Manերունին և Arduino GPS- ն. 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Այսպիսով, այս yույլ Old Geek- ը (L. O. G.) մի քանի տարի շարունակ չի կարող անել Ուսուցիչ: 70 տարեկանում ուղեղը նախկինի պես լավ չի աշխատում, և դժվար է կենտրոնանալ մեծ նախագծերի վրա, առավել եւս չփորձել գրել դրանց մասին:

(Ես մասնակցում եմ Arduino մրցույթին):

Բայց իմ սիրող շան ՝ Սադիի և իմ CPAP մեքենայի օգնությամբ ես պատրաստվում եմ փորձել: Սեդին իմ հակադեպրեսանտն է, տրամադրությունս պահում է, և մենք ամեն առավոտ քայլում ենք: Իմ CPAP- ն օգնում է ինձ ավելի լավ քնել և, հետևաբար, մի փոքր ավելի լավ մտածել:

GPS: Դե, ինձ միշտ հետաքրքրել է GPS- ը: Առևտրային GPS- ների մեծ մասը կարող է միայն 2-3 մետր ճշգրիտ նշել: Իմ զարմիկը, ով մեծ ֆերմեր է, ասում է, որ իր սարքավորումները շատ ավելի լավ կարող են անել: Ես գիտեմ, որ տեղացի ֆերմերներից մեկը օգտագործում է իր John Deere տրակտորները ՝ հատուկ GPS- ի միջոցով ակոսներում բերք տնկելու համար:

Ես շատ ժամանակ եմ անցկացնում ինտերնետում և կարդում եմ ողջամիտ գներով GPS- ների մասին, որոնք կարող են հասնել սանտիմետրերի: Անհավատալի է: Գործնական առումով, դա ինձ իրականում պետք չէ: Երբ զբոսնում եմ, իրականում կարիք չունեմ հստակ իմանալու, թե որտեղ եմ: Նույնիսկ ճանապարհորդության ժամանակ ես Android Auto- ով աշխատող իմ սմարթֆոնն օգտագործում եմ ինձ տեղյակ պահելու համար:

Բայց ես նաև տեխնոգեն եմ, ուստի սկսեցի GPS- ներ դիտել հոբբիստների համար: Ամենահայտնիներից մեկը Adafruit Ultimate GPS- ն էր:

www.adafruit.com/?q=ultimate

Քայլ 1: Adafruit փետուր

Դե, Adafruit Ultimate GPS- ի տարբերակներից մեկը Featherwing- ն է: Այժմ ես երբեք չեմ լսել Adafruit փետուրների շարքի մասին, այդքան ավելի շատ սերֆինգի: Wow, Adafruit- ը և Lady Ada- ն մշակել են միկրոկոնտրոլերների և աքսեսուարների մի ամբողջ փունջ, որը հիմնված է Փետուր կոչվող փոքր հարթակի վրա: Arduinoites- ի համար այն նման է Arduino UNO- ի հիմնական հարթակին, բայց ավելի փոքր և արդիական: Adafruit- ը նաև մշակեց բոլոր ծրագրակազմը, որպեսզի դրանք համատեղելի լինեն Arduino ծրագրաշարի հետ:

Ես իսկապես բարձր եմ գնահատում Adafruit- ի և Lady Ada- ի աշխատանքը DIYers- ի համար, և ինձ շատ դուր եկավ Feather M4 Express- ը.

www.adafruit.com/product/3857

Ի տարբերություն 16 մՀց հաճախականությամբ սովորական Arduino- ի, այն գերարագ է 120 մՀց հաճախականությամբ: Այն 3.3 Վ է, որը գրեթե նոր ստանդարտ է նոր DIY էլեկտրոնիկայի համար: Այն համատեղելի է Arduino- ի հետ, որին ես բավականին ծանոթ եմ, գումարած այն կարող է նաև ծրագրավորվել Circuit Python- ով (Adafruit- ի Python- ի հատուկ տարբերակ): Ես ծեր եմ և դժվարանում եմ նոր բաներ սովորել, բայց դա ինձ հնարավորություն կտա ճյուղավորվել:

