LTE Arduino GPS Tracker + IoT тактасы (1 -бөлүк): 6 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Киришүү

Кандайсынар жигиттер! Бул Instructable менин Arduino үчүн Botletics LTE/NB-IoT калканчын колдонуу боюнча биринчи көрсөтмөмдүн уландысы, эгер сизде буга чейин жок болсо, анда калканды кантип колдонууну жана анын эмне экенин жакшы карап чыгуу үчүн аны окуп чыгыңыз.. Бул үйрөткүчтө IoT маалыматын каттоого, тактап айтканда, GPSке жана температурага көз салууга басым жасайм жана сизге жолго чыгып, аны сынап көрүү үчүн керек болгон бардык коддорду жана көрсөтмөлөрдү берем!

Бул Instructable негизинен мен өзүм иштеп чыккан жана курган LTE калканына багытталган, бирок бул жердеги бардык нерселер (анын ичинде Github Arduino китепканасы) SIMComдун 2G жана 3G модулдарында иштеши керек SIM800/808/900/5320 ошондой эле ал жаңыртылгандыктан Adafruit FONA китепканасынын версиясы. Аппараттык жабдууларга карабастан, түшүнүк бирдей жана сиз муну менен көптөгөн сонун нерселерди жасай аласыз, анын ичинде сенсордук маалыматтарды каттоо, алыскы аба ырайынын мониторинги, авто уурулуктун кармалык GPS көзөмөлү жана башкалар … ушуну окуңуз!

1 -кадам: Бөлүктөрдү чогултуу

Тизме менин биринчи үйрөткүчүмдөгүдөй жана чындыгында жөнөкөй!

• Ардуино Уно, Мега же Леонардо. Же болбосо, башка 3.3V же 5V микроконтроллерди колдонсоңуз болот, бирок казыктарды сыртынан зым менен жабышыңыз керек.
• Ботлетика SIM7000 Shield Kit (калкан, кош LTE/GPS uFL антеннасы жана аялдардын баш катмарын коштоо менен коштолот). Тиешелүү версияны тандоо үчүн бул окуу куралы аркылуу өтүңүз!
• Голограмма SIM картасы. Биринчи SIM -карта ("иштеп чыгуучу" SIM -карта деп аталат) толугу менен бекер жана айына 1Мб маалымат менен келет! АКШда, эгер сиз голограмма SIM картасын колдонсоңуз, Verizon тармагында болосуз. Ошондой эле, эгерде бул ыңгайлуураак болсо, аны Ботлетика калканынын жанынан алсаңыз болот.
• 3.7V LiPo батарейкасы (1000mAH же андан чоң кубаттуулук сунушталат).
• USB кабели Arduino программаңызды же аны иштетүү үчүн.

GPS көзөмөлдөө үчүн тест!

• Жолдо калканды сынап жатканда Arduino'ңузду иштетүү үчүн машинанын USB адаптерин колдонсоңуз болот.
• Же болбосо, Arduino'ду VIN жана GND казыктары аркылуу иштетүү үчүн батарейканы (7-12В) колдонсоңуз болот.

2 -кадам: Физикалык Ассамблея

Эми сизде бардык бөлүктөрүңүз бар, бул жерде сиздин жабдыктарыңызды орнотуу үчүн эмне кылуу керектиги жөнүндө кыскача маалымат:

• Аялдардын баш катмарын калканга lehim. Муну кантип кылуу керектиги боюнча бул окуу куралын караңыз.
• Калканды Arduino'го сайыңыз, аларды бузбоо үчүн бардык казыктарды тизип коюңуз!
• SIM картаны сүрөттө көрсөтүлгөндөй салыңыз. Металл контактылар ылдый карайт жана бурчтагы оюктун жайгашкан жерине көңүл бурат.
• LiPo батареясын калкандагы JST туташтыргычына сайыңыз
• USB кабели аркылуу компьютериңизге Arduino сайыңыз. Калкандын жашыл LED диоду күйбөй турганын байкасаңыз болот. Бул таптакыр нормалдуу, анткени калканын PWRKEY пини аны күйгүзүү үчүн бир аз төмөн болуп турушу керек. Кийинки бөлүмдөгү мисал Arduino эскизи сиз үчүн кам көрөт!
• Калктын оң четиндеги uFL туташтыргычтарына кош LTE/GPS антеннасын тиркеңиз. Эске алыңыз, зымдар кесилишет, андыктан туура эмес туташтырбаңыз!
• Баары программалык камсыздоого даяр!

3 -кадам: Arduino орнотуу жана түзмөктү тестирлөө

Arduino IDE орнотуу

Эгерде сизде азырынча жок болсо, сураныч, "Arduino IDE Setup" жана "Arduino Example" негизги продукттагы кадамдарды караңыз Инструкциянын туура иштешин текшерүү үчүн. Бул нускамаларда сиз Github баракчасындагы китепкананы жүктөп алып, "LTE_Demo" мисал кодун ачышыңыз керек. Бул көрсөтмөлөрдү аткаргандан кийин, тармак туташуусун, GPSти жана dweet.ioго маалыматтарды жайгаштырууну текшериш керек болчу.

IoT мисал эскизи

Эми сиз калканчтын негизги өзгөчөлүктөрүн сынап көргөндөн кийин, Arduino IDEдеги "IoT_Example" эскизин жүктөңүз. Ошондой эле аны бул жерден Githubдан таба аласыз. Бул кодду Arduinoго жүктөңүз жана сериялык мониторду ачыңыз, ошондо сиз Arduino SIM7000 модулун таап, уюлдук тармакка туташып, GPSти иштетип, жайгашкан жери оңдолмойунча аракет кылып, маалыматты dweet.ioго жарыялап турушуңуз керек. Мунун баары коддун эч бир линиясын өзгөртпөстөн иштеши керек, эгер сиз LTE калкан жана голограмма SIM картасын колдонуп жатсаңыз.

Демейки боюнча, сиз тандап алуу ылдамдыгын аныктаган төмөнкү сапты көрөсүз (чындыгында посттордун ортосундагы кечигүү).

#аныктоо тандап алуу 30 -чен // Посттордун ортосундагы убакыт, секунда

Эгерде бул сызык комментарийсиз калтырылса, Arduino маалыматтарды жайгаштырат, 30-жылдарды кечиктирет, маалыматтарды кайра жөнөтөт, кайталайт, ж.б.. 30-жылдардын кечигүүсүндө сиз Arduino'ду аз кубаттуу режимге коюу жана ушул сыяктуу кооз нерселерди жасай аласыз, бирок сактап калуу үчүн жөнөкөй нерселер Мен операцияны токтотуу үчүн delay () функциясын колдоном. Эгерде сиз бул сапка комментарий берсеңиз, Arduino маалыматтарды жайгаштырат, андан кийин Arduino түзмөгүңүзгө баштапкы абалга келтирүү баскычын басмайынча, аз кубаттуулуктагы уйку режимине түбөлүккө өтүңүз. Бул пайдалуу, эгер сиз бир нерсени текшерип жатсаңыз жана баалуу бекер маалыматыңызды күйгүңүз келбесе (чындыгында ар бир пост дээрлик эч нерсе колдонбойт) же балким сизде Arduino (555 таймер? RTC үзгүлтүгү? үзгүлтүккө учуратуу? Кутунун сыртында ойлон!). Чындыгында Burgalert 7000 үйрөткүчүндө мен микроконтроллерди ойготуу үчүн PIR кыймыл детекторун кантип колдонсо болорун көрсөтөм.

Кийинки сап калканды жарыялагандан кийин өчүп же өчпөй турганын аныктайт. Эгерде сиз кээде бир жолу үлгү алсаңыз, анда линияны комментарийлөө аркылуу мурунку тандоону тандап алсаңыз болот, бирок эгер сизде ылдамдыктын салыштырмалуу деңгээли жогору болсо, анда сызыкты калтырып, калканч кала берет жана жок болот. кайра баштоо, кайра иштетүү GPRS жана GPS ж.

//#define turnOffShield // маалыматтарды жайгаштыргандан кийин калканды өчүрүү

Ошондой эле, бул мисал SIM7000дин модулга мүнөздүү жана глобалдуу уникалдуу IMEI номерин автоматтык түрдө алып келерин жана аны dweet.ioго маалыматтарды жайгаштырганда түзмөктү идентификациялоо үчүн аны түзмөктүн идентификатору (же эгер кааласаңыз "аты") катары колдонорун унутпаңыз.. Кааласаңыз, муну өзгөртө аласыз, ошондуктан мен сизге жөн эле кабар берейин деп ойлогом:)

Сиздин маалымат чындыгында dweet.ioго жөнөтүлүп жаткандыгын текшерүү үчүн, жөн гана тиешелүү маалыматты толтуруп, URLди каалаган браузерге көчүрүп/чаптаңыз:

dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}

мында {deviceID} Arduino тапкандан кийин, сериялык монитордун башында басылган IMEI номери менен алмаштырылышы керек. Бул URLди браузериңизге киргизгенден кийин, сиз төмөнкүдөй JSON жообун көрүшүңүз керек:

"Мазмунду" карап, жайгашкан жериңиздин кеңдигин, узунун, ылдамдыгыңызды (саатына километр менен), багыттын багытын (градус, түндүктө 0 градус менен), бийиктикти (метр), температураны (*C, бирок сезүү керек) кодду конвертациялоо бекер), жана камсыздоо чыңалуусу милли вольтто (бул VBAT, батареянын чыңалуусу). NMEA маалымат сабы жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн SIM7000 AT буйрук окуу китебинин 149 -бетин карасаңыз болот.

Орнотууңуз двитке ийгиликтүү маалыматтарды жөнөтүп жаткандыгын текшергенден кийин, бардык маалыматтарыбызды жагымдуу интерфейсте көрүү үчүн панелди орнотолу!

4 -кадам: Freeboard.io орнотуу

Бул үйрөткүч үчүн биз Pubboard жана dweet сыяктуу көптөгөн булут платформалары менен, ошондой эле JSON жана MQTT сыяктуу башка мүмкүнчүлүктөр менен туташа ала турган freeboard.io, чындап IoT панели колдонобуз. Сиз болжолдогондой, биз дагы мурунку бөлүмдөгү мисал коддо колдонулган dweet.io колдонобуз. Маанилүү эскертүү катары freeboard.ioдогу панелдерди сүйрөө Chromeдо иштебейт окшойт, анын ордуна Firebox же Microsoft Edge колдонуңуз. Антпесеңиз, экраныңыздагы нерселерди кайра иретке келтирүү чыныгы "панель" болушу мүмкүн!

Аккаунт жана түзмөктү орнотуу

• Сизге керек болгон эң биринчи нерсе freeboard.io башкы барагындагы кызыл "АЗЫР БАШТОО" баскычын чыкылдатуу менен каттоо эсебин түзүү, ишеним грамоталарын киргизүү жана "Менин каттоо эсебимди түзүү" дегенди басыңыз. Андан кийин сиз жаңы каттоо эсебиңизди тастыктаган электрондук кат аласыз.
• Эми башкы беттин жогорку оң жагындагы "Кирүү" баскычын чыкылдатыңыз жана киргенден кийин сиз өзүңүздүн долбоорлоруңузду жөнгө салуу панели болгон "эркин тактайларыңызды" көрүшүңүз керек. Албетте, эгер каттоо эсеби жаңы болсо, сиз бул жерде эч нерсе көрбөйсүз, андыктан жаңы долбоордун атын киргизип, оң жактагы "Жаңы түзүү" баскычын басыңыз. Бул сизди интерфейсти өзүңүз каалагандай орното турган бош панелге алып келет. Ал жерде акысыз тактада сиз ар кандай "панелдерди" орното аласыз жана ар бир панелде бир же бир нече "виджеттер" болушу мүмкүн, алар кандайдыр бир жол менен сиздин маалыматты көрсөтүүчү графиктер, карталар, өлчөгүчтөр ж.б.у.с.
• Биз азыр кылышыбыз керек болгон биринчи нерсе - бул сиздин Arduino + LTE калканыңыз болгон чыныгы маалымат булагын орнотуу. Бул үчүн, "Маалымат булактары" астындагы жогорку оң бурчтагы "КОШУУ" баскычын чыкылдатыңыз. Андан кийин, "Dweet.io" тандап, "Аты" талаасына каалаган атын киргизиңиз. Бирок, "Thing Name" талаасында сиз каалагандай аталыштын ордуна калкан IMEI номерин киргизгениңизди текшериңиз, анткени freeboard бул маалыматты двитеттен алуу үчүн колдонот.
• "Сактоо" баскычын чыкылдаткандан кийин, сиз түзмөгүңүздүн "Маалымат булактары" астында пайда болгонун, ошондой эле ал маалыматты акыркы жолу двитке жөнөткөнүн көрүшүңүз керек. Сиз ошондой эле акыркы баалуулуктарды текшерүү үчүн жаңыртуу баскычын чыкылдата аласыз, бирок freeboard өзү жаңырат, андыктан бул баскычты колдонуунун кажети жок.

Куралдар тактасын орнотуу

Эми экранда көргүңүз келген чыныгы коңгуроолорду жана ышкырыктарды кантип орнотууну карап көрөлү!

• Панелди кошуу үчүн, сол жактын үстүндөгү "АДАМДЫ КОШУУ" баскычын чыкылдатыңыз жана экраныңызга кичинекей терезе кошулганын көрөсүз. Бирок, бул жерде азырынча эч нерсе жок, анткени биз виджеттерди кошкон жокпуз!
• Виджетти кошуу үчүн панелдеги кичинекей "+" баскычын чыкылдатыңыз. Бул виджеттин ар кандай варианттары бар ачылуучу менюну алып келет. GPS көзөмөлүн жүргүзө турган болсок, анда "Google Map" виджетин тандап алалы. Сиз анда эки талааны, кеңдикти жана узундукту көрүшүңүз керек. Буларды туура толтуруу үчүн, түзмөгүңүз буга чейин двитке жайгаштырылышы керек. Эгер бар деп ойлосоңуз, анда "+ Маалыматтар Булагын" чыкылдатып, маалымат булагын ("SIM7000 GPS Tracker"), андан кийин "лат" баскычын чыкылдатыңыз, ал калкан Dweetке жарыялоодо колдонот. Узундук талаасынын жол -жобосун кайталаңыз жана картанын кайда болгонунузду белгилөө үчүн маалымат чекиттеринин ортосуна сызыктарды түшүрүүнү кааласаңыз, ылдыйдагы сыдырманы басыңыз.
• Эми сиз болжолдуу жайгашкан кичинекей картаны көрүшүңүз керек! Картанын иштээрин текшерүү үчүн, учурдагы GPS lat/long'ту бир аз башка нерсеге өзгөртүп көрүңүз, мисалы, сериялык монитордо басылган dweet URLдеги lat/long маанилеринин ондук чекитинен кийинки биринчи цифра. Калкан маалыматтарды жайгаштырганда Arduino IDE. Аларды тууралагандан кийин, URLди көчүрүп чаптаңыз жана браузериңизде аткарыңыз.

dweet.io/dweet/for/112233445566778?lat=11.223344&long=-55.667788&speed=0&head=10&alt=324.8&temp=22.88&batt=3629

Эми кайра freeboardго которулуңуз, жана ал сиздин такталган жериңизди чийип, чекиттердин ортосуна кызгылт сары сызык тартылганын көрүшүңүз керек! Сонун нерселер го? Ошентип, биздин GPS трекерибиз реалдуу убакытта же сиздин укмуштуу окуяларыңыз бүткөндөн кийин бекер тактада көрүшүңүз үчүн, жайгашкан жери тууралуу маалыматты двитке жөнөтө турган сүрөттү аласыз деп ойлойм

Кошумчалар

Биздин кичинекей GPS трекерибиз лат/узун маалыматтарды гана эмес, бийиктикти, ылдамдыкты, багытты жана температураны да жөнөткөндүктөн, биздин тактаны түстүү кылуу үчүн дагы бир нече виджеттерди ыргытып көрөлү!

• Жаңы панелди кошуудан баштайлы, андан кийин жаңы панелдин ичине өлчөгүчтү кошуу үчүн, панелдеги "+" баскычын чыкылдатып, "Габаритти" тандаңыз. Мурдагыдай эле, маалымат булагын колдонуңуз жана бул өлчөгүч үчүн бизди кызыктырган маалымат катары "ылдамдыкты" тандаңыз. Сиз анда панелиңизде жакшы көрсөткүчтү көрүшүңүз керек!
• Муну бийиктик жана температура баалуулуктары үчүн кайталаңыз.
• Эми аталыш үчүн анын ордуна "Көрсөткүчтү" кошолу. Бул негизинен компас, анткени ал (Түндүк) 0 градуска карай баштайт жана оң багыттар үчүн саат жебеси боюнча айланат.. Perfecto!
• Панелдин өлчөмүн өзгөртүү үчүн, картаны камтыган панелдин үстүнө келиңиз жана оң жактагы кичине ачкычтын символун көрүңүз. Аны чыкылдатыңыз жана панелдин аталышын киргизиңиз жана "Тилкелердин" астына "2" деп жазыңыз, панелдин туурасын жогорулатыңыз.
• Айнектердин жайгашуусун өзгөртүү үчүн аларды жөн эле сүйрөңүз! Сиз ошондой эле "Sparkline" кошууну экспериментке алсаңыз болот, бул негизи сызыктуу график, андыктан сиз акыркы маалыматтарды гана эмес, тарыхый маалыматтарды да көрө аласыз.

Көңүл ачып, баарын өзүңүз каалагандай орнотуңуз, анткени биз талаага чыгууга даярбыз!

5 -кадам: Тестирлөө

Орнотууңузду текшерүү үчүн, тандоо сапарын жогорку чечим менен басып алуу үчүн, 10-20 сек сыяктуу төмөн убакытка коюуну сунуштайт элем. Мен ошондой эле калкан уктап калбашы үчүн "turnOffShield" өзгөрмөсүн комментарийде калтырмакмын. Бул ага маалыматтарды ырааттуу түрдө жайгаштырууга мүмкүндүк берет.

Ардуиного кодду жүктөгөндөн кийин, же Arduino'ду иштетүү үчүн батарейканы (7-12В) алыңыз же жөн эле машинанын USB адаптерин колдонуп Arduino'yu сайыңыз. Ошондой эле, буга чейин айтылгандай, калканга сайылган 3.7V LiPo батарейкасы керек болот; Жогорудагы сүрөттө көрсөтүлгөн калкан эски версия жана LiPo батарейкасы жок болчу, бирок азыр ал бардык жаңы версияларда керек.

Андан кийин, кайсы бир жерде freeboardду ачыңыз, ошондо кайтып келгенде натыйжасын көрө аласыз! Arduino'ду туташтыргандан кийин, барууга даярсыз! Кыдырып, кофе ичип, үйгө кайткыла, жана сиз маалыматтардын тактайда жазылганын көрөсүз. Эгер чындап кааласаңыз (мен муну унаа айдап баратканда сунуштабайм …) сиз досуңуз машинаны айдап баратып, телефонуңуздагы акысыз маалыматтарды реалдуу убакытта көрө аласыз. Кызыктуу нерселер!

6 -кадам: Жыйынтыктар

Бул сыноо үчүн атам экөөбүз Trader Joe'дон тооктун барабандарын алганы бардык (omnomnomnom …), биз абдан так маалыматтарды чогулттук. Мен түзмөктү ар 10 секунд сайын жөнөтүп турчумун жана сапардын максималдуу ылдамдыгы болжол менен 92км (57mph тегерегинде) болгон, бул абдан так, анткени биз спидометрди дайыма көзөмөлдөп турчубуз. LTE калканы сөзсүз түрдө өз ишин жакшы аткарат жана маалыматты булутка тез жөнөтөт. Азырынча ушунчалык жакшы!

Бирок, балким, анча деле жакшы эмес жаңылык, бекер картадагы виджет мен ойлогондой сонун эмес. Бул сизге чычканыңыздын жайгашкан жерин жылдырууга мүмкүндүк бербейт жана ал акыркы жайгашкан жердин борборунда калат, андыктан ал унаа GPS трекери сыяктуу нерселер үчүн эң сонун, бирок эгер сиз бардык маалымат пункттары менен аяктаган саякатты талдоону кааласаңыз, айрыкча узак жол болду.

Бул үйрөткүчтө биз LTE калканды GPS трекери жана маалыматтарды каттоочу катары кантип колдонууну жана freeboard.ioдогу маалыматты тез көрүүнү үйрөндүк. Эми фантазияңызды колдонуңуз жана аны өз долбооруңузда колдонуңуз. Сиз дагы калканчтарды кошуп, бул нерсени аз кубаттуулуктагы күн маалыматтарды жазуучуга айландырсаңыз болот! (Мен келечекте бул боюнча үйрөткүч жасоону пландап жаткандырмын!). Freeboard картасынын чектөөлөрүнөн улам, мен дагы, двиттерден маалыматтарды ала турган жана Google Карталарында трекердин жайгашуусун график менен түзүүгө мүмкүндүк бере турган, жеке Android тиркемесин жасоо боюнча жаңы окуу куралын түзүүнү пландап жатам. саякатыңыздын өзгөчөлүктөрүн токтотуп, токтотуңуз! Бар болуңуз!

• Эгерде сизге бул долбоор жакса, анда ага жүрөгүңүздү тартуулаңыз!
• Эгерде сизде жаңы окуу куралы боюнча суроолор, комментарийлер, сунуштар болсо же бул долбоорду өзүңүз сынап көргөн болсоңуз, анда сөзсүз түрдө төмөндө комментарий калтырыңыз!
• Instructables'де мени ээрчиңиз, менин YouTube каналыма жазылыңыз же Twitterде мени ээрчиңиз, менин акыркы Arduino долбоорлорум менен кабардар болуп туруңуз! Мен жаш инженермин, мен үйрөнгөндөрүм менен бөлүшүүнү жакшы көрөм, андыктан жакын арада дагы башка окуу куралдары болот!
• Эгерде сиз ачык булак жабдууларын бөлүшүүдө жана аларды билим берүү максатында кылдат документтештирүүдө менин колдогонумду кааласаңыз, Amazon.comдо өз калканыңызды сатып алуу менен ойноп көрүңүз!