Gjurmimi i rrugës GPS V2: 4 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:13

Projekti: Gjurmimi i Rrugës GPS V2

Data: maj - qershor 2020

PPRDITSO

Versioni i parë i këtij projekti, ndërsa funksiononte në parim, kishte një numër defektesh të cilat duheshin rregulluar. Së pari nuk më pëlqeu kutia, kështu që e zëvendësova me një tjetër. Së dyti, llogaritjet për shpejtësinë dhe distancën nuk janë të sakta. Testet shtesë në terren me njësinë e vendosur brenda një automjeti dhe lejohen të hartojnë itinerarin dhe më pas kjo rrugë e hartuar u hartua në GPS Visualizer dhe Google Earth Pro me rezultate të shkëlqyera si në aspektin e itinerarit aktual të hartës ashtu edhe në distancën e llogaritur me opsionin "vizore". në Earth Pro

Për më tepër, qarku u përditësua në mënyrë që bateritë 18650 të furnizonin energji direkt me bordin ESP32 DEV, ndërsa njësia NEO7M GSP mundësohej drejtpërdrejt nga moduli Step Down në vend se përmes bordit DEV. Kjo prodhoi një sistem më të qëndrueshëm. Softueri në përgjithësi u rregullua, me opsionin Email dhe lidhjen pasuese me Routerin lokal, vetëm nëse njësia gjeti një skedar ose skedarë të disponueshëm për t'u dërguar. Një përmirësim përfundimtar ishte ndryshimi i testit "gps.location.isValid" në "gps.location.isUpdated" kjo siguroi që vetëm vendndodhjet e azhurnuara të GPS ku ruheshin brenda skedarit të itinerarit, në vend se vendndodhje të shumta GPS secila me të njëjtën gjerësi dhe gjatësi gjeografike

Unë do të vëreja në këtë pikë se ky është sistemi i parë i bazuar në GPS që kam krijuar, dhe versionet pasuese do të zëvendësonin kryesisht instalimet elektrike ekzistuese me një bord të bazuar në PCB. Për të siguruar që të gjitha lidhjet me tela të mos dështojnë, gjatë trajtimit të përafërt, të gjitha këto lidhje janë ngjitur

Kam përditësuar skedarët ICO dhe Fritzing dhe kam shtuar fotografi të reja për të treguar ndryshimet që kam bërë

P ORMBLEDHJE

Ky projekt ishte një ndryshim i plotë i drejtimit për mua, duke u larguar nga Ora Nixie dhe Robotët e bazuar në WiFi. Përdorimi i një moduli Arduino të bazuar në GPS më ka intriguar dikur dhe pasi kisha kohë të lirë duke pritur për pjesë shtesë për projektin kryesor në të cilin po punoj, vendosa të ndërtoj një pajisje për përcjelljen e rrugës GPS, të mundësuar nga bateria, peshë e lehtë, i lëvizshëm, dhe i aftë të transferojë informacionin e rrugës ose përmes një karte mikro SD ose, nëse ishte i disponueshëm një rrjet WiFi, përmes E-Mail dhe një skedari të bashkangjitur. Ky projekt kërkoi përdorimin e katër komponentëve që nuk i kisha përdorur më parë, përkatësisht një ekran 0.96”oLED, lexues të kartave SD, Modul GPS dhe Bordit të Zhvillimit ESP32. Madhësia përfundimtare e njësisë, megjithëse sigurisht e lëvizshme, mund të zvogëlohet më tej, me një sasi të plotë 25-50%, nëse telat që kam përdorur zëvendësohen me një pllakë PCB të bashkangjitur drejtpërdrejt në Bordin e Zhvillimit ESP32 dhe bateritë 18650 dhe zbriten moduli ku zëvendësohet me një bateri të përshtatshme Li-ion 5V.

Furnizimet

1. Bordi i Zhvillimit ESP32

2. Ora DS3231 RTC me kopje rezervë të baterisë

3. Kartë Micro SD Lexues i bazuar në SPI, me 1GB micro SD Card

4. Ekran me bazë 0.96”oLED I2C

5. Moduli GPS NEO-7M-0-000

6. kondensator 10uF

7. 2 x 10K rezistorë, 4.7K rezistencë

8. Transformatori i zbritjes DC-DC

9. Bateri 2 x 18650

10. Mbajtës i dyfishtë i baterisë 18650

11. Çelës me një shtyllë

12. Çelës shtytës momental

13. Kuti projekti 2 x 100mmx50mmx65mm

14. Telat Dupont, zam i nxehtë.

Hapi 1: NDSTRRTIM

Diagrami i bashkangjitur Fritzing tregon paraqitjen e qarkut. Dy bateritë 18650 dhe moduli i zbritjes mund të zëvendësohen me një paketë baterie Li-ion që siguron 5V drejtpërdrejt. Unë rekomandoj modulin NEO-7M me prizën e antenës së jashtme të integruar SMA e cila ju lejon të shtoni një copë teli të thjeshtë 30 cm në gjatësi e cila merr informacionin satelitor, kjo shpesh zgjat disa minuta pasi njësia është ndezur fillimisht. Pjesa e poshtme e dy kutive të projektit ka hapje të bëra për ekranin, antenën GPS, çelësin dhe kartën SD, gjithashtu përmban orën RTC, lexuesin e kartës SD, ekranin 0.96”oLED, butonin, modulin GPS dhe bordin e PCB. Kutia e sipërme e projektit përmban bordin e zhvillimit ESP32, 18650 bateri dhe mbajtës të baterisë, modulin e