Жапайы жаратылыш үчүн зымсыз GPS маалыматтарды каттоочу: 9 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул үйрөткүчтө, биз сизге зымсыз жөндөмү бар кичинекей жана арзан Arduino негизделген GPS маалымат жазгычын кантип жасоону көрсөтөбүз!

Жаныбарлардын кыймылын изилдөө үчүн телеметрияны колдонуу биологдор үчүн абдан маанилүү курал боло алат. Бул сизге жаныбарлардын кайда жашаарын, кайда азыктанарын жана күн сайын канча жол жүргөнүн айтып бере алат. Андан кийин биологдор бул маалыматты жаныбарларды жана алардын чөйрөсүн сактоого жардам берүү үчүн колдонушат.

Биз бул маалыматтарды каттоочу учуучу түлкүлөргө (мөмө жарганаттар деп да аталат) колдондук жана башкалар менен бирге учуучу түлкүлөр ар бир түнү 40 кмден ашык учуп, ошол эле даракта азыктануу үчүн кайтып келишкенин аныктадык.

Бул маалыматтарды каттоочу:

• зымсыз диапазону 2 кмден ашат
• батареянын иштөө мөөнөтү 2 жумадан ашат (Материалдар жана Куралдарда сүрөттөлгөн батареяны колдонуу менен)
• Учурдагы жайгашкан жерин 5 мүнөт сайын "жүрөктүн согушу" менен өткөрүп берет
• EEPROMдо 100 жерди сактай алат
• жана бул маалыматтарды кабыл алуучуга күн сайын же буйрук болгондо жөнөтө же "төгүп салат"

Ардуиного негизделген чакан жана арзан GPS маалымат жазгычын иштеп чыгуу менен, биз зымсыз жөндөмү бар студенттерге, окумуштууларга жана коомдук топторго жергиликтүү жапайы жаратылышынын кыймылын изилдөө үчүн керектүү жабдууларды бердик.

1 -кадам: материалдар жана инструменттер

Бул нускаманы куруу үчүн, сиз жаратуучулардын мейкиндигин иретке келтирип, материалдарды (төмөндө) чогултуп, ширетүүчү темириңизди сайышыңыз керек! Эгерде сиз үтүктүн кайсы учу ысый турганын билбесеңиз (кыйытма: бул учтуу учу), анда, балким, сизге жардам бере турган досуңузду табышыңыз керек!

1 x Arduino Pro Mini 328 - 3.3V/8MHz

1 x GTOP LadyBird 1 (PA6H) GPS модулу

2 x HM-TRP 433Mhz RF FSK өткөргүч

Бул жерде Австралияда биз 433Mhz колдонобуз, ал Радиокоммуникация (Төмөн интерференциялуу потенциалдуу түзмөктөр) класстык лицензиясына ылайык 2015 -жылы ышкыбоздор үчүн жеткиликтүү болот. Жайгашкан жериңизге жараша башка жыштыкта иштеген трансиверди колдонуу керек болушу мүмкүн! HM-TRP 868Mhz RF FSK Transceiver же HM-TRP 915Mhz RF FSK Transceiverди колдонуп көрүңүз.

1 x Lithium AXIAL 1/2AA 3.6v Батарейкасы

1 x 10k Ohm 0.5 Watt металл пленка резисторлору - 8 пакети

2 -кадам: Arduino Pro Mini менен баштаңыз

1. Баштыктын төөнөгүчтөрүн доскага туташтырыңыз
2. Баштапкы абалга келтирүү баскычын алып салыңыз

Кээ бир кеңештер үчүн жогорудагы сүрөттү караңыз!

3 -кадам: GPS модулун Arduino тактасына кошуу

Жогорудагы сүрөттөрдү ээрчиңиз

GPS маалымат баракчасы менен таанышыңыз, болбосо сиз аны канаттай аласыз!

1. Кызыл модулдун узундугун GPS модулунун 4 -пинине (LBACKUP)
2. Кара зымдын узундугун GPS модулунун 12 пинине (GND) кошуңуз
3. Эки тараптуу скотчту колдонуп, GPSти Arduino тактасынын түбүнө бекиңиз
4. Кара зымды Arduino тактасынын түбүнө бүктөп GNDге (RAW жанында!)
5. Резистордун бутун Arduino тактасынын 9 -пини аркылуу өтүңүз жана GPS модулунун 1 -пинине көзүңүздү буруңуз
6. Резистордун бутун 9, 8, 7 жана 6 -казыктарга кесип, бүктөңүз
7. Кызыл зымды Arduino тактасынын үстүнө бүктөп, VCCге кошуңуз
8. Резистордун бутун Arduino тактасынын 5 жана 4 төөнөгүчтөрү аркылуу түртүп, GPS модулунун 9 жана 10 казыктарына кыстарыңыз.
9. Резистордун буттарын Arduino тактасы жана ширеси менен кесип алыңыз

Сиздин GPS модулуңуз азыр тестирлөөгө даяр!

4 -кадам: GPS модулун тестирлөө

Улантуудан мурун GPS модулуңузду сынап көрүү жакшы идея.

1. Компьютериңизге Arduino IDE орнотуңуз
2. Төмөндөгү кодду FTDI үзүлүшүн колдонуп, маалыматтарды каттоочуга жүктөңүз - 3.3V
3. Arduino IDEде Serial Monitorду ачыңыз, эми GPS модулуңуздан Arduino тактасына берилип жаткан маалыматтарды көрө алышыңыз керек.
4. Ошондой эле, u-center сыяктуу башка программаларды колдонуп, GPS маалыматын окуп, сизге канча спутник көрүнүп турганы жана жайгашкан маалыматыңыздын тактыгы сыяктуу башка маалыматтарды бере аласыз!

Унутпаңыз, GPS модулу спутниктерден сигналдарды ала алышы үчүн, сыртка чыгуу керек болушу мүмкүн!

5 -кадам: Зымсыз баруу

Бул трансивердин маалымат барагын карап көрүңүз. Кандай гана акылдуу кичинекей такта, зым антеннасы бар 60 мВт Xbee Proго чейин өткөрөт, бирок анча көп токту колдонбойт, андыктан биздин батарейка узакка иштейт!

1. VCC менен ENABLE ортосундагы transceiver тактасынын үстүнө 10K резисторун туташтырыңыз, бул ENABLEди уктап алуу үчүн бийикке чыгарат !!!
2. VCC жана CONFIG ортосундагы transceiver тактасынын түбүндө зымдын узундугу ширетилсе, бул CONFIGди байланыш үчүн бийик тартат.
3. GPS модулунун капталына изоляциялоочу скотчту коюңуз, бул GPS модулунун капкагынын кыскарышынан трансивердин тактасына тоскоол болот.
4. Дагы бир узундуктагы кызыл зымды VCCге, сарыдан TXка, кара түстөн GNDге, актан RXке жана көккө ИШТЕТ
5. Трансивер тактасын калган эки жактуу скотчтун үстүнө коюңуз
6. Кызыл зымды Arduino тактасынын астына тартыңыз жана VCCге кошуңуз
7. Адегенде кара зымды резистордун үстүнө, андан кийин Arduino тактасынын астына GNDге ээрчиңиз
8. Андан кийин сарыга 2 -ге, акты 3 -ке жана көккө А2 -ге чейин

Кандай аракет. Молодец, сен жеттиң!

6 -кадам: Сизге алуучу керек болот

Эгер ресивериңиз жок болсо, зымсыз GPS маалыматын жазуучуга ээ болуунун мааниси жок, жана бул орнотууга караганда оңой боло алган жок!

1. Экинчи трансиверди алыңыз, экөөнү алдыңыз, туурабы!
2. VCC менен конфигурациянын ортосундагы узундугу кызыл зым
3. GND менен ENABLEдин ортосундагы кара зымдын узундугу
4. Дагы бир узундуктагы кызыл зым VCCге, кара GNDге, сары TXке жана ак RXке
5. Эми FTDI үзүлүшүнө кээ бир башкы төөнөгүчтөрдү коюңуз
6. Кызыл зымды VCCге, кара зымды GNDге, сарыга RXке жана акка TXке кошуңуз (TX менен RX туташтыруучу зымдарды кантип артка кайтаргандыгыбызды караңыз, татаал, татаал, туура!)

Азыр биз зымсыз байланышка даярбыз!

7 -кадам: Антенналарга эскертүү

Антенналар бардык нерсени өзгөртөт, бирок жапайы жаныбарлар менен кээде аларды кичине кармап турууга туура келет.

Маалыматты каттоочу жана кабыл алуучу үчүн эң жакшы антенна - бул диполдук антенна, жөн эле сиз 173 мм узундуктагы зымды ANT пинине жана 173 мм узундуктагы GND пинине узатасыз. Бул комбинация бизге 2 кмден ашык аралыкты көрө алат.

Кээде сизде зымдар илинбейт, жапайы жаратылыштын чоң тиштери бар жана антенналарды, ал тургай маалымат жазуучуларды тиштеп, чайнап жана жок кылат! Антенналарыңызды жашыруу үчүн, аларды түрө аласыз, бул спираль же жазгы антенна деп аталат. Жөнөкөй эле зымыңызды кичинекей отвертка менен ороп, аягынан баштап, трансиверге карай жылдырыңыз.

P. S. сен билесиңби, дагы эмне сонун антенна, балык кармоочу зымдын лидери. Алар жалпысынан пластикалык капталган өрүлгөн болоттон жасалган зымдан жасалган, өтө күчтүү жана абдан ийкемдүү. Өсүмдүктөрдүн астында же тегерегинде сойлоп жүргөн жапайы жаратылышта колдонуу үчүн эң сонун.

8 -кадам: Радиолорду тестирлөө

1. Төмөндөгү кодду FTDI үзүлүшүн колдонуп, маалыматтарды каттоочуга жүктөңүз - 3.3V
2. FTDI үзүлүшүнөн маалымат таржымалын алып салыңыз жана батарейкаңызды же башка 3.3 в кубаттуулукту колдонуп, маалымат жазгычты күйгүзүңүз, + VCCге жана - GNDге
3. Ресиверди FTDI үзүлүшүнө салыңыз (адатта, перифериялык түзүлүштөрдү алмаштыруудан мурун компьютериңиздин USB портунан FTDI үзүлүшүн алып салышыңыз керек)
4. Arduino IDEди иштетип, сериялык мониторуңузду ачыңыз
5. Сериялык мониторду 9600 bps жана "Саптын аягы жок" деп коюңуз
6. "Tx" терип, Жөнөтүүнү чыкылдатыңыз
7. Сиз GPS маалыматын жазгычтан "СЫНОО ОК!" Деп билдирүү алышыңыз керек.

9 -кадам: Зымсыз GPS маалыматын каттоочуңузду жайгаштыруу

Бүттү, тестирлөө аяктады, эми Arduino IDE жана FTDI үзүлүшүн колдонуу менен төмөнкү кодду жүктөп бериңиз! Сизде азыр жапайы жаратылышта колдонуу үчүн зымсыз GPS маалыматын каттоочу бар.

Маалыматты жазгычты колдонууга киргизүүдөн мурун аны менен таанышып алыңыз, приёмникти жана сериялык монитордун жардамы менен жүрөктүн кагышын угууну үйрөнүңүз (ар бир 5 мүнөттө бир болот жана маалымат жазуучу сыртта болушу керек экенин унутпаңыз). Жүрөк согуусун алгандан кийин, сизде "tx" терип, Жөнөтүүнү басуу үчүн 5 секунд бар, ошондо бардык маалыматтар экраныңызга "төгүлөт", жөн гана көчүрүп, өзүңүз каалаган картографиялык программага чаптаңыз.

Код менен таанышып алыңыз, аны каалаган нерсеңиз үчүн өзгөртө аласыз. Аюуга көз салуу, эмне үчүн чоңураак батареяны колдонуп, мүнөт сайын жүрөктүн соккусун алууга болбойт!

Мен сизге маалымат жазуучуңузду кантип топтоо керектигин же жапайы жаратылышка кантип тиркөө керектигин айтпайм, муну сиз жана этика комитети чечиши керек! Мен силерге айтып коёюн, биз жөн эле маалымат жыйноочуларды жылуулукту кыскартуу менен каптадык, эгер сиз бышыраак нерсени кааласаңыз, аларды эпоксиден "казанга" салып койсоңуз болот!

Бул жылдар бою мага жардам берген бардык адамдарга чоң кыйкырык жана зымсыз GPS маалымат жазуучуңузга ийгилик!

Зымсыз конкурстун биринчи сыйлыгы

2017 -жылдагы Arduino сынагынын биринчи сыйлыгы