Arduino GPS անտառահատ `6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Երբևէ ցանկացե՞լ եք գրանցել ձեր կոորդինատները և ստուգել ձեր երթուղին քարտեզի վրա: Ստուգե՞լ մեքենայի կամ բեռնատարի երթուղին: Տեսնու՞մ եք ձեր հեծանիվների հետևումը երկար ճանապարհորդությունից հետո: (Կամ լրտես ձեր մեքենայից օգտվող մեկին?:)) Ամեն ինչ հնարավոր է այս փոքրիկ սարքի օգնությամբ: Այն կոչվում է GPS անտառահատ, այլ ոչ թե GPS որոնիչ, քանի որ դուք հնարավորություն չունեք այն ստուգել ճանապարհին: Տվյալները պահվում են SD քարտի վրա, և հետո կարող եք ստուգել ձեր ճանապարհորդությունը:

Սարքը փոքրիկ պլաստմասե տուփ է, որի ներսում կա Arduino: Nano- ն օգտագործում է GPS մոդուլ ՝ իր դիրքը հետևելու համար և SD քարտ ՝ այն մուտքագրելու համար: Կա նաև փոքրիկ RGB LED հետադարձ կապի համար: Եթե ծանոթ եք օգտագործված իրերին, կարող եք այս սարքը պատրաստել մեկ ժամում: Ես պատրաստվում եմ քայլ առ քայլ ուսանելի գրել կառուցվածքի վրա, այնպես որ եկեք սկսենք:

Սովորաբար ուսուցման ընթացքում օգտագործում եմ «SD քարտ» արտահայտությունը, բայց այն, ինչ իրականում նկատի ունեմ, միկրո SD քարտ է:

Ես գիտեմ, որ ցանկացած մարդ կարող է սմարթֆոն օգտագործել դա անելու համար, բայց որտե՞ղ է դրա մեջ զվարճանքը:

Հ. Գ. Ես լիովին վստահում եմ կնոջս (առայժմ:))

Պարագաներ

Ձեզ անհրաժեշտ բաներ.

• Arduino Nano համատեղելի տախտակ
• GPS մոդուլ (U-blox NEO 6M UART- ով)
• SD քարտի մոդուլ
• SD քարտ
• RGB LED (ըստ ցանկության, բայց շատ օգտակար)
• LED- ի դիմադրողներ (3 հատ 330 Օմ -ի սահմաններում, կարող են լինել նույնիսկ 1K բարձր ինտենսիվությամբ LED- ներով)
• Փոքր պլաստիկ տուփ
• DC միակցիչ
• 12V ավտոմեքենայի ծխախոտի վառիչ վարդակից (ըստ ցանկության)

Գործիքներ:

• Oldոդման երկաթ և զոդ
• Հիմնական գործիքներ
• Էլեկտրական փորվածք
• Երկկողմանի ժապավեն կամ տաք սոսինձ (եկեք, բոլորը տաք սոսինձ են սիրում)
• Համակարգիչը Arduino- ն ծրագրավորելու համար

Քայլ 1: Հորատեք տուփը

Lyավոք, ես 3D տպիչ չունեմ, ուստի ստիպված եմ Չինաստանից պատվիրել փոքրիկ պլաստիկ պատյան և դրա վրա անցքեր փորել: Տուփը պետք է լինի փոքր, բայց այնքան մեծ, որ ներսում տեղավորի բոլոր էլեկտրոնիկան: Եթե հավաքեք բաղադրիչները, անպայման կհասկանաք, թե որքան մեծ պետք է լինի: Ես պատվիրեցի 5 փոքր սև պատյաններ, քանի որ դրանցից մի քանիսը նույնպես անհրաժեշտ էին մեկ այլ նախագծի համար: Պատյանները չպետք է մետաղական լինեն, քանի որ GPS մոդուլը չի կարողանա հետևել որևէ GPS արբանյակի:

Ձեզ հարկավոր կլինի երկու անցք: Մեկը DC միակցիչի համար և մեկը LED- ի համար: Եթե ցանկանում եք LED չօգտագործել, ապա ակնհայտորեն միայն մեկ անցք պետք է փորեք: Իմ DC միակցիչի համար ինձ պետք էր 8 մմ անցք, իսկ LED- ի համար ՝ 5 մմ անցք:

Քայլ 2: oldոդում

Եթե ձեր Nano- ն գալիս է առանց վերնագրերի զոդման, կարող եք դրանք զոդել տեղում կամ թողնել այնպես, ինչպես կա, այնպես որ այն իսկապես հարթ կլինի: Եթե ընտրում եք չօգտագործել վերնագրերը, բաղադրիչները միացրեք Arduino- ին ՝ Միացնելով իրերը: Եթե դուք օգտագործում եք Nano- ն արական վերնագրերով, ապա կանացի վերնագրերը միացրեք լարերին: Հնարավոր է, որ ցանկանաք օգտագործել ջերմության նվազեցման խողովակներ ՝ ամեն ինչ լավ մեկուսացնելու համար:

Եթե որոշեք օգտագործել RGB LED- ն, ինչպես ես, ապա ձեզ հարկավոր է ռեզիստորները միացնել կաթոդներին: Ես օգտագործում եմ LED- ի սովորական անոդ տեսակը: (Եթե դուք օգտագործում եք ընդհանուր կաթոդի տեսակ, ապա պետք է ռեզիստորները միացնեք անոդներին, փոփոխեք ծածկագիրը և այն միացրեք GND- ին 5 Վ -ի փոխարեն):

NEO-6M GPS մոդուլն ունի 4 միակցիչ: Մենք կօգտագործենք դրանցից միայն 3 -ը ՝ VCC, GND և Tx: GPS մոդուլը օգտագործում է սերիական հաղորդակցություն, և այն կարդալու համար մենք կօգտագործենք ծրագրային ապահովման սերիա: VCC- ն անցնում է 5V- ի, GND- ը `GND- ի և Tx- ը` Arduino pin D9- ի:

Միկրո SD քարտի մոդուլն ունի 6 միակցիչ: Այն օգտագործում է SPI հաղորդակցություն: Arduino D11- ը կանցնի MOSI, D12 ՝ MISO, D13 ՝ SCK և D4 ՝ Chip Select կամ CS:

DC միակցիչի համար ձեզ հարկավոր է երկու լար: Մեկը GND- ի համար է, իսկ մյուսը `5-12V DC- ի: Սարքը սնուցելու համար կարող եք օգտագործել տարբեր էներգիայի աղբյուրներ: Դուք կարող եք օգտագործել 12 Վ մեքենայի ծխախոտի խրոց (ոչ 24 Վ բեռնատար ծխախոտի խրոց), 2 կամ 3 բջջային LiPo մարտկոցներ, 5 Վ հզորության բանկեր կամ այն ամենը, ինչը ձեզ տալիս է 5-12 Վ DC:

Քայլ 3: Programրագրավորում

Դուք կարող եք օգտագործել իմ ուրվագիծը `սարքի դիրքը գրանցելու համար կամ կարող եք գրել ձեր սեփականը:

Եթե որոշեք օգտագործել իմ ուրվագիծը, ապա ստիպված կլինեք ներբեռնել ծրագրի ծածկագիրը և SdFat գրադարանը: Հանել ֆայլերը և թղթապանակները տեղափոխել ձեր Arduino պանակ: SdFat թղթապանակը գնում է գրադարանների պանակ:

Միացրեք ձեր Arduino- ն ձեր համակարգչին: Համոզվեք, որ տեղադրված են բոլոր անհրաժեշտ վարորդները: Arduino IDE- ում ընտրեք ձեր տախտակը և համապատասխան նավահանգիստը: Բացեք նախագիծը, հարվածեք վերբեռնումին և աղոթեք: Եթե ամեն ինչ լավ է ընթանում, դուք չպետք է սխալներ ունենաք, և ձեր GPS անտառահատիչի որոնվածը պատրաստ է օգտագործման համար:

Անհրաժեշտ չէ ձեռքով գրանցամատյան ֆայլ ստեղծել, ծրագիրը կստեղծի մեկը, եթե SD քարտի վրա չբացահայտի log.txt:

Քայլ 4: Իրերի միացում

Դուք պետք է կապեր հաստատեք, ինչպես գրված է ստորև: Նկարները կարող են օգնել: Համոզվեք, որ ապահով կոնտակտներ ունեք, քանի որ սարքը կարող է ցնցումների կամ ցնցումների ենթարկվել զբոսանքի ընթացքում:

Միացրեք LED անոդը Arduino 5V- ին, RED- ին D3- ին, Կանաչին ՝ D5- ին և Կապույտին ՝ D6- ին: Եթե ցանկանում եք, կարող եք օգտագործել այլ կապում, բայց հիշեք, որ դուք նույնպես պետք է փոխեք ծրագրի ծածկագրի սահմանումները:

Միացրեք GPS VCC- ն Arduino 5V- ին, GND- ին GND- ին և Tx- ին D9- ին:

Միացրեք SD մոդուլը MOSI- ին Arduino D11- ին, MISO- ին D12- ին, SCK- ին D13- ին և CS- ին D4- ին: Այս կապերի համար դուք չեք կարող օգտագործել այլ կապում, միակ փոփոխականը CS- ն է, որը դուք պետք է փոխեք ծրագրի կոդի մեջ:

Միացրեք DC միակցիչի GND- ը Arduino GND- ին: Միացրեք DC միակցիչի 5-12V- ը Arduino VIN- ին: Մի միացրեք այն 5 Վ!

Խորհուրդ է տրվում բոլոր բաղադրամասերը ամրացնել պարիսպի հիմքին, որպեսզի գագաթը հեռացվի: (Ես ամեն ինչ ապահովեցի վերևում, որպեսզի կարողանամ հեշտությամբ մուտք գործել SD քարտ: Հիմքում միակ բանը DC միակցիչն է: Սա խնդիր չի լինի հատուկ տպված 3D տպված պատյանների դեպքում):

Դուք կարող եք օգտագործել երկկողմանի ժապավեն կամ տաք սոսինձ: Դուք նույնիսկ կարող եք ամրացնել մոդուլները փոքր պտուտակներով:

Քայլ 5: Փորձարկում և քարտեզ

Սարքը փորձարկելու համար հարկավոր է այն միացնել: Հետադարձ LED- ը ձեզ կպատմի սարքի կարգավիճակի մասին: Բավականաչափ արբանյակներին հետևելու համար կարող է մի քանի րոպե պահանջվել (հատկապես առաջին անգամ): Երբ այն կարողանա տեսնել բավականաչափ արբանյակներ, ժամանակը և դիրքը մուտք կգործեն միկրո SD քարտի վրա, և ծրագիրը կսպասի 20 վայրկյան: Դուք կարող եք դա ասել LED- ով: Իսկապես կարճ ժամանակ կանաչ կլինի, հետո կապույտ: Եթե ծածկագրման միջակայքը ձեզ համար չափազանց կարճ է (կարող եք սահմանել քնի ժամանակի սահմանումը ըստ ցանկության միլիվայրկյանների ընթացքում), կարող եք ջնջել իմ կոդը: Եթե սարքը արբանյակ չի տեսնում, LED- ը կթափվի ԿԱՐՄԻՐ: Եթե տեսնի մի քանիսը, բայց ոչ բավարար, այն կթարթվի ԴԵELLԻՆ: Սարքը կգտնի այն դիրքը, եթե այն հետևի ավելի քան 5 արբանյակ, և տվյալների որակը, որը հաղորդվում է GPS- ով, 1 -ն է: Այն մուտքագրելու է ամսաթիվը, ժամը, երկայնությունը, լայնությունը, արագությունը, տվյալների որակը և արբանյակների թիվը: Եթե SD քարտ միացված չէ կամ այն չի հայտնաբերվում, LED- ը կթարթվի ԿԱՐՄԻՐ և ԿԱՊՈ լույսերով:

Քարտեզի վրա ձեր երթուղին տեսնելու համար ձեզ անհրաժեշտ են տվյալները միկրո SD քարտից: Դուք պետք է պատճենեք txt տեղեկամատյանների բովանդակությունը և տեղադրեք այն Excel- ում: Դուք պետք է պատճենեք ձեր աշխատանքային թերթի երկայնության և լայնության սյուները:

Տեղադրեք տվյալները այս կայքում ՝ արդյունքները տեսնելու համար.

www.gpsvisualizer.com/map_input?form=data

Դուք պետք է ջնջեք «Բացել նոր պատուհանում» տարբերակը: Դա կարող է նախազգուշացում տալ տվյալների վերաբերյալ, բայց մի անհանգստացեք, այն կաշխատի: Կտտացրեք «Նկարեք քարտեզը» կոճակին իրական արագ և ուժեղ, և ահա այն ունեք:

Քայլ 6: Կատարված և նշումներ

Դուք ավարտեցիք: C̶o̶n̶g̶r̶a̶t̶h̶s̶u̶a̶t̶i̶o̶n̶! ̶ ̶C̶o̶n̶g̶r̶a̶s̶u̶l̶a̶t̶i̶o̶n̶! ̶ ̶C̶o̶n̶g̶r̶a̶t̶! Շնորհակալություն!

Նշումներ.

• GPS կապի հաստատման համար անհրաժեշտ է որոշակի ժամանակ
• Ավելի արագ է, եթե այն փորձեք բաց երկնքի տակ, բայց այն աշխատում է նաև մեքենաներում և բեռնատարներում
• Մի օգտագործեք 12 Վ -ից ավելի սարքը սնուցելու համար
• Հետադարձ լուսադիոդն ընտրովի չէ
• Ամսաթվի և ժամի տվյալները կարող են կոռումպացված լինել, այս դեպքում կոռումպացված նիշերի դիրքում հայտնվում են հատուկ նիշեր: GPS մոդուլը ուղարկում է կոռումպացված տվյալները, այնպես որ ես չկարողացա լուծում գտնել:
• Մի նայեք անմիջապես սարքի գործառնական ավարտին
• Մի՛ սուզեք սարքը հեղուկի մեջ, նույնիսկ մասամբ

Սարքը երկար ժամանակ 12 Վ -ից սնուցելիս Arduino- ում լարման կարգավորիչը կարող է տաքանալ: Այն գտնվում է ոչ աշխատանքային կամ վերակայող տաք շոգիում, այլ տաք միջավայրի սահմաններում: Ավելի քան 12 Վ լարման օգտագործումը կարող է վնասել ինքնաթիռի լարման կարգավորիչը:

Այժմ դուք պատրաստ եք օգտագործել այս փոքրիկ գործիքը ՝ ձեր ճանապարհորդությունը գրանցելու և տորթ ունենալիս քարտեզագրելու համար: Ավարտելուց հետո ես պետք է ասեմ. Անհավատալի է: Դուք, առարկայի անունը այստեղ, պետք է լինեք այստեղ գտնվող առարկայի հայրենի քաղաքի հպարտությունը: