Хөгшин хүн ба Arduino GPS: 6 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Тиймээс энэ Lazy Old Geek (L. O. G.) хэдэн жилийн турш зааварчилгаа өгч чадаагүй юм. 70 настай байхад тархи өмнөх шигээ ажилладаггүй бөгөөд том төслүүдэд анхаарлаа төвлөрүүлэх нь хэцүү байдаг.

(Би Arduino тэмцээнд оролцож байна.)

Гэхдээ миний хайртай нохой Сади болон миний CPAP машины тусламжтайгаар би үүнийг туршиж үзэх болно. Сэди бол миний сэтгэл санааг дарангуйлдаг, миний сэтгэл санааг сэргээж, өглөө бүр бид алхдаг. Миний CPAP нь илүү сайн унтахад тусалдаг тул арай илүү сайн бодох хэрэгтэй.

GPS: За, би GPS -ийг үргэлж сонирхож ирсэн. Ихэнх арилжааны GPS нь зөвхөн 2-3 метр хүртэл нарийвчлалтай тодорхойлдог. Том оврын фермер миний үеэл, түүний тоног төхөөрөмж илүү сайн хийж чадна гэж хэлдэг. Нутгийн тариаланчдын нэг нь өөрийн John Deere тракторыг ашиглан өөрчлөн GPS ашиглан ургац тарьж ургуулдаг болохыг би мэднэ.

Би интернетээр аялахад маш их цаг зарцуулдаг бөгөөд сантиметр хүртэл хэмжих боломжтой GPS -ийн талаар уншдаг. Гайхалтай. Практик тал дээр надад энэ үнэхээр хэрэггүй. Би зугаалж байхдаа яг хаана байгаагаа яг таг мэдэх шаардлагагүй болно. Замын аялалд ч гэсэн би Android Auto -тай ухаалаг гар утсаа ашиглан хаана байгаагаа мэдэгддэг.

Гэхдээ би бас технологич хүн тул сонирхогчдод зориулсан GPS -ийг хайж эхлэв. Хамгийн алдартай нь Adafruit Ultimate GPS байв.

www.adafruit.com/?q=ultimate

Алхам 1: Adafruit Feather

Adafruit Ultimate GPS -ийн нэг хувилбар бол Featherwing юм. Adafruit Feather цувралын талаар би хэзээ ч сонсоогүй тул илүү их серфинг хийдэг. Өө, Adafruit, Lady Ada нар Feather хэмээх жижиг платформ дээр суурилсан олон тооны микроконтроллер, дагалдах хэрэгслийг бүтээжээ. Arduinoites -ийн хувьд энэ нь Arduino UNO -ийн үндсэн платформтой төстэй боловч жижиг хэмжээтэй бөгөөд шинэчлэгдсэн байдаг. Adafruit нь Arduino програм хангамжтай нийцтэй байхын тулд бүх програм хангамжийг боловсруулсан.

Adafruit, Lady Ada нарын DIYers -т зориулж хийсэн ажлыг би үнэхээр үнэлдэг бөгөөд надад Fe4 M4 Express үнэхээр таалагдсан.

www.adafruit.com/product/3857

16 мГц давтамжтай стандарт Arduino -аас ялгаатай нь 120 мГц давтамжтай супер хурдан юм. Энэ бол 3.3V бөгөөд энэ нь шинэ DIY цахилгаан хэрэгслийн бараг шинэ стандарт юм. Энэ нь миний сайн мэддэг Arduino -тэй нийцдэг бөгөөд үүнийг Circuit Python (Adafruit -ийн Python -ийн захиалгат хувилбар) -аар програмчилж болно. Би хөгшин, шинэ зүйл сурахад хэцүү байдаг ч энэ нь надад салбараа хөгжүүлэх боломжийг олгоно.

Тиймээс би ebay дээр хуучин машин захиалж, мөн Mouser -ээс захиалсан. Amazon, Mouser, DigiKey нар Adafruit -ийн зарим бүтээгдэхүүнийг авч явдаг. Би Адафрутаас шууд худалдаж авахыг хүсч байсан ч тэр үед миний авахыг хүссэн бүх FeatherWings байхгүй байсан. Энэ тохиолдолд нэг дор олон бараа захиалах нь илүү хямд тул тээвэрлэлтийн зардлыг төлөх шаардлагагүй болно. Миний хувьд гурван зүйлийг нийлүүлэхэд нэг л үнэтэй байдаг.

АСУУДАЛ: M4express дээр JST2.0 батерейны холбогч. Удаан хугацааны өмнө би зураг шиг олон JST2.0 цахилгаан холбогч худалдаж авсан. Харамсалтай нь улаан/хар нь M4express -ийн ашигладаг зүйлээс эсрэг байдаг бөгөөд надад энэ туйлширсан байдлыг ашиглах батерей, төсөл маш их байдаг.

За яахав дээ. Холбогчоос утсыг салгаж, байрлалаа солих нь үнэхээр амархан. Тиймээс би үүнийг хэд хэдэн батерей, нэг LiPo цэнэглэгчээр хийсэн. Би тэдэнд улаан өнгийн хумсны будаг түрхсэн тул холихгүй байх гэж найдаж байна.

M4express -ийн хувьд би урт толгойтой эмэгтэй толгойнуудыг ашиглахаар сонгосон. Зургийг үзнэ үү. Энэ нь миний GPS гэх мэт FeatherWings -ийг дээд хэсэгт залгах боломжийг олгосон. Үүнээс гадна M4express -ийг миний худалдаж авсан 3.5 инчийн TFT шиг FeatherWings -д залгаад оруулж болно.

Энэ аппликешны хувьд тээглүүрийг ашигладаггүй тул би жижиг Protoboard -тэй байсан бөгөөд үүнийг M4express -т залгасан бөгөөд ингэснээр тээглүүр нь ил гардаггүй бөгөөд авч явахдаа бөхийж чадахгүй болно.

Алхам 2: Миний GPS FeatherWing

Adafruit Ultimate GPS Featherwing

www.adafruit.com/product/3133

Адафрутын надад таалагддаг нэг зүйл бол тэд бүтээгдэхүүнээ маш их баримтжуулдаг болохоор хоббичид өөрсдөө өөрсдөө бүтээж чаддаг гэж би боддог. Одоо M4express нь SMD микроконтроллертой бөгөөд над шиг хөгшин хүнтэй ажиллахад хэтэрхий жижиг тул би үүнийг хийх гэж оролдохын оронд хос худалдаж авсан. Гэхдээ FeatherWing Ultimate GPS нь арай дээр тул би өөрөө өөрөө хийхийг хичээхээр шийдлээ. Тиймээс би Ebay эсвэл Aliexpress -аас MediaTek (GlobalTop) GPS MTK3339 модулийг захиалсан (санахгүй байна). Заримдаа үүнийг LadyBird1 гэж нэрлэдэг.

Тиймээс Eagle Cadsoft (одоо Autodesk) програмыг ашиглан би Adafruit -ийн схемийг хуулж өөрчилсөн. Нэгдүгээрт, би зөвхөн нэг талт ПХБ хийх боломжтой, хоёрдугаарт SMD -ийн олон бүрэлдэхүүн хэсэг байхгүй тул би үүнийг хялбаршуулсан.

GPS_MTK3339.zip

Тиймээс би тонер дамжуулах аргыг ашиглан ПХБ хийсэн.

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

АСУУДАЛ: Заримдаа миний санаж байгаагаар би хөгширсөн бөгөөд надад тулгарч буй зарим асуудлууд энд байна. Ихэнхдээ би ойр орчмыг сайн харж чаддаггүй тул Aliexpress -аас авсан хобби сонирхогчдын нэг хэрэгсэл, томруулдаг шилийг ашигладаг (зургийг үз). Би Aoyue гагнуурын төмрийг ашигладаг тул температурыг хянаж, гагнуурын зөвлөмжийг сонгож болно.

Энэ бүхэн байсан ч гэсэн би GPS модулийн тээглүүр болон u.fl антенны холбогчийг гагнахад маш их асуудалтай байсан. Түүнчлэн, би нүх өрөмдөхдөө Dremel-clone багаж ашигладаг. Би хэзээ ч шууд цооног өрөмдөж чаддаггүй, гэхдээ азаар бүх зүйлийг ажиллуулж чадсан.

Дашрамд хэлэхэд би SMD 0805 феррит бөмбөлгүүдийг захиалсан боловч хэзээ ч хүлээж байгаагүй. Энэ хооронд би ажиллахын тулд утсыг контактуудаар гагнав. Феррит ирмэг нь GPS чип дээрх хүчдэлийн зүү дээрх дуу чимээг бууруулдаг.

Алхам 3: MicroSD карт уншигч

За, GPS маш сайн ажилласан боловч энэ нь зөвхөн компьютерт холбогдсон үед л ажилласан тул юу болж байгааг харах боломжтой болно. Илүү ашигтай байхын тулд надад дэлгэц эсвэл микро SD карт гэх мэт компьютерт холбогдоогүй зүйл хэрэгтэй байна. Одоогоор би GPS мэдээллийг хадгалахыг хүсч байна. Adafruit нь 3.5 инчийн дэлгэц, RTC карт гэх мэт microSD карттай FeatherWings -тэй. Гэхдээ би FeatherWings -ийг овоолохыг хүсээгүй тул би microSD хэлхээг RTC картаас хуулж, өөрөө хийсэн.

Би өөр FeatherWing -ийг овоолохыг хүсээгүй тул үүнийг GPS ПХБ -д хавсаргах төлөвлөгөө гаргав. Хэлхээ нь маш энгийн тул би үүнийг таван дэвсгэрээр хийсэн тул би энэ ПХБ болон GPS -ийн самбар дээр утас холбох боломжтой болсон.

MyDataLogger.zip

Үүнийг хавсаргахын тулд би үүнийг GPS ПХБ-ийнхээ доор байрлуулж, зарим утас ороосон утсан дээр гагнаж, GPS ПХБ-тэйгээ холбосон. Зарим хүмүүсийн хувьд би толгойн зүү дээрх тусгаарлагчийг хайчилж авсан тул M4express дээр ПХБ -ийн бэхэлгээнд саад учруулахгүйгээр утсыг гагнах боломжтой болсон. Та үүнийг зурган дээрээс харах боломжтой байх ёстой. Дараа нь би Gorilla цавуу ашиглан хоёр картыг сайтар нааж өгөв. Gorilla Glue -ийг өргөжүүлэхийн тулд маш болгоомжтой байгаарай.

АСУУДАЛ: Энэ бол үнэндээ microSD карттай холбоотой юм. Би ebay дээр microSD карт захиалсан. Энгийн microSD картууд болон microSDHC картуудын хооронд ялгаа байдгийг би олж мэдсэн. Нэгдүгээрт, над шиг хуучин адаптеруудын зарим нь HC хувилбарыг уншиж чаддаггүй. Хоёрдугаарт, microSDHC хувилбарууд нь 4gB -аас 32gB хүртэл байна. 64GB ба түүнээс дээш хэмжээтэй microSDXC нэртэй өөр хувилбар байдаг. За, би 64gB хэмжээтэй карт авсан боловч адаптераараа уншиж чадсангүй. Би юу буруу болсныг олж чадаагүй. Гэхдээ ялгааг олж мэдсэний дараа миний адаптерууд HC хувилбарыг уншиж чадахгүй байж магадгүй гэж бодсон боловч цаашдын судалгаагаар HC хувилбар нь хамгийн ихдээ 32gB бөгөөд зураг дээр харуулснаар эдгээрийг microSDHC 64gB гэж тэмдэглэсэн болно. Тэр ч байтугай энэ нь Кингстоныг хуурамч гэж хэлдэг. Би худалдагчтай холбоо барьсан бөгөөд тэр мөнгөө даруй буцааж өгсөн. Та хуурамч microSD картуудын талаар Интернетээс маш их зүйлийг олж чадна.

Хэдийгээр тэд хуурамч байсан ч энэ нь ажиллахгүй гэсэн үг биш юм. Би хэдэн HC картыг унших боломжтой хэд хэдэн шинэ адаптер хүлээж байна, мөн би өөр өөр HC карт захиалсан.

Алхам 4: GPS антен

Өөр нэг хөгшин хүний гамшиг. Тиймээс би ebay/Aliexpress-аас u.fl адаптер руу идэвхтэй GPS антенн болон RP-SMA захиалсан. Дашрамд хэлэхэд би эдгээр адаптеруудын нэгийг аль хэдийн авсан гэдгээ мартсан байна. Ямар ч байсан би эцэст нь антенаа оруулсан бөгөөд энэ нь адаптерт тохирохгүй байна. Миний бодлоор эдгээр хятад нийлүүлэгчдийн ихэнх нь юу зарж байгаагаа ойлгодоггүй. Жишээлбэл, олон хүн антен дээрх холбогчийг танихгүй, зарим нь үүнийг зурган дээр тодорхой харуулдаггүй. Миний бодлоор холбогч холбогчийг маш сайн харуулсан боловч үүнийг таниагүй байна. За, зарим судалгаа хийсний дараа би үүнийг MCX холбогч гэж тодорхойлсон. Ямар ч байсан би өөр антен захиалаад эцэст нь хүлээж авлаа. SMA ба RP-SMA эрэгтэй, эмэгтэй, залгуур, залгууруудын хооронд маш их төөрөгдөл байдаг ч энэ нь ихэнхдээ миний буруу гэж би бодож байна.

Доод шугам яг одоо надад тусдаа ажлын антен байхгүй байна.

АНХААРУУЛГА: Adafruit болон миний GPS самбар дээрх u.fl холбогч нь маш эмзэг тул холболтыг биеэс нь сулруулахыг зөвлөж байна.

Алхам 5: Бүгдийг нэгтгэх

Adafruit нь M4express -ийг хэрхэн авах талаар маш сайн зааварчилгаатай бөгөөд ингэснээр Arduino -той хамтран ажиллах болно.

Миний Arduino ноорогыг хавсаргасан болно.

GPSDatalogger.zip

Энэ нь дараахь зүйлийг хийдэг.

MicroSD карт дээрх data.nmea нэртэй файлд GPS мөр бичдэг

Минутанд нэг удаа цаг, #хиймэл дагуул, дохионы чанар, хурд гэх мэт бусад өгөгдлийг misc.txt гэж нэрлэдэг файлд бичдэг. Би уулын стандарт цаг, зангилааг миль / цаг болгон хөрвүүлэх гэх мэт зарим өөрчлөлт хийсэн.

Хоёр файл хоёулаа текст файл юм.

Дашрамд хэлэхэд би Circuit Python -той зарим зүйлийг хийхийг оролдсон. Би жишээнүүдийг ажиллуулж чадсан боловч GPS модульд командыг илгээхэд жаахан бэрхшээлтэй байсан юм шиг байна. Ирээдүйд дахин очиж магадгүй.

Алхам 6: Хэрэглээ

GPS нь байршлыг тооцоолохдоо эфемерис өгөгдөл, альманах гэж нэрлэгддэг зүйлийг ашигладаг. Анх асаахад энэ мэдээллийг боловсруулахад хэсэг хугацаа шаардагдана. Үүнд хэдэн минут зарцуулагдаж магадгүй. MTK3339 GPS модуль нь энэ мэдээллийг хадгалах батерейтай. Энэ хэрхэн ажилладаг талаар би одоо хүртэл таамаглаж байна, гэхдээ миний хийх зүйл бол алхахаас 5 минутын өмнө би M4express/GPS -ээ microSD картгүйгээр компьютерт холбодог. Явах гэж байхдаа би үүнийг салгаад, microSD карт, батерейгаар цэнэглээд унтраав.

Асуудал: Би M4express модулийнхаа нэгийг статик цахилгаанаар гэмтээсэн гэж бодож байна. Компьютерт залгахад цэнэглэх статусын LED анивчдаг. (M4express нь LiPo зай цэнэглэгч хэлхээтэй). Би цэнэглэгчийн хэлхээ ажиллахгүй байгаа гэж бодож байна, гэхдээ би үүнийг шалгаж үзээгүй байна. Ямар ч байсан, анивчдаг LED -ээс гадна энэ нь компьютер дээр ч, батерейны хувьд ч сайн ажилладаг юм шиг санагддаг, энэ нь анивчдаггүй тул би түүнтэй хамт амьдардаг.

Google Earth Pro

Үүний нэг шалтгаан нь би nmea файлыг Google Earth Pro дээр ашиглах боломжтой болгосон юм. Би microSD картыг GPS модулаас салгаад адаптерийнхаа аль нэгэнд залгаад компьютер дээрээ залгаарай.

Ашиглахын тулд Google Earth Pro -ийг эхлүүлээд (FILE) (НЭЭЛТ) -ийг сонгоно уу. Файлын хайрцгийн хажууд файлын төрлийг сонгох боломжтой. (GPS) -ийг сонгоно уу. Data.nmea файлыг хайж олоод нээнэ үү.

Өөр цонх гарч ирнэ. Би KML Tracks үүсгэх, KML LineStrings үүсгэх, өндрийг газрын өндрөөр тохируулах гэсэн бүх зүйлийг сонгодог.

Эхний жишээ нь дээжийг харуулав. Цэнхэр шугамын буудлага бол буруу мэдээлэл, магадгүй чимээ шуугиан юм.

Хоёр дахь жишээнд том төмөр амбаар байна. Цэнхэр замууд нь ихэвчлэн аяллын чиглэлийг харуулдаг сумтай боловч амбаарын эргэн тойронд дөрвөлжин хэлбэртэй байдаг. Энэ нь бид саравчин дундуур яваагүй, харин саравчны орой дээгүүр явсан тул дохио алдагдсан гэж би бодож байна.

Misc.txt файлыг Excel таслалаар тусгаарласан файл хэлбэрээр (эсвэл текст файл хэлбэрээр) унших боломжтой. Жолоо барьж байхдаа машинд авсан жишээг хавсралтаас үзнэ үү.

Миний анзаарсан зүйл бол Өргөрөг ба Уртраг нь олон тооны аравтын бутархай байсан бөгөөд энэ нь хэр зөв болохыг мэдэхгүй байна. Хурд ажиллаж байгаа бололтой. Ихэвчлэн миний явган аялалд хиймэл дагуулууд ойролцоогоор 10 орчим байдаг, төмөр дээврээс болж 7 машин хийдэг байсан. Машинд байгаа HDOP машинд илүү өндөр санагдсан. Явган явахдаа энэ нь ойролцоогоор 1 эсвэл түүнээс бага байсан (илүү дээр).

Би Angle -ийг ойлгохгүй байна. Latitude -ийг хэвээр байлгахад өнцөг нь 66 биш 0, 90, 180 эсвэл 270 байх болно гэж би бодож байна.

Дүгнэлт: Энэ нь маш сайн ажилладаг юм шиг байна. Миний бодлоор M4express нь миний хэрэглэж байсан Atmega328 -ээс хамаагүй хурдан юм. Энэ нь NMEA -ийн зарим алдааг арилгахын тулд дуу чимээний шүүлтүүр хийж, нэг секундын хурдыг өөрчлөхгүй байж магадгүй юм. Би санаа зовохгүй байх магадлалтай. Миний ирээдүйн төслүүдийн нэг бол маш олон газар тариалантай оронд амьдардаг "судалгаа" хийх явдал юм. Заримдаа би талбайд хэдэн акр газар байгааг мэдэхийг хүсч байна. Би энэ аппликешнд зориулж GPS -ээ 3.5 инчийн мэдрэгчтэй дэлгэцээрээ ашиглаж магадгүй юм.

Мөн гадны антенн нь ихээхэн ач холбогдолтой эсэхийг харахыг хүсч байна. Миний NMEA -ийн зарим трекүүд байх ёстой газартаа байдаггүйг би анзаарсан.

Дашрамд хэлэхэд MTK3339 нь uBlox гэх мэт бусад GPS -ээс илүү нарийвчлалтай биш юм.

Өөр нэг төсөл бол би L80 GPS модулийг MTK3339 -ээс хямд боловч үндсэндээ ижилхэн зүйл худалдаж авсан явдал юм. Магадгүй тэд клонууд юм болов уу? Миний хувьд нэг том давуу тал бол тэдгээр нь зүү дээр 0.1 инч зайтай байдаг нь ажиллахад илүү хялбар байдаг.