Электр энергиясын үнөмдөөчү GPS E-Ink Display менен: 4 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Ар бир жайда алыскы жерлерге сейилдөөгө чыгам. Кээде, изи алсырап калганда же ал тургай жоголуп кеткенде, мен координаттарымды алуу үчүн телефонумдун GPSин колдонуп, анан кагаз картадагы позициямды текшеришим керек (менде көбүнчө сигнал жок, ошондуктан кагаз карталары милдеттүү). Телефондун батареясын үнөмдөө үчүн, мен ардуиного негизделген жана E-Ink дисплейин колдонгон аз кубаттуу GPS түзмөгүн курууну чечтим. E-Ink дисплейи экранды ишке ашыруу үчүн күчкө гана муктаж, ошондуктан ал энергияны үнөмдөөчү түзмөктөргө ылайыктуу.

Бул GPSтин принциби кандай?

Сиз баскычты басуу менен GPSти күйгүзөсүз, дисплей сиздин жайгашкан жериңизди, бийиктигиңизди жана жайгашкан жериңизди эсептөө үчүн колдонулган спутниктердин санын аныктайт жана батареяны үнөмдөө үчүн автоматтык түрдө өчөт. E-Ink дисплейинин жардамы менен, GPS өчүрүлгөндө да жайгашкан жериңиз экранда калат. Сиз GPS колдонгон координаттар системасын (ондук даражада узундук/кеңдик, UTM тутуму жана анын варианттары …) баскычтардын жардамы менен өзгөртө аласыз, ошону менен аны көптөгөн өлкөлөрдүн карталары менен колдоно аласыз.

Мен бул кичинекей долбоордун жүрүшүндө көп нерселерди үйрөндүм жана мен сизди ошончолук кызыктуу кылат деп ишенем!

Жоопкерчиликтен баш тартуу:

Мен бул курулушка жетишерлик ишенем, ошондуктан мен аны кийинки сейилдөөлөрүмдө колдоно алам, бирок менин телефонум GPSтин камдык көчүрмөсү болот. Эгерде сиз эмне кылып жатканыңызды так билбесеңиз, анда өзүңүздүн үйүңүздү куруунун ордуна коммерциялык GPS сатып алууну сунуштайм. Мен сизди схеманы жана кодду өзүңүз текшерүүгө үндөйм жана эгер сиз бул көрсөтмөгө ылайык курган GPS сизге туура келбесе, мен жооптуу боло албайм

Дагы бир нерсе: бул GPS Норвегияда жана Svalbardда UTM режиминде иштебейт. Чынында эле, UTM тору дүйнөнүн башка бөлүктөрүнө салыштырмалуу ушул жерлерде иштелип чыккан эмес жана мен эстутумдун чектелишинен улам бул өзгөчөлүктү ардуиного кошо алган жокмун …

Жабдуулар

- 1 x Arduino Nano

- 1 x Ublox-6m GPS модулу

- 1 x E-Ink дисплейи анын модулу менен. Мен муну колдондум:

www.amazon.fr/gp/product/B072Q4WTWH/ref=pp…

- 1 x 18650 Li-Ion батареясы (болжол менен 2000mah жетиштүү болушу керек)

- 1 х 18650 батарея кармагыч

- Ли-Ион батареялары үчүн 1 х кубаттоо жана коргоо модулу ушул сыяктуу TP4056га негизделген:

www.amazon.fr/gp/product/B0798M12N8/ref=pp…

- 1 х эки позиция которуштуруу (ON/OFF түрү)

- 3 х кичине баскыч баскычы

- 1 x 1 MΩ каршылыгы

- 1 x Жалпы максаттагы N канал mosfet

- 1 x Stripboard

- Зымдар

- Прототип үчүн 1 х нан тактасы

1 -кадам: GPS прототиптөө

Биринчиден, компоненттерди жана arduino кодун текшерүү үчүн түзмөктү нан тактасына чогултуу керек.

GPSти иштетүү

Түзмөктү иштетүү үчүн 2000 мАч Li-Ion 18650 батареясын колдондум. Мындай батарейка Li-Po батарейкалары сыяктуу эле көзөмөлдөнүп турушу керек. Батареяны туура эмес заряддоо Li-Po сыяктуу күйүп кетиши же жарылышы мүмкүн! Классикалык телефон заряддагычын колдонуу менен аны кубаттоо үчүн TP4056 негизделген модулду колдонуу керек.

Бул биринчи кадамда сиз жөн эле оң (кызыл) батареяны кармагычтан В+ га модулда, ал эми терс (кара) зымды батарея кармагандан B- ге чейин ширетишиңиз керек. Андан кийин зымдарды модулда OUT+ жана OUT- га туташтыруу керек, алар кийинчерээк түзмөккө туташат.

МААНИЛҮҮ: Түзмөк аяктагандан кийин, биз ардуинону компьютерге туташтырышыбыз керек болот, ошондо батарейканы ТҮЗМӨКТӨН ЧЫГАРУУ МААНИЛҮҮ, антпесе arduino батарейканы кубаттай баштайт деген коркунуч бар. туура эмес жол менен, дагы бир жолу, өрт коркунучу бар.

Нан тактасында нерселерди өткөрүү

Кийинки кадам бир аз татаал болуп калышы мүмкүн: баардыгын нан тактасындагы зым менен жогорудагы схемага дал келиши үчүн.

Кичине кеңеш: нан табыңыздагы боштукту максималдуу түрдө ээлеңиз жана … шашпаңыз;)

2 -кадам: Кодду жүктөө

Эми кодду arduinoго жүктөө убактысы келди!

Биринчиден, батарейканын кармагычтан алынганын текшериңиз, андан кийин ардуинону компьютерге сайыңыз, тиркелген ардуино кодун жүктөп, ардуинону сууруңуз. Акыры батареяны аппаратка салып койсоңуз болот.

Эгерде сизде код боюнча кандайдыр бир суроолоруңуз болсо, аларды төмөндөгү комментарийлер бөлүмүнөн сураңыз!:)

3 -кадам: Аны иштетиңиз

Эми бул GPS кантип иштээрин түшүндүрүп берейин:

Ардуинодон жерди жана +5V казыктарын туташтырган баскычты 3 секундга жакын басканыңызда, GPS жүктөлөт.

GPS эки башка режимде жүктөй алат: конфигурация режими жана чыныгы GPS режими. Жүктөө режимин тандоо үчүн, A0 менен жердин ортосунда туташкан эки позиция которуштургучтун абалын өзгөртүү керек.

Конфигурация режими: Бул режимде сиз GPS жайгашкан жериңизди (кеңдик, узундук, бийиктик жана жайгашкан жериңизди эсептөө үчүн колдонулган спутниктердин саны) ондук даражада көрсөтөбү же сиз жайгашууңузду көрсөтүүнү кааласаңыз тандай аласыз (чыгыш, түндүк, бийиктик, UTM сеткасында долбоорлонгон спутниктердин зонасы жана саны) (же кийинчерээк көрөбүз). Чыгыш/Түндүк жана Кеңдик/Узундук режимине которулуу үчүн дисплейде "MODE: E/N" (Чыгыш/Түндүк үчүн) же "MODE: L/L" (Кеңдик үчүн /Узундук).

Эгерде сиз координаттарыңызды ондук даражада кааласаңыз, анда "L/L" режимин тандап, эки позиция которуштургучун GPS режимине которуңуз. Сиздин жөндөөлөрүңүз азыр arduino эсинде сакталат жана түзмөк эми спутниктер менен шайкештирилет жана сиздин ордуңузду, бийиктигиңизди жана жайгашкан жериңизди эсептөө үчүн колдонулган спутниктердин санын көрсөтөт. Абайлаңыз: GPS спутниктерди угушу үчүн сиз сыртта же терезеге жакын болушуңуз керек! Андан кийин түзмөк батареяны үнөмдөө үчүн автоматтык түрдө өчөт.

Картада өз ордуңузду табуу үчүн, кыязы, чыгыш жана түндүк багытында координаттарыңызды колдонушуңуз керек болот. Бул система чындыгында сиздин GPS координаттарыңыздын сеткадагы проекциясы. Көбүнчө карта UTM системасында бүтүрүлөт, бирок кээ бир өлкөлөр бул системанын вариантын колдонушат, андыктан UTM тутуму менен картанын вариантын тандоо үчүн башка параметрди коюуга туура келет.

Картаңыздын системасын табуу үчүн, анын бурчундагы кичинекей аяттарды текшерүү керек. Эгерде сиздин картаңыз UTM тутумунда болсо, анда GPSти параметрлештирүү оңой: экранда "ZONE: AUTO" көрүнүшү үчүн A2ди жерге туташтырган баскычты басыңыз.

Көптөгөн өлкөлөрдө карталар UTM системасынын жергиликтүү вариантында: мисалы Швецияда карталар көбүнчө SWEREF 99 TM системасында болот. Бул система UTM тутуму менен бирдей проекцияны колдонот 33, бирок бүт өлкөгө жайылган! Бул SWEREF 99 TMде картаны колдонсоңуз, GPS аймагын 33кө кол менен оңдоого туура келет дегенди билдирет. Бул үчүн дисплейде "ZONE: AUTO" көрсөтүлмөйүнчө A2'ди жерге туташтыруучу баскычты басыңыз, андан кийин дисплейде "ZONE: 33" көрсөтүлмөйүнчө A1ди жерге туташтырган баскычты басыңыз. Ошо сыяктуу эле, Финляндияда көпчүлүк карталар ETRS-TM35 тутумун колдонушат, бул UTM тутуму 35 зонасында бүтүндөй өлкөгө жайылган (андыктан бул жерде "ZONE: 35" тандоо керек болот). Көптөгөн өлкөлөрдө UTM системасынын мындай варианттары бар.

GPSти туура параметрлеп алгандан кийин, жөн гана GPS абалына эки позиция которуштургучун кайтарыңыз, орнотууларңуз азыр сакталат жана түзмөк эми спутниктер менен синхрондошот, позицияңызды көрсөтөт жана өчүрүлөт.

GPS режими:

Түзмөк жүктөлөт жана анын эс тутумунда сакталган параметрлерге ылайык позицияларыңызды түз көрсөтөт. Позицияны басып чыгаргандан кийин түзмөк батарейканы үнөмдөө үчүн түздөн -түз өзү өчүп калат.

4 -кадам: Компоненттерди тилке тактасына ээрчитип, түзмөктү чогултуп алыңыз

Эми баары иштеп жатат, схемага ылайык стриптиздеги компоненттерди ширеткиле. Стриптибордун компоненттерин стриптибордун дизайнынын башталышы катары кантип уюштурганыңыздан баштасаңыз болот. Тыгызыраак схема жасоо үчүн кээ бир тилкелерден жезди чийүүдөн тартынбаңыз.

Маанилүү: жезди ардуинонун казыктарынан алып салууну унутпаңыз;)

Акыр -аягы, экранды, батарея кармагычты жана GPS модулунун антеннасын стриптизге ысык желим менен чаптаңыз. Кыска туташууларды болтурбоо үчүн керек болсо изоляциялоочу электр лентасын колдонуңуз.

Түзмөктү аягына чыгаруу үчүн сизде азыр эки вариант бар: же даяр GPS өлчөмүнө ылайык келген пластикалык кутучаны интернеттен издесеңиз болот (экран, баскычтар, которгуч жана микро үчүн тешиктерди кесүү керек болот) USB заряддагыч киргизүү) же сиздин түзүлүшүңүзгө эң ылайыктуу пластикалык корпусту 3D басып чыгара аласыз.