Arduino GPS Logger: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

آیا تا به حال خواسته اید مختصات خود را وارد کرده و مسیر خود را بر روی نقشه بررسی کنید؟ مسیر ماشین یا کامیون را بررسی کنید؟ ردیابی دوچرخه خود را بعد از یک سفر طولانی می بینید؟ (یا از شخصی که از ماشین شما استفاده می کند جاسوسی کنید؟:)) همه اینها با کمک این دستگاه کوچک امکان پذیر است. به آن GPS logger گفته می شود ، نه GPS ردیاب ، زیرا شما فرصتی برای بررسی آن در حین حرکت ندارید. داده ها در کارت SD ذخیره می شوند و می توانید سفر خود را بعداً بررسی کنید.

این دستگاه یک جعبه پلاستیکی کوچک است که داخل آن آردوینو قرار دارد. نانو از یک ماژول GPS برای ردیابی موقعیت خود و یک کارت SD برای ورود به سیستم استفاده می کند. همچنین یک LED RGB کوچک برای بازخورد وجود دارد. اگر با موارد مورد استفاده آشنا هستید ، می توانید این دستگاه را در یک ساعت بسازید. من قصد دارم گام به گام دستورالعمل در مورد ساخت بنویسم ، بنابراین بیایید شروع کنیم.

من معمولاً از عبارت "کارت SD" در هنگام آموزش استفاده می کنم ، اما منظور من کارت micro SD است.

من می دانم که هرکسی می تواند از یک تلفن هوشمند برای این کار استفاده کند ، اما سرگرمی آن کجاست؟

PS: من به همسرم کاملاً اعتماد دارم (فعلا:))

تدارکات

چیزهایی که به آنها نیاز خواهید داشت:

• برد سازگار با آردوینو نانو
• ماژول GPS (U-blox NEO 6M با UART)
• ماژول کارت SD
• کارت SD
• LED RGB (اختیاری ، اما بسیار مفید)
• مقاومت در برابر LED (3 قطعه در حدود 330 اهم ، حتی می تواند 1K با LED های با شدت بالا باشد)
• جعبه پلاستیکی کوچک
• کانکتور DC
• دوشاخه فندک خودرو 12 ولت خودرو (اختیاری)

ابزارها:

• لحیم کاری و لحیم کاری
• ابزارهای اولیه
• مته برقی
• نوار دو طرفه یا چسب داغ (بیا ، همه چسب داغ را دوست دارند)
• کامپیوتر برای برنامه نویسی آردوینو

مرحله 1: جعبه را سوراخ کنید

متأسفانه من چاپگر سه بعدی ندارم ، بنابراین باید یک محفظه پلاستیکی کوچک از چین سفارش دهم و روی آن سوراخ ایجاد کنم. جعبه باید کوچک باشد ، اما آنقدر بزرگ است که بتواند همه وسایل برقی داخل آن را جا دهد. اگر اجزاء را جمع آوری کنید ، قطعاً متوجه خواهید شد که چقدر باید بزرگ باشد. من 5 محفظه سیاه کوچک سفارش دادم ، زیرا برای پروژه دیگری به چند عدد از آنها احتیاج داشتم. بدنه نباید فلزی باشد ، زیرا ماژول GPS قادر به ردیابی هیچ ماهواره GPS نیست.

شما به دو سوراخ احتیاج دارید. یکی برای اتصال DC و دیگری برای LED. اگر می خواهید از LED استفاده نکنید ، بدیهی است که فقط باید یک سوراخ ایجاد کنید. برای اتصال DC من به یک سوراخ 8 میلی متری و برای LED به یک سوراخ 5 میلی متری نیاز داشتم.

مرحله 2: لحیم کاری

اگر نانو شما بدون سرصفحه لحیم کاری می شود ، می توانید آنها را در جای خود لحیم کنید یا همانطور که هست بگذارید ، بنابراین واقعا صاف خواهد بود. در صورت عدم استفاده از سرصفحه ، در مرحله Connecting things قطعات را به آردوینو لحیم کنید. اگر از نانو با سربرگ های نر استفاده می کنید ، هدرهای زن را به سیم بچسبانید. ممکن است بخواهید از لوله های گرمکن برای عایق بندی خوب همه چیز استفاده کنید.

اگر شما مانند من از LED RGB استفاده می کنید ، باید مقاومت ها را به کاتد لحیم کنید. من از نوع LED معمولی آند استفاده می کنم. (اگر از نوع کاتد معمولی استفاده می کنید ، باید مقاومتها را به آندها لحیم کنید ، کد را اصلاح کرده و به جای 5 ولت به GND وصل کنید.)

ماژول GPS NEO-6M دارای 4 کانکتور است. ما فقط از 3 مورد آنها ، VCC ، GND و Tx استفاده خواهیم کرد. ماژول GPS از ارتباط سریال استفاده می کند و ما از سریال نرم افزاری برای خواندن آن استفاده می کنیم. VCC به 5V ، GND به GND و Tx به پین Arduino D9 می رود.

ماژول کارت حافظه micro SD دارای 6 کانکتور است. از ارتباط SPI استفاده می کند. Arduino D11 به MOSI ، D12 به MISO ، D13 به SCK و D4 به Chip Select یا CS می رود.

برای اتصال DC به دو سیم نیاز دارید. یکی برای GND و دیگری برای 5-12V DC است. برای تغذیه دستگاه می توانید از منابع مختلف تغذیه استفاده کنید. می توانید از دوشاخه سیگار اتومبیل 12 ولت (نه دوشاخه سیگار کامیون 24 ولت) ، باتری LiPo 2 یا 3 سلولی ، پاوربانک 5 ولت یا هر چیزی که 5-12 ولت DC به شما می دهد استفاده کنید.

مرحله 3: برنامه نویسی

می توانید از طرح من برای ثبت موقعیت دستگاه استفاده کنید یا می توانید خود را بنویسید.

اگر استفاده از طرح من را انتخاب کردید ، باید کد برنامه و کتابخانه SdFat را بارگیری کنید. فایل ها را استخراج کرده و پوشه ها را به پوشه Arduino خود منتقل کنید. پوشه SdFat به پوشه libraries می رود.

Arduino خود را به رایانه خود وصل کنید. مطمئن شوید که همه درایورهای لازم را نصب کرده اید. در Arduino IDE ، برد خود و پورت مناسب را انتخاب کنید. پروژه را باز کنید ، ضربه بزنید بارگذاری کنید و دعا کنید. اگر همه چیز خوب پیش رفت ، نباید خطایی داشته باشید و سیستم عامل GPS logger شما آماده استفاده است.

لازم نیست فایل log را به صورت دستی ایجاد کنید ، اگر یک log.txt روی کارت SD تشخیص ندهد ، یک فایل ایجاد می کند.

مرحله 4: اتصال اشیاء

شما باید اتصالات را به شرح زیر ایجاد کنید. تصاویر می توانند کمک کنند. مطمئن شوید که مخاطبین ایمن داشته باشید ، زیرا ممکن است دستگاه در حین سوار شدن دچار شوک یا لرزش شود.

آند LED را به آردوینو 5 ولت ، قرمز به D3 ، سبز به D5 و آبی را به D6 وصل کنید. در صورت تمایل می توانید از پین های دیگر استفاده کنید ، اما به خاطر داشته باشید که باید تعاریف کد برنامه را نیز تغییر دهید.

GPS VCC را به Arduino 5V ، GND را به GND و Tx را به D9 وصل کنید.

ماژول SD MOSI را به Arduino D11 ، MISO را به D12 ، SCK را به D13 و CS را به D4 وصل کنید. شما نمی توانید از پین های دیگر برای این اتصالات استفاده کنید ، تنها متغیر CS است که باید آن را در کد برنامه تغییر دهید.

GND اتصال DC را به Arduino GND وصل کنید. 5-12V اتصال DC را به Arduino VIN وصل کنید. آن را به 5 ولت وصل نکنید!

توصیه می شود همه اجزا را به پایه محفظه نصب کنید تا قسمت بالایی آن برداشته شود. (من همه چیز را از بالا محافظت کردم تا بتوانم به راحتی به کارت SD دسترسی داشته باشم. تنها چیزی که در پایه وجود دارد اتصال DC است. این با محفظه چاپ سه بعدی سفارشی طراحی شده مشکلی نخواهد داشت.)

می توانید از چسب دو طرفه یا چسب حرارتی استفاده کنید. حتی می توانید ماژول ها را با پیچ های کوچک محکم کنید.

مرحله 5: آزمایش و نقشه

برای آزمایش دستگاه ، باید آن را روشن کنید. LED بازخورد وضعیت دستگاه را به شما می گوید. برای ردیابی ماهواره های کافی ممکن است چند دقیقه (به ویژه بار اول) نیاز باشد. هنگامی که بتواند ماهواره های کافی را ببیند ، زمان و موقعیت به کارت micro SD وارد می شود و برنامه 20 ثانیه صبر می کند. می توانید با LED آن را تشخیص دهید. برای مدت کوتاهی سبز می شود ، سپس آبی می شود. اگر فاصله ورود به سیستم برای شما بسیار کوتاه است ، می توانید در کد من وارد شوید (تعریف زمان خواب را مطابق میل در میلی ثانیه تنظیم کنید). اگر دستگاه هیچ ماهواره ای را نبیند ، LED RED چشمک می زند. اگر برخی را ببیند ، اما کافی نیست ، زرد چشمک می زند. دستگاه فقط در صورتی که بیش از 5 ماهواره را ردیابی کند ، موقعیت را ثبت می کند و کیفیت داده های گزارش شده توسط GPS 1 است. تاریخ ، زمان ، طول جغرافیایی ، عرض جغرافیایی ، سرعت ، کیفیت داده ها و تعداد ماهواره های ردیابی را ثبت می کند. اگر کارت SD متصل نباشد یا شناسایی نشود ، LED با چراغ های قرمز و آبی چشمک می زند.

برای مشاهده مسیر خود روی نقشه ، به داده های کارت micro SD نیاز دارید. شما باید محتوای فایل log txt را کپی کرده و در Excel جایگذاری کنید. شما باید ستون های طول و عرض کاربرگ خود را کپی کنید.

برای مشاهده نتایج ، داده ها را در این وب سایت جایگذاری کنید:

www.gpsvisualizer.com/map_input؟form=data

شما باید تیک گزینه "باز کردن در پنجره جدید" را بردارید. ممکن است در مورد داده ها هشدار دهد ، اما نگران نباشید ، کار می کند. دکمه "رسم نقشه" را سریع و محکم بزنید و آن را در اختیار دارید.

مرحله 6: انجام شد و یادداشت ها

شما انجام دادید! C̶o̶n̶g̶r̶a̶t̶h̶s̶u̶a̶t̶i̶o̶n̶! ̶ ̶C̶o̶n̶g̶r̶a̶s̶u̶l̶a̶t̶i̶o̶n̶! ̶ ̶C̶o̶n̶g̶r̶a̶t̶! درود!

یادداشت:

• اتصال GPS به مدتی نیاز دارد تا برقرار شود
• اگر آن را در فضای باز امتحان کنید سریعتر است ، اما در اتومبیل ها و کامیون ها نیز کار می کند
• از برق بیشتر از 12 ولت برای تغذیه دستگاه استفاده نکنید
• LED بازخورد اختیاری است
• داده های تاریخ و زمان ممکن است خراب شوند ، در این صورت در موقعیت نویسه های خراب کاراکترهای خاصی ظاهر می شوند. ماژول GPS داده های خراب را ارسال می کند ، بنابراین من راه حلی پیدا نکردم.
• مستقیماً به انتهای عملیاتی دستگاه نگاه نکنید
• دستگاه را حتی تا حدی در مایع فرو نبرید

هنگام تغذیه دستگاه برای مدت زمان طولانی از ولتاژ 12 ولت ، تنظیم کننده ولتاژ در آردوینو ممکن است داغ شود. این در محدوده داغ کاری مجدد نیست ، بلکه در محدوده hottothetouchbutitshouldbeokay قرار دارد. استفاده از بیش از 12 ولت ممکن است به تنظیم کننده ولتاژ داخلی آسیب برساند.

اکنون شما آماده استفاده از این ابزار کوچک برای ثبت سفر و نقشه برداری از آن هنگام داشتن کیک هستید. پس از اتمام کار ، باید بگویم: باورنکردنی! شما ، نام موضوع در اینجا ، باید افتخار موضوع محل تولد در اینجا باشید.