pomoci. Ujistěte se, že máte zajištěné kontakty, protože během jízdy může dojít k otřesům nebo otřesům zařízení.

Připojte LED anodu k Arduino 5V, ČERVENÉ k D3, ZELENÉ k D5 a MODRÉ k D6. Pokud chcete, můžete použít jiné piny, ale mějte na paměti, že musíte také změnit definice v kódu programu.

Připojte GPS VCC k Arduino 5V, GND k GND a Tx k D9.

Připojte modul SD MOSI k Arduino D11, MISO k D12, SCK k D13 a CS k D4. Pro tato připojení nemůžete použít jiné piny, jediný proměnný je CS, který musíte změnit v kódu programu.

Připojte GND DC konektoru k Arduino GND. Připojte 5-12 V DC konektoru k Arduino VIN. Nepřipojujte jej na 5V!

Doporučuje se namontovat všechny součásti na základnu skříně, aby bylo možné horní část sejmout. (Zajistil jsem vše nahoře, abych měl snadný přístup k SD kartě. Jediná věc na základně je DC konektor. To by nebyl problém s 3D tiskárnou navrženou na zakázku.)

Můžete použít oboustrannou pásku nebo horké lepidlo. Moduly můžete dokonce zajistit malými šrouby.

Krok 5: Test a mapa

Chcete -li zařízení otestovat, musíte jej zapnout. LED dioda zpětné vazby vám řekne o stavu zařízení. Sledování dostatečného počtu satelitů může trvat několik minut (zvláště poprvé). Jakmile uvidí dostatek satelitů, čas a pozice budou zaznamenány na kartu micro SD a program počká 20 sekund. Poznáte to podle LED. Zelená bude opravdu krátkou dobu, pak modrá. Můžete si hrát v mém kódu, pokud je pro vás interval protokolování příliš krátký (nastavte definici doby spánku podle potřeby v milisekundách). Pokud zařízení nevidí žádné satelity, LED bude blikat ČERVENĚ. Pokud nějaké vidí, ale ne dost, bude blikat ŽLUTĚ. Zařízení bude zaznamenávat polohu pouze v případě, že sleduje více než 5 satelitů a kvalita dat hlášená systémem GPS je 1. Zaznamená datum, čas, zeměpisnou délku, zeměpisnou šířku, rychlost, kvalitu dat a počet sledovaných satelitů. Pokud není připojena žádná karta SD nebo není detekována, bude LED dioda blikat ČERVENÝMI a MODRÝMI kontrolkami.

Chcete -li zobrazit trasu na mapě, potřebujete data z karty micro SD. Musíte zkopírovat obsah souboru protokolu txt a vložit jej do aplikace Excel. Budete muset zkopírovat sloupce zeměpisné délky a šířky listu.

Chcete -li zobrazit výsledky, vložte data na tento web:

www.gpsvisualizer.com/map_input?form=data

Musíte zrušit zaškrtnutí možnosti „Otevřít v novém okně“. Může to dát varování o datech, ale nebojte se, bude to fungovat. Stiskněte tlačítko „Nakreslit mapu“opravdu rychle a tvrdě a máte to.

Krok 6: Hotovo a poznámky

Jsi hotov! C̶o̶n̶g̶r̶a̶t̶h̶s̶u̶a̶t̶i̶o̶n̶! ̶ ̶C̶o̶n̶g̶r̶a̶s̶u̶l̶a̶t̶i̶o̶n̶! ̶ ̶C̶o̶n̶g̶r̶a̶t̶! Grats!

Poznámky:

• Připojení GPS potřebuje nějaký čas k navázání
• Je to rychlejší, pokud to zkusíte pod širým nebem, ale funguje to i u osobních a nákladních aut
• K napájení zařízení nepoužívejte více než 12V
• LED dioda zpětné vazby je volitelná
• Data data a času mohou být poškozena, v takovém případě se na pozici poškozených znaků objeví speciální znaky. Modul GPS odesílá poškozená data, takže jsem nemohl najít řešení.
• Nedívejte se přímo na provozní konec zařízení
• Neponořujte zařízení do kapaliny, ani částečně

Při dlouhodobém napájení zařízení z 12V se může regulátor napětí na Arduinu zahřát. Není v horkém rozsahu, který nefunguje nebo resetuje, ale v horkém pásmu dotyků by mělo být. Použití více než 12 V může poškodit palubní regulátor napětí.

Nyní jste připraveni použít tento malý gadget k zaznamenávání vaší cesty a mapování při dortu. Jakmile budete hotovi, musím říci: Neuvěřitelné! Vy, Subject Name Here, musíte být pýchou Subject Hometown Here.