GPS záznamník Raspberry Pi: 10 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Tento návod vám vysvětlí, jak postavit kompaktní GPS záznamník s malinovou nulou pi. Hlavní výhodou tohoto systému je, že obsahuje baterii, a proto je velmi kompaktní.

Zařízení ukládá data do souboru.nmea. V aplikaci Google Earth lze snadno zobrazit následující data:

• Pozice
• Rychlost
• Nadmořská výška
• Vzdálenost

Tento systém lze použít v místech, kam nechcete svůj smartphone dávat, například:

• Longboarding (zejména z kopce)
• Na dronu

Krok 1: Materiál

K realizaci tohoto pokynu potřebujete následující hardware:

• Raspberry Pi Zero s HDMI a USB adaptérem
• Micro SD karta
• GPS Adafruit
• Adafruit 500mAh nabíječka Powerboost
• Baterie Li-Po, která může poskytnout dostatek energie pro zvýšení výkonu (2 500 mAh v tutoriálu)
• Stripboard PCB (minimálně 29x23 otvorů)
• somme měděný drát
• 2x 200 Ohm odpory (nebo s větším odporem)
• 3x 10 kiloohmové odpory
• zelené a červené LED diody (sada LED a odporů)
• 3x tlačítka

Potřebné nástroje:

• počítač se čtečkou karet SD
• keboard pro malinový pi
• displej s HDMI
• HDMI kabel
• ethernetový kabel
• Adaptér USB na LAN
• Pájecí stanice
• nějaké kleště na stříhání a ohýbání měděných drátů

Pokud nemáte správné adaptéry, můžete k instalaci použít další malinový pi (ne nulu).

Varování: Lithiové baterie mohou být velmi nebezpečné! Vyberte baterii Li-Po, která může poskytovat dostatek energie a která má integrovaný ochranný obvod. V případě nehody neodpovídám.

Krok 2: Nainstalujte si Raspberry Pi

Chcete -li nainstalovat svůj malinový pi, musíte si stáhnout dvě věci:

Win32diskImager: https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/Raspbian Jessy lite:

Nezapomeňte si stáhnout 32bitovou verzi Raspbian.

Nainstalujte Win32DiskImager a otevřete jej. Vyberte soubor Raspbianimg a prázdnou kartu SD. Stiskněte tlačítko pro zápis, počkejte na dokončení win32DiskImager a vyjměte kartu SD z počítače.

Krok 3: Přidejte skript

Nejjednodušší způsob, jak přidat skript, je zkopírovat jej na kartu SD pomocí počítače.

Zkopírujte soubory z tohoto úložiště do oddílu karty SD nebo klonujte úložiště na malinovém pi a přesuňte jej do složky /boot.

Úložiště Github:

A pokud vás baví programování, podívejte se na můj Instagram:)

Krok 4: Nainstalujte balíčky

Pokud máte ethernetový a HDMI adaptér, připojte Raspberry Pi Zero k HDMI displeji a k síti. Vložte SD kartu a spusťte Raspberry Pi. Pokud nemáte adaptéry, můžete k instalaci použít jiný malinový pi. V tomto projektu jsem použil malinový pi model B.

Spusťte Raspberry Pi a zadejte výchozí uživatelské jméno: pi a heslo: Raspberry. Spusťte konfigurační nástroj zadáním příkazu.

sudo raspi-config

Rozbalte systém souborů, abyste zajistili, že bude použita celá karta SD, a v rozšířené části deaktivujte sériový terminál. Můžete také změnit heslo, rozložení klávesnice nebo povolit SSH.

Před instalací balíčku restartujte Raspberry Pi a proveďte aktualizaci:

sudo apt-get update

Poté nainstalujte všechny balíčky pythonu pro komunikaci s GPS a GPIO.

sudo apt-get install python-dev python-rpi.gpio python-serial

Krok 5: Konfigurujte Crontab

Aby skript naslouchal tlačítkům připojeným k GPIO, potřebujeme, aby běžel těsně po spuštění Raspberry Pi. K tomu potřebujeme crontab. Crontab je ve výchozím nastavení nainstalován.

sudo crontab -e

Pokud se zobrazí chybová zpráva, stiskněte klávesu Enter.

na konec souboru, hned za komentáře, přidejte následující řádek:

@reboot sh /boot/gps.sh

Po každém spuštění se spustí skript gps.sh. Uložte modifikace a zavřete editor pomocí kláves CTRL+O a CTRL+X. Vaše malinová pi je nyní připravena, můžete ji vypnout pomocí:

sudo se nyní vypne

Krok 6: Diagram DPS

Na obrázcích vidíte diagramy, které jsem vytvořil pro DPS tohoto projektu.

Pro diagram DPS:

• Svislé čáry jsou propojky.
• Tečky jsou pájecí body
• Kruhy jsou připojení k součástkám mimo desku plošných spojů
• A kříže jsou přestávky v proužcích mědi.
• Obdélníky jsou odpory (symbol je evropský)
• Horizontální čáry slouží k lepšímu pochopení obvodu

Druhý obrázek vysvětluje každé externí připojení hlavní desky plošných spojů.

Možná budete chtít vylepšit, změnit moje diagramy nebo přidat do obvodu další funkce. Můžete například přidat snímač teploty, vlhkosti nebo zrychlení. Mějte však na paměti, že potřebujete prostor pro každou komponentu (malina pi, gps, powerboost a baterie) a že USB konektor powerboost musí být přístupný pro nabíjení baterie.

Poznámka: Diagramy jsou pohledy z měděné strany desek plošných spojů.

Krok 7: Pájecí tlačítka a LED

Pro uživatelské rozhraní vyřízněte malou desku plošných spojů, abyste pájili LED diody a tlačítka na nich. Pokud má DPS měděné řady jako na obrázku, potřebujete nástroj k přerušení proužku mědi. Pokud takový nástroj nemáte, použijte něco ostrého jako kus hliníku ze staré diskety.

Na prvním obrázku vidíte hotovou desku plošných spojů s vodičem pro každou součást (LED nebo tlačítko) a společným zemnicím vodičem. Každý z těchto vodičů musí být připájen k hlavní desce plošných spojů.

Poznámka: Hnědá měď na DPS je způsobena teplem páječky.

Krok 8: Připravte PCB

Vystřihněte desku plošných spojů s 23 řádky a 29 sloupci. Je velmi užitečné, když PCB má měděné řady a nejen kroužky kolem každého otvoru. Připravte propojky z drátu pro propojení řad DPS. Přerušte měděnou řadu v místech zobrazených na obrázku od kroku 6 (křížky).

Krok 9: Pájte desku plošných spojů

Začněte pájet propojky, protože jsou tou nejmenší součástí. Odřízněte veškerý přebytečný drát a kolíky.

Pokračujte s odpory. Po odporech je PCB hotová.

Nyní musíme připravit další desku plošných spojů (GPS, power boost a raspberry pi). Na tyto součásti pájejte potřebné kolíky (viz diagram).

Nakonec můžete všechny části spojit dohromady. Dávejte pozor na pájení, konektory baterie se nesmí navzájem dotýkat.

Chcete -li zařízení chránit, vložte jej do lepenky nebo krabice. Není to nutné, záleží na tom, kde to používáte.

Krok 10: Použití

Přepnutím přepínače vložte nainstalovanou kartu SD do nuly pi a zapněte zařízení. Malinová pí je připravena zaznamenávat data GPS z přijímače GPS, dokud se nerozsvítí červená LED dioda.

Červená LED dioda na přijímači GPS pravděpodobně bliká jednou za sekundu, což znamená, že přijímač hledá satelity. Vyjděte ven a počkejte několik minut, blikání se změní z jedné sekundy na jednou každých 15 sekund, což znamená, že našlo dostatek satelitů pro výpočet souřadnic.

Chcete -li začít zaznamenávat souřadnice, stiskněte tlačítko vedle zelené LED diody (začněte na schématu)