Այսպիսով, ես ebay- ում պատվիրեցի օգտագործված մեկը, ինչպես նաև մեկը պատվիրեցի Մաուզերից: Amazon- ը, Mouser- ը և DigiKey- ը կրում են Adafruit- ի որոշ ապրանքներ: Ես կցանկանայի գնել մեկը Adafruit- ից, բայց այն ժամանակ նրանք չունեին այն բոլոր FeatherWings- ը, որոնք ես ցանկանում էի ձեռք բերել: Այս դեպքում ավելի էժան է միանգամից շատ ապրանքներ պատվիրել, այնպես որ դուք ստիպված չեք լինի վճարել այդքան առաքման ծախսեր: Իմ դեպքում երեք իրերի առաքումն արժե այնքան, որքան մեկ առաքելը:

ԽՆԴԻՐ. JST2.0 մարտկոցի միակցիչ M4express- ում: Շատ վաղուց ես գնել եմ նկարի նման մի փունջ JST2.0 հոսանքի միակցիչ: Unfortunatelyավոք, կարմիր/սևը հակառակն է, ինչ M4express- ն է օգտագործում, և ես ունեմ բազմաթիվ մարտկոցներ և նախագծեր, որոնք օգտագործում են այս բևեռականությունը:

Լավ. Հեքիաթային է հեշտությամբ հեռացնել լարերը միակցիչից և փոխել նրանց դիրքերը: Այսպիսով, ես դա արեցի մի քանի մարտկոցներով և մեկ LiPo լիցքավորիչով: Ես նրանց վրա կարմիր եղունգների լաք դրեցի, հուսով եմ, որ դրանք չեն խառնվի:

M4express- ի համար ես ընտրեցի օգտագործել կանանց վերնագրերը երկար կապում: Տես նկարը: Սա թույլ տվեց, որ իմ GPS- ի նման FeatherWings- ը միանա վերևին: Բացի այդ, M4express- ը կարող է միացվել FeatherWings- ին, ինչպես ես գնել եմ 3.5 դյույմանոց TFT- ն:

Այս հավելվածի համար կապերը չեն օգտագործվում, այնպես որ ես ունեի մի փոքրիկ Protoboard և միացրեցի M4express- ը դրա մեջ, որպեսզի կապումներն անտեսանելի լինեն և չկարողանան թեքվել, երբ այն հետ եմ տանում:

Քայլ 2: Իմ GPS FeatherWing- ը

Adafruit Ultimate GPS Featherwing

www.adafruit.com/product/3133

Adafruit- ի մեջ ինձ դուր եկած մեծ բաներից մեկն այն է, որ նրանք մեծապես փաստաթղթավորում են իրենց արտադրանքը, ենթադրում եմ, որ հոբբիստները կարող են իրենց սեփականը կառուցել: Այժմ M4express- ն ունի SMD միկրոկոնտրոլեր, որը չափազանց փոքր է ինձ նման Oldերունու հետ աշխատելու համար, ուստի ես զույգ գնեցի ՝ մեկը պատրաստելու փոխարեն: Բայց FeatherWing Ultimate GPS- ը մի փոքր ավելի լավն է, ուստի որոշեցի փորձել ինքս պատրաստել: Այսպիսով, ես պատվիրեցի MediaTek (GlobalTop) GPS MTK3339 մոդուլ Ebay- ից կամ Aliexpress- ից (չեմ կարող հիշել): Երբեմն այն կոչվում է LadyBird1:

Այսպիսով, Eagle Cadsoft (այժմ ՝ Autodesk) ծրագրաշարի միջոցով ես պատճենեցի Ադաֆրուտի սխեման և փոփոխեցի այն: Նախ ես կարող եմ միայն միակողմանի PCB- ներ պատրաստել, և երկրորդը, ես SMD- ի շատ բաղադրիչներ չունեմ, ուստի այն պարզեցրեցի:

GPS_MTK3339.zip

Այսպիսով, ես պատրաստեցի PCB- ն ՝ օգտագործելով տոնիկի փոխանցման իմ մեթոդը.

www.instructables.com/id/Vinyl-Sticker-PCB-How-To/

ԽՆԴԻՐՆԵՐ. Ինչպես երբեմն հիշում եմ, ես ծեր եմ և ահա որոշ խնդիրներ ունեմ: Հիմնականում ես այնքան լավ չեմ կարող մոտիկից տեսնել, այնպես որ ես օգտագործում եմ այս հոբբիստական գործիքներից մեկը և լուսավորված խոշորացույցը (տես նկարները), որոնք ստացել եմ Aliexpress- ից: Ես օգտագործում եմ Aoyue եռակցման երկաթ, որպեսզի կարողանամ վերահսկել ջերմաստիճանը և ընտրել զոդման խորհուրդներ:

Նույնիսկ այս ամենի հետ մեկտեղ, ես բազմաթիվ խնդիրներ ունեի GPS մոդուլի կապում և u.fl ալեհավաքի միակցիչին միացնելիս: Բացի այդ, ես օգտագործում եմ Dremel-clone գործիք `անցքերը փորելու համար: Ես երբեք չեմ կարող ուղիղ անցքեր փորել, բայց բարեբախտաբար կարողացա ամեն ինչ աշխատել:

Ի դեպ, ես պատվիրեցի որոշ SMD 0805 ֆերիտե ուլունքներ, բայց երբեք այդպես չսպասեցի: Միևնույն ժամանակ, ես մի մետաղալար կապեցի կոնտակտների վրա, որպեսզի այն աշխատի: Ենթադրվում է, որ ֆերիտե կաթիլը նվազեցնում է աղմուկը լարման կապիչի վրա դեպի GPS չիպ:

Քայլ 3: MicroSD քարտի ընթերցող

Լավ, այնպես որ GPS- ը բավականին լավ աշխատեց, բայց այն աշխատեց միայն այն ժամանակ, երբ այն կապված էր համակարգչին, որպեսզի տեսնեք, թե ինչ է կատարվում: Ավելի օգտակար լինելու համար ինձ պետք է համակարգչին միացված ինչ -որ բան, ինչպիսին է դիսփլեյը կամ միկրո SD քարտը: Առայժմ ուզում էի GPS տեղեկատվություն պահել: Adafruit- ն ունի որոշ FeatherWings microSD քարտերով, ինչպես օրինակ ՝ 3.5 դյույմանոց էկրանը և RTC քարտը: Բայց ես չէի ուզում հավաքել FeatherWings- ը, այնպես որ ես պատճենեցի microSD միացումը RTC քարտից և պատրաստեցի իմը:

Քանի որ ես չէի ուզում մեկ այլ FeatherWing հավաքել, ես մտածեցի, որ այն կցեմ իմ GPS PCB- ին: Քանի որ միացումը բավականին պարզ է, ես այն պատրաստեցի հինգ բարձիկներով, որպեսզի կարողանամ լարեր կցել այս PCB- ին և իմ GPS տախտակին:

MyDataLogger.zip

Այսպիսով, այն ամրացնելու համար ես այն տեղադրեցի իմ GPS PCB- ի տակ, միացա մետաղալարերի մի քանի լարերի վրա և միացրեցի դրանք իմ GPS տախտակին: Ոմանց համար ես կտրեցի մեկուսացման մի մասը վերնագրի կապում, այնպես որ ես կարող էի լարերը կպցնել առանց միջամտելու PCB- ի տեղադրմանը M4express- ի վրա: Դուք պետք է կարողանաք դա տեսնել նկարում: Հետո ես որոշ գորիլա սոսինձ օգտագործեցի ՝ երկու քարտերը զգուշորեն սոսնձելու համար: Շատ զգույշ եղեք, քանի որ Gorilla Glue- ն ընդլայնվում է:

ԽՆԴԻՐՆԵՐ. Դե, սա իրականում microSD քարտերի դեպքում է: Ես eBay- ում որոշ microSD քարտեր պատվիրեցի: Ես պարզեցի, որ տարբերություն կա պարզ microSD քարտերի և microSDHC քարտերի միջև: Նախ, ինձ նման հին ադապտերներից ոմանք (հավանաբար) չեն կարող կարդալ HC- ի տարբերակները: Երկրորդը microSDHC տարբերակները 4 գԲ -ից մինչև 32 գԲ են: Կա ևս մեկ տարբերակ, որը կոչվում է microSDXC ՝ 64 գԲ և ավելի մեծ չափերով: Դե, ես ստացել եմ 64 գԲ քարտ, բայց չկարողացա դրանք կարդալ իմ ադապտերներով: Ես չէի կարողանում պարզել, թե ինչն էր սխալ: Բայց տարբերությունների մասին իմանալուց հետո ես մտածեցի, որ գուցե իմ ադապտերները չեն կարող կարդալ HC- ի տարբերակը, բայց հետագա հետազոտությունների համաձայն, HC- ի տարբերակը առավելագույնը 32 գԲ է, և ինչպես ցույց է տալիս նկարը, դրանք պիտակավորված են microSDHC 64 գԲ: Նույնիսկ, ասում է, որ Kingston- ը դրանք կեղծիք են: Ես կապ հաստատեցի վաճառողի հետ, և նա անհապաղ վերադարձավ իմ գումարը: Ինտերնետում շատ բան կարող եք գտնել կեղծ microSD քարտերի մասին:

Հիմա, չնայած նրանք կեղծ են, դա չի նշանակում, որ նրանք չեն աշխատի: Ես սպասում եմ մի քանի նոր ադապտերների, որոնք ենթադրաբար կկարողանան կարդալ որոշ HC քարտեր, գումարած ես պատվիրեցի տարբեր HC քարտեր:

Քայլ 4: GPS ալեհավաք

Anotherերունու հերթական աղետը: Այսպիսով, ես պատվիրեցի ակտիվ GPS ալեհավաք և RP-SMA դեպի u.fl ադապտեր ebay/Aliexpress- ից: Ի դեպ, ես մոռացել էի, որ ես արդեն ունեի այս ադապտերներից մեկը: Ամեն դեպքում, ես վերջապես միացրեցի ալեհավաքը և այն չհամապատասխանեց ադապտերին: Այժմ, ես կարծում եմ, որ այս չինացի մատակարարներից շատերն իսկապես չեն հասկանում, թե ինչ են վաճառում: Օրինակ ՝ շատերը չեն հայտնաբերում ալեհավաքների միակցիչները, իսկ ոմանք դա նույնիսկ հստակ ցույց չեն տալիս նկարներում: Դե, ես կարծում եմ, որ այն, ինչ ես ստացա, բավականին լավ ցույց տվեց միակցիչը, բայց չճանաչեց այն: Դե, որոշ հետազոտություններից հետո, ես (կարծում եմ) ես այն ճանաչեցի որպես MCX միակցիչ: Ամեն դեպքում, ես պատվիրեցի մեկ այլ ալեհավաք և, ի վերջո, այն ստացա, և այն նույնպես չէր տեղավորվում: Կարծում եմ, կրկին սա հիմնականում իմ մեղքն է, չնայած որ մեծ շփոթություն կա SMA- ի և RP-SMA- ի արական և իգական սեռի և մոմերի և վարդակների միջև:

Ներքեւի տողը հենց հիմա է, ես առանձին աշխատանքային ալեհավաք չունեմ:

ARԳՈՇԱՈՄ. Adafruit- ի և իմ GPS տախտակի u.fl միակցիչները շատ փխրուն են, և խորհուրդ է տրվում ֆիզիկապես լարել կապը:

Քայլ 5: Ամեն ինչ միասին դնել

Adafruit- ն ունի մի քանի հիանալի ձեռնարկ, թե ինչպես ստանալ M4express- ը, որպեսզի այն աշխատի Arduino- ի հետ:

Իմ Arduino- ի ուրվագիծը կցված է.

GPSDatalogger.zip

Այն կատարում է հետևյալը.

Գրում է GPS տողեր microSD քարտի ֆայլում, որը կոչվում է data.nmea

Րոպե մեկ անգամ այն գրում է նաև այլ տվյալներ, ինչպիսիք են ժամանակը, #արբանյակները, ազդանշանի որակը, արագությունը misc.txt կոչվող ֆայլին: Ես որոշ փոփոխություններ կատարեցի, օրինակ ՝ մոտավորապես լեռնային ստանդարտ ժամանակի փոխարկումը և հանգույցների արագությունը ժամում:

Երկու ֆայլերն էլ տեքստային ֆայլեր են:

Ի դեպ, ես փորձեցի ինչ -որ բաներ անել Circuit Python- ի հետ: Ես կարողացա գործարկել օրինակները, բայց, կարծես, որոշ խնդիրներ ունեի GPS մոդուլին հրամաններ ուղարկելու հարցում: Կարող է նորից այցելել ապագայում:

Քայլ 6: Օգտագործում

GPS- ները օգտագործում են ինչ -որ բան, որը կոչվում է էֆեմերիայի տվյալներ և ալմանախ `գտնվելու վայրը հաշվարկելու համար: Երբ առաջին անգամ սնուցվում է, որոշ ժամանակ է պահանջվում, որպեսզի այս տեղեկատվությունը մշակվի: Սա կարող է տևել մի քանի րոպե: Դե, MTK3339 GPS մոդուլն ունի մարտկոց ՝ պահված այս տեղեկատվությունը պահելու համար: Ես դեռ ենթադրում եմ, թե ինչպես է դա աշխատում, բայց այն, ինչ ես անում եմ, մեր քայլելուց մոտ 5 րոպե առաջ է, ես միացնում եմ իմ M4express/GPS- ը համակարգչին ՝ առանց microSD քարտի: Երբ պատրաստվում եմ մեկնելուն, այն անջատում եմ վարդակից, մարտկոցով տեղադրում microSD քարտը և հոսանքը և թռչում:

Խնդիր. Կարծում եմ, որ ես վնասել եմ իմ M4express մոդուլներից մեկը, հնարավոր է ՝ ստատիկ էլեկտրականությամբ: Երբ այն միացված է համակարգչին, լիցքավորման կարգավիճակի LED- ը թարթում է: (M4express- ն ունի LiPo մարտկոցի լիցքավորման միացում): Դե, ես ենթադրում եմ, որ լիցքավորիչի միացումը չի աշխատում, չնայած ես այն չեմ ստուգել: Ինչևէ, թարթող լուսադիոդից բացի, այն լավ է աշխատում ինչպես համակարգչի վրա, այնպես էլ մարտկոցի վրա, այն չի թարթում, այնպես որ ես ապրում եմ դրա հետ:

Google Earth Pro

Պատճառներից մեկը, որ ես պատրաստել եմ nmea ֆայլը, այն է, որ կարողանամ այն օգտագործել Google Earth Pro- ի հետ: Ես հեռացնում եմ microSD քարտը GPS մոդուլից, միացնում այն իմ ադապտերներից մեկին և միացնում համակարգչիս:

Օգտագործելու համար գործարկեք Google Earth Pro- ն, ընտրեք (ՖԱՅԼ) (ԲԱ): Ֆայլի տուփի կողքին կա ֆայլերի տեսակների ընտրություն: Ընտրեք (GPS): Փնտրեք ՝ data.nmea ֆայլը գտնելու համար և բացեք այն:

Մեկ այլ պատուհան է հայտնվում: Ես ընտրում եմ բոլոր Ստեղծել KML հետքեր, Ստեղծել KML LineStrings, Կարգավորել բարձրությունները գետնի բարձրության վրա:

Առաջին օրինակը ցույց է տալիս նմուշ: Կապույտ գծի նկարահանումները սխալ տվյալներ են, հավանաբար աղմուկ:

Երկրորդ օրինակում կա մեծ մետաղական գոմ: Կապույտ հետքերը սովորաբար ունեն սլաքներ, որոնք ցույց են տալիս ճանապարհորդության ուղղությունը, սակայն գոմի շուրջը նրանք վերածվում են քառակուսիների: Ենթադրում եմ, որ սա ազդանշանի կորուստ է, քանի որ մենք չենք անցել գոմով, այլ գնացել ենք գոմի գագաթով:

Misc.txt- ը Excel- ում կարող է ընթերցվել որպես ստորակետով սահմանափակված ֆայլ (կամ որպես տեքստային ֆայլ): Տե՛ս կից ՝ մեքենայում վարվելիս վերցված օրինակ:

Այն, ինչ ես նկատեցի, այն էր, որ լայնությունը և երկայնությունը շատ տասնորդական տեղեր էին, չգիտեմ, թե որքանով է դա ճշգրիտ: Կարծես արագությունը գործում է: Սովորաբար զբոսանքներիս ժամանակ արբանյակները 10 -ի սահմաններում են, մեքենայում `7 -ը, որոնք մետաղական տանիքի պատճառով էին: Ավտոմեքենայում HDOP- ը մեքենայում ավելի բարձր թվաց: Alksբոսանքների ժամանակ այն ավելի շատ 1 -ից ցածր էր (ավելի լավ):

Ես անկյուն չեմ հասկանում: Եթե լայնությունը մնա նույնը, ես կարծում եմ, որ անկյունը կլինի 0, 90, 180 կամ 270, այլ ոչ թե 66:

Եզրակացություններ. Կարծես թե բավականին լավ է աշխատում: Կարծում եմ, որ M4express- ն այնքան արագ է, որքան սովոր եմ Atmega328- ին: Այն, հավանաբար, կարող է աղմուկի զտում կատարել `NMEA- ի հետքերի որոշ խափանումներից ազատվելու համար` առանց խառնելու մեկ երկրորդ նմուշի դրույքաչափերը: Ես հավանաբար չեմ անհանգստանա: Իմ ապագա ծրագրերից մեկը կլինի «հետազոտություն» անցկացնելը, ես ապրում եմ գյուղատնտեսական երկրում, որտեղ կան բազմաթիվ դաշտեր: Երբեմն ես կցանկանայի իմանալ, թե քանի հեկտար տարածք կա: Ես, հավանաբար, կարող էի օգտագործել իմ GPS- ն իմ 3.5”դիպչող էկրանով այդ հավելվածի համար:

Նաև ուզում եմ տեսնել, արդյոք արտաքին ալեհավաքը մեծ տարբերություն է տալիս: Ես նկատեցի, որ իմ NMEA- ի որոշ հետքեր այնքան էլ այնտեղ չեն, որտեղ պետք է լինեին:

Ի դեպ, MTK3339- ն ավելի ճշգրիտ չէ, քան uBlox- ի նման այլ GPS- ները:

Մեկ այլ նախագիծ այն է, որ ես գնել եմ L80 GPS մոդուլներ, որոնք, թվում է, ավելի էժան են, քան MTK3339- ը, բայց ենթադրվում է, որ հիմնականում նույն բանն են: Միգուցե նրանք կլոնե՞ր են: Ինձ համար մեկ մեծ առավելություն այն է, որ կապերի վրա ունեն 0,1 դյույմանոց տարածություն, որի հետ աշխատելը շատ ավելի հեշտ է: