ردیاب GPS بیدرنگ خانگی (SIM800L ، Ublox NEO-6M ، آردوینو): 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

بنابراین شما هم مانند من یک ماژول GSM دارید؟ همچنین ردیاب GPS؟

ما هم همینطور فکر می کنیم!

در این دستورالعمل ها ، من سعی خواهم کرد که شما را در جهت دستیابی به هدف خود از دیدگاه یک مبتدی راهنمایی کنم.

از آنجایی که من هیچگونه دانش قبلی در زمینه مهندسی برق نداشتم (صادقانه بگویم ، پروژه به چنین چیزی احتیاج ندارد ، اما نه) و هیچ سرنخی برای ساخت دستگاهی که داده ها را به صورت لحظه ای به سرور وب پمپ می کند ، نداشتم ، با مشکلات متعددی روبرو شدم. با این وجود ، در نهایت موفق شدم کارها را به کار گیرم.

بنابراین ، در این آموزش ، من می خواهم بر اشتباهاتی که یک مبتدی می تواند مرتکب شود تأکید کنم و پروژه را بر این اساس بسازم.

به یاد داشته باشید: همیشه هنگام کار با برق مراقب باشید!

توجه: من حرفه ای نیستم ممکن است کد برای همه نیازهای شما پیچیده نباشد. این پروژه قصد دارد "پروژه سرگرمی" باشد ، اما! برای من کار کرد و اگر برای من کار می کرد ، برای شما نیز کار می کرد!

مرحله 1: پیش نیازها

GSM MODULE - SIM800L

• بسیار کوچک ، آسان برای استفاده
• قابلیت استفاده از اینترنت همراه (GPRS)
• ارزان

ماژول GPS - Ublox NEO6M

• همچنین کوچک
• کار خود را بسیار خوب اداره می کند

میکروکنترلر - می تواند هر چیزی باشد - می توانید از Arduino Uno یا Nano معروف برای خالی کردن فضا استفاده کنید.

باتری - من از یک سلول 18650 به عنوان منبع اصلی و تنها منبع تغذیه (نامی 3.7V) استفاده کردم.

نگهدارنده باتری - چرا؟ - زیرا لحیم کاری باتری 18650 به دلیل گرما بسیار خطرناک است.

تبدیل DC -DC تقویت کننده ماژول 5V - باید داشته باشد ، زیرا آردوینوی مورد استفاده من به 5 ولت نیاز دارد

ابزارها ، موارد اساسی که می تواند مفید باشد:

سیم ، آهن لحیم کاری ، تخته نان برای آزمایش

مرحله 2: مفهوم اصلی

مفهوم اصلی سیستم به شرح زیر است:

شامل 3 قسمت است:

1. دستگاهی - دارای مختصات GPS مناسب و می تواند از راه دور به سرور متصل شده و داده ها را به آن ارسال کند
2. سرور وب - که می تواند داده های دریافتی را دریافت کند - آنها را ذخیره کند - و به مشتریان دیگر خدمات ارائه دهد
3. این پلت فرم - جایی که می توانیم مختصات را مشاهده کنیم - در حالت ایده آل ، اکنون باید یک برنامه تلفن همراه یا یک وب سایت باشد

مرحله 3: ماژول SIM800L

با ماژول روزهای سختی داشتم.

من می خواهم با برخی ویژگیها و منابع شروع کنم.

طبق برگه داده:

• بین 3.4 ولت - 4.4 ولت کار می کند
• می تواند پیامک ارسال کند ، با سایر تلفن ها تماس صوتی برقرار کند و حتی به اینترنت متصل شود!
• ما می توانیم از طریق دستورات AT با آن ارتباط برقرار کنیم!
• می تواند تا 2A در زمان های اوج استفاده کند! توجه: احتمالاً نمی توانید آن را با مولتی متر اندازه گیری کنید - به دلیل نرخ نمونه گیری پایین آن

تجربه من این است که SIM800L زیر 3.8V واقعاً کار نمی کند.

برای کسب اطلاعات بیشتر به دیتاشیت مراجعه کنید

بنابراین وظیفه شما ارائه حداقل 3.8 ولت به ماژول (در حالت ایده آل 4 ولت) است ، منبع تغذیه ای که حداقل 2 آمپر خروجی دارد.

قبل از استفاده از ماژول در دستگاه نهایی ، پیشنهاد می کنم با SIM800L و رایانه خود ارتباط برقرار کنید تا مطمئن شوید دستگاه شما به درستی کار می کند.

در وهله اول ، سیم کارت را مانند تصویر بالا وصل کنید.

برای اتصال آن با رایانه خود ، می توانید از مبدل USB به TTL یا آردوینو استفاده کنید.

حالا من با آردوینو می روم.

SIM800L VCC و GND را به پایانه های منبع تغذیه خود وصل کنید.

TX را به پین دیجیتال دهم آردوینو ، RX را به پین دیجیتال یازدهم آردوینو وصل کنید.

کد را بارگیری کنید ، در این مرحله پیوند دادم.

با کد ، می توانید دستورات را ارسال کرده و آنها را در مانیتور سریال خود بازگردانید.

چند دستور ساده:

اگر اتصال سالم باشد ، OK برمی گردد.

ATD+123456789 ؛ با یک شماره تلفن مشخص تماس بگیرید. توجه: فراموش نکنید که آن را با نقطه ویرگول خاتمه دهید.

AT+CPIN؟ وضعیت سیم کارت را برمی گرداند (قفل است یا خیر)

اگر می خواهید پیامک ارسال کنید ، باید ورودی خود را با یک کاراکتر خاص به پایان برسانید ، این کار را می توان با نماد '$' انجام داد.

برای دستورات جالب دیگر پیشنهاد می کنم این مطلب را بخوانید.

دستورات مختلفی وجود دارد ، با آنها آشنا شوید ، آنها واقعاً مفید هستند.

یک LED وضعیت قرمز وجود دارد که به شما می گوید SIM800L در چه عملکردی کار می کند.

64 MS ON - 800MS OFF - SIM800L در شبکه ثبت نشده است.

64 MS ON - 3000MS OFF - SIM800L در شبکه ثبت شده است.

64 MS ON - 300MS OFF - SIM800l در حالت GPRS است

اگر SIM800L بعد از حدود 8 تا 10 بار چشمک زدن مجدداً راه اندازی شود ، ممکن است به دلیل نبود منبع تغذیه کارآمد باشد.

اگر بعد از AT خوب نشد ، سیم کشی را بررسی کنید! اگر مولتی متر دارید ، پیوستگی سیم ها را بررسی کنید.

اتصالات سیم ها و اتصالات لحیم کاری را بررسی کنید! ماژول فقط هنگام پلک زدن کار می کند.

مرحله 4: Ublox Neo 6m

برخی ویژگیها

• حداکثر ولتاژ: 3.6 ولت - من آن را با پین 3.3 ولت آردوینو تغذیه کردم
• حداکثر کشش فعلی 67 میلی آمپر است - بنابراین می توانید آن را از آردوینو تغذیه کنید
• محدوده دما: -40-85 درجه سانتیگراد (حدس می زنم مناسب شما باشد)

دستگاهی که سفارش دادم دارای آنتن بود که روی عکس دیده می شد ، فقط آن را در شکاف مربوطه وصل کردم.

وقتی سیگنال دارد ، با LED آبی چشمک می زند.

در ابتدا ، اگر نمی دانید GPS چگونه کار می کند ، بررسی کنید.

هنگامی که دستگاه روشن است و 3 ماهواره پیدا می کند ، مقدارهای زیادی را با کاما به آردوینو مانند بالا ارسال می کند.

برای کمک به شغل خود ، می توانیم از برخی کتابخانه های خارجی برای تجزیه و تحلیل این داده ها برای خوانایی بیشتر انسان استفاده کنیم.

می توانید از کتابخانه TinyGps یا کتابخانه NeoGPS استفاده کنید. من از دومی استفاده کردم چون وزن کمتری دارد.

برای آزمایش ، باید پین های برق را به arduino 3.3V و GND وصل کنید.

این کد را بارگیری کرده و با GPS خود از آن استفاده کنید. پین دیجیتال RX 10 ، پین دیجیتال TX 11

توجه: استفاده از ماژول را در خارج از منزل فراموش نکنید ، ترجیحاً وقتی ابر وجود ندارد.

بعد از نیم دقیقه ، دستگاه باید پلک بزند و مختصات GPS شما را خروجی دهد!:)

هنگامی که می دانید ماژول SIM800L و GPS شما به درستی کار می کند ، می توانید به مرحله بعدی بروید.

مرحله 5: مدار

مدار مانند تصویر است.

بنابراین ، باتری 3.4V - 4.2V 18650 منبع اصلی منبع تغذیه است. Sim800L انرژی را مستقیماً از آن دریافت می کند. به منظور بهبود پایداری مدار ، یک خازن بین آنها به صورت پارالل وجود دارد.

هنگام انتخاب یک خازن ، باید یک خازن ESR پایین انتخاب کنید.

یک مبدل تقویت کننده 5 ولت ولتاژ باتری را به 5 ولت می رساند (چراکه آردوینو با 5 ولت کار می کند ، به ir احتیاج است).

ریل برق 5 ولت در اینجا به نانو متصل است. Sim800L و Neo6m مطابق تصویر با نانو متصل هستند. (سیم Tx-D10 ، SimRx-D11 ؛ NeoTX-D3 ، NeoRX-D4)

D12 به RST متصل است ، بنابراین ما می توانیم سیستم را به طور برنامه ای راه اندازی مجدد کنیم (به جز SIM800L). توجه: این روش راه اندازی مجدد ممکن است بهترین تمرین نباشد)

و در نهایت ، دو LEDS به NANO متصل هستند ، بنابراین در صورت بروز خطا می توانیم به کاربر اطلاع دهیم.

مرحله 6: کد

کد به Instructables وصل شده است یا به github نگاه کنید.

ممکن است آن را تغییر دهید تا مناسب نیازهای شما عمل کند ، یا در صورت تمایل می توانید از کد دیگران استفاده کنید.

waitUntilResponse ()؛ عملکرد کمکی از کد او گرفته شد. کارهای او را بررسی کنید و کد را نیز بررسی کنید!

به طور خلاصه ، در عملکرد راه اندازی ، ما باید اتصال GPRS ماژول SIM800L خود را فعال کنیم. اگر LED به سرعت چشمک بزند می دانیم که آیا موفق است یا خیر. (setupGPRSConnection ())

در تابع حلقه - هر 15 ثانیه تابع sendData () فراخوانی می شود - که درخواست HTTP دارد

من از رشته های پرس و جو برای انتقال داده ها به سرور وب در این قالب استفاده کردم:

ip adress/file.php؟ key = value & key = value π.χ.

در صورت بروز خطا ، LED مربوطه روشن می شود. (سیم کارت ، GPS)

مرحله 7: وب سرور

برای استفاده ما ، یک وب سرور ساده سبک وزن کافی است.

گزینه هایی وجود دارد که می توانید از بین آنها انتخاب کنید:

1. می توانید از سرور از راه دور یک شرکت استفاده کنید ، که احتمالاً باید به طور منظم هزینه آن را بپردازید.
2. می توانید از رایانه شخصی خود استفاده کنید. من فقط آن را برای آزمایش پیشنهاد می کنم ، به دلیل هدر رفتن انرژی ، مسائل ایمنی ، اجرای آن به طور 24 ساعته در 7 روز واقعا کارآمد نیست.
3. می توانید از یک کامپیوتر کوچک مانند Raspberry PI استفاده کنید. سبک ، ارزان ، انرژی زیادی مصرف نمی کند.

من گزینه 2 و 3 را امتحان کردم ، آنها به خوبی کار کردند. خوب ، هدف اصلی سرورهای این دستورالعمل ها نیست ، اما من به شما چند توصیه می کنم.

اگر از رایانه شخصی استفاده می کنید ، احتمالاً از ویندوز استفاده می کنید. اگر من جای شما بودم ، یک سرور Apache یا XAMPP روی آن نصب می کردم.

XAMPP قبلاً PHP در خود دارد ، علاوه بر این HTML ، Perl و سیستم مدیریت پایگاه داده نیز ارائه می شود. با PHP می توانید یک سرور پویا بسازید. اگر می خواهید از سرور محلی که به تازگی در هر نقطه از جهان ساخته اید استفاده کنید ، باید IP استاتیک را به رایانه خود اختصاص دهید و مقداری انتقال port را انجام دهید. یک آموزش مفید برای IP ثابت:

و کل نکته مهم در زمینه انتقال:

اگر تمشک دارید ، استفاده از آن تمرین خوبی است. می توانید با دستورات لینوکس آشنا شده و سرور خود را 24 ساعته و 7 روزه اجرا کنید.

سیستم عامل Raspbian Jessie با تنظیم بدون سر (بدون صفحه کلید ، مانیتور) بود - من آن را با کامپیوتر خود با اتصال SSH کنترل کردم.

من از Putty برای ورود به Raspberry خود استفاده کردم. فراموش نکنید که رمز عبور حساب خود را تغییر دهید تا دیگران نتوانند به شما وارد شوند Pi. به طور پیش فرض: pi ، passw: تمشک است.

من یک وب سرور lighttpd با sqlite3 نصب کردم. آموزش خوبی در اینجا یافت شد:

من عمدتا از PHP در کد سرور استفاده کردم. با PHP می توانید داده ها را دریافت کنید ، پایگاه های داده را بخوانید/بنویسید - یک پرس و جو را با فرمت json و غیره رمزگذاری کنید … این آموزش به شما کمک می کند که چگونه پایگاه داده خود را با PHP مدیریت کنید.

همچنین می توانید کد من را در github ، در پوشه server_files مشاهده کنید.

و البته ، اگر می خواهید از راه دور به آن دسترسی داشته باشید ، باید portforwarding را به Pi خود در روتر خود فعال کنید.

مرحله 8: پایان/تجربه

هنوز محفظه ای ساخته نشده است.

تجربه من این است که سیستم خیلی بد کار نمی کند. اما بهبود ثبات در انتظار است.

اگر ردیاب با کدی که پیوست کردم کار نکرد ، نگران نباشید. سعی کنید مطمئن شوید که SIM800L و NEO 6M آنطور که باید کار می کنند. می توانید کد من را آزادانه تغییر دهید یا به دنبال کد بهتری باشید. فقط امیدوارم که بتوانم مثالی را به شما نشان دهم که چگونه می توانید این پروژه را تکمیل کنید.

من هرگونه توصیه ، تصحیح از نظرات را می پذیرم. راحت باش و بپرس.