Kursimi i energjisë GPS me ekranin e bojës E: 4 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:10

Çdo verë shkoj për shëtitje në vende të largëta. Ndonjëherë, kur gjurma është e zbehtë ose madje zhduket, më duhet të përdor GPS -në e telefonit tim për të marrë koordinatat e mia dhe pastaj të kontrolloj pozicionin tim në një hartë letre (shpesh nuk kam sinjal, kështu që hartat e letrës janë të detyrueshme). Për të kursyer baterinë e telefonit tim, vendosa të ndërtoj një pajisje GPS me fuqi të ulët bazuar në arduino dhe duke përdorur një ekran E-Ink. Një ekran E-Ink ka nevojë vetëm për energji për të aktualizuar ekranin, prandaj është i përshtatshëm për pajisjet e kursimit të energjisë.

Cili është parimi i këtij GPS?

Ju e ndizni GPS duke shtypur një buton, ekrani aktualizon vendndodhjen tuaj, lartësinë dhe numrin e satelitëve të përdorur për të llogaritur vendndodhjen tuaj dhe pastaj fiket automatikisht për të kursyer baterinë. Falë ekranit E-Ink, vendndodhja juaj qëndron në ekran edhe pasi GPS të jetë fikur. Ju mund të ndryshoni sistemin e koordinatave të përdorura nga GPS (gjatësia/gjerësia në shkallë dhjetore, sistemi UTM dhe variantet e tij …) duke përdorur butona shtytës, në mënyrë që ta përdorni me harta nga shumë vende të ndryshme.

Kam mësuar shumë gjëra gjatë këtij projekti të vogël dhe shpresoj se do të argëtoheni aq shumë sa unë duke e bërë atë!

Disclaimer:

Unë jam mjaft i sigurt në këtë ndërtesë në mënyrë që ta përdor atë gjatë ecjeve të mia të ardhshme, megjithatë unë gjithmonë do ta kem telefonin tim si një GPS rezervë. Nëse nuk jeni të sigurt për atë që po bëni ju këshilloj të blini një GPS komercial në vend që ta krijoni vetë. Unë ju inkurajoj që të kontrolloni qarkun dhe kodin vetë dhe nuk mund të mbaj përgjegjësi nëse GPS -i që keni ndërtuar sipas këtij udhëzimi ju dështon

Një gjë tjetër: ky GPS nuk do të funksionojë në Norvegji dhe Svalbard në modalitetin UTM. Në të vërtetë, rrjeti UTM nuk është projektuar në të njëjtën mënyrë në këto vende në krahasim me pjesën tjetër të botës dhe unë nuk isha në gjendje ta përfshija këtë specifikë në arduino për shkak të kufizimeve të kujtesës …

Furnizimet

- 1 x Arduino Nano

- 1 x modul GPS Ublox-6m

- 1 x E-Ink ekran me modulin e tij. Kam përdorur këtë:

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

- 1 x 18650 bateri Li-Jon (rreth 2000mah duhet të jetë e mjaftueshme)

- 1 x 18650 mbajtëse baterie

- 1 modul ngarkimi dhe mbrojtjeje për bateritë Li-Jon bazuar në një TP4056 si ky:

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

- 1 x dy pozicione kaloni (lloji ON/OFF)

- 3 x çelsin e butonave të shtypjes

- 1 x 1 MΩ rezistencë

- 1 x mosfet i kanalit N të qëllimit të përgjithshëm (kam hequr një nga njësia e furnizimit me energji kompjuterike)

- 1 x Stripboard

- Tela

- 1 x Breadboard për prototipim

Hapi 1: Prototipizimi i GPS

Para së gjithash ju duhet të mblidhni pajisjen në një tabelë për të testuar përbërësit dhe kodin arduino.

Fuqizimi i GPS

Për të fuqizuar pajisjen kam përdorur një bateri Li-Ion 18650 prej 2000 mAh. Ky lloj baterie ka nevojë, ashtu si bateritë Li-Po, të ngarkohet dhe shkarkohet në mënyrë të kontrolluar. Ngarkimi i baterisë në mënyrë të gabuar mund të marrë zjarr apo edhe të shpërthejë ashtu si një Li-Po! Për të qenë në gjendje ta ngarkoni atë duke përdorur një karikues klasik të telefonit, duhet të përdorni një modul të bazuar në TP4056.

Në këtë hap të parë ju vetëm duhet të lidhni tela pozitivë (të kuq) nga mbajtësi i baterisë në B+ në modul dhe tela negative (e zezë) nga mbajtësi i baterisë në B-. Pastaj ju duhet të lidhni telat në OUT+ dhe OUT- në modul, ato do të lidhen më vonë me pajisjen.

E RORTNDSISHME: Sapo të përfundojë pajisja, do të na duhet ta lidhim arduinon me kompjuterin, kur e bëjmë këtë është vërtetë e rëndësishme të hiqni baterinë nga pajisja, përndryshe ekziston rreziku që arduino të fillojë të ngarkojë baterinë në një mënyrë të pasaktë dhe ekziston, përsëri, një rrezik që ai të marrë zjarr.

Instalimi i gjërave në tabelën e bukës

Hapi tjetër mund të jetë pak i ndërlikuar: duhet të lidhni gjithçka në dërrasën e bukës në mënyrë që të përputhet me skemën e mësipërme.

Një këshillë e vogël: merrni maksimumin e hapësirës në dispozicion në tryezën tuaj të bukës dhe… merrni kohën tuaj;)

Hapi 2: Ngarko kodin

Tani është koha për të ngarkuar kodin në arduino!

Së pari sigurohuni që bateria të hiqet nga mbajtësi i baterisë, pastaj lidhni arduino në kompjuter, ngarkoni kodin arduino të bashkangjitur dhe shkëputni arduino. Më në fund mund ta vendosni baterinë në pajisje.

Nëse keni ndonjë pyetje në lidhje me kodin, mos ngurroni t'i pyesni në pjesën e komenteve më poshtë!:)

Hapi 3: Bëjeni që të funksionojë

Tani më lejoni të shpjegoj se si funksionon ky GPS në të vërtetë:

Kur shtypni butonin që lidh tokën dhe kunjat +5V nga arduino për rreth 3 sekonda GPS ngrihet.

GPS mund të fillojë në dy mënyra të ndryshme: mënyra e konfigurimit dhe mënyra aktuale GPS. Për të zgjedhur mënyrën në të cilën filloni, duhet të ndryshoni pozicionin e ndërprerësit të dy pozicioneve të lidhur midis A0 dhe tokës.

Mënyra e konfigurimit: Në këtë mënyrë ju mund të zgjidhni nëse GPS shfaq vendndodhjen tuaj (gjerësia, gjatësia, lartësia dhe numri i satelitëve të përdorur për të llogaritur vendndodhjen tuaj) në shkallë dhjetore ose nëse dëshironi që ajo të tregojë vendndodhjen tuaj (lindja, veriu, lartësia, zona dhe numri i satelitëve të përdorur për të llogaritur vendndodhjen tuaj) të projektuara në rrjetin UTM (ose ndonjë variant të tij siç do ta shohim më vonë). Për të kaluar midis modalitetit Lindje/Veri dhe Gjerësi/Gjatësi thjesht shtypni butonin që lidh A1 me tokën derisa ekrani të shfaqë "MODE: E/N" (për Lindje/Veri) ose "MODE: L/L" (për Latitude /Gjatësia).

Nëse doni koordinatat tuaja në shkallë dhjetore, zgjidhni modalitetin "L/L" dhe më pas kaloni përsëri kalimin e dy pozicioneve në modalitetin GPS. Cilësimet tuaja tani ruhen në kujtesën e arduino dhe pajisja tani do të sinkronizohet me satelitët dhe do të shfaqë pozicionin tuaj, lartësinë dhe numrin e satelitëve të përdorur për të llogaritur vendndodhjen tuaj. Kujdes: duhet të jeni jashtë ose afër dritares për të lejuar që GPS të dëgjojë satelitët! Pajisja pastaj fiket automatikisht për të kursyer baterinë.

Për të gjetur pozicionin tuaj në një hartë, ndoshta do të duhet të përdorni koordinatat tuaja në drejtim të Lindjes dhe Veriut. Ky sistem është në të vërtetë një projeksion i koordinatave tuaja GPS në një rrjet. Shumicën e kohës harta do të diplomohet në sistemin UTM, por disa vende përdorin një variant të këtij sistemi prandaj ju duhet të vendosni një parametër tjetër në mënyrë që të zgjidhni midis sistemit UTM dhe variantit të hartës tuaj.

Për të gjetur sistemin e hartës suaj shpesh duhet të kontrolloni shkrimet e vogla në një cep të saj. Nëse harta juaj është në sistemin UTM, atëherë parametrizimi i GPS është i drejtpërdrejtë: thjesht shtypni butonin e shtypjes që lidh A2 me tokën në mënyrë që ekrani të shfaqë "ZONA: AUTO".

Në shumë vende hartat janë në një variant lokal të sistemit UTM: për shembull në Suedi hartat shpesh janë në sistemin SWEREF 99 TM. Ky sistem përdor të njëjtin projeksion si sistemi UTM në zonën 33 por i shtrirë në të gjithë vendin! Kjo do të thotë që nëse përdorni një hartë në SWEREF 99 TM do t'ju duhet të rregulloni manualisht zonën e GPS në 33. Për ta bërë këtë, shtypni butonin shtypës që lidh A2 me tokën derisa ekrani të shfaqë "ZONE: AUTO" dhe më pas shtypni butonin që lidh A1 me tokën derisa ekrani të shfaqë "ZONA: 33". Në mënyrë të ngjashme, në Finlandë shumica e hartave përdorin sistemin ETRS-TM35 i cili është sistemi UTM në zonën 35 të shtrirë në të gjithë vendin (prandaj këtu do të kishit për të zgjedhur "ZONA: 35"). Shumë vende kanë këtë lloj variantesh të sistemit UTM.

Pasi të keni parametrizuar saktë GPS thjesht ktheni çelësin e dy pozicioneve në modalitetin GPS, cilësimet tuaja tani ruhen dhe pajisja tani do të sinkronizohet me satelitët, do të shfaqë pozicionin tuaj dhe do të fiket.

Mënyra GPS:

Pajisja do të fillojë dhe do të tregojë drejtpërdrejt pozicionet tuaja sipas parametrave të ruajtur në kujtesën e saj. Pasi të jetë shtypur pozicioni, pajisja do të mbyllet vetë drejtpërdrejt për të kursyer baterinë.

Hapi 4: Saldoni Komponentët në një Bord Rrip dhe Montoni Pajisjen

Tani që gjithçka funksionon, bashkoni përbërësit në stripboard sipas skemës. Mund të filloni nga mënyra se si i organizuat përbërësit në stripboad si një pikënisje për modelin e stripboard. Mos hezitoni të gërvishtni bakrin nga disa vija në mënyrë që të bëni një qark më kompakt.

E rëndësishme: Mos harroni të hiqni bakrin nëpër kunjat e arduino;)

Së fundi, ngjiteni ekranin, mbajtësen e baterisë dhe antenën e modulit GPS në tabelën e shiritit me zam të nxehtë. Përdorni shirit elektrik izolues nëse është e nevojshme për të shmangur qarqet e shkurtra.

Për të kompletuar pajisjen tani keni dy mundësi: ose mund të kërkoni në internet për një kuti plastike që i përshtatet dimensionit të GPS -it tuaj të përfunduar (do t'ju duhet të shkurtoni vrimat për ekranin, butonat e shtypjes, ndërprerësin dhe mikro Hyrja e ngarkuesit USB) ose mund të printoni 3D një kuti plastike që i përshtatet në mënyrë të përkryer modelit tuaj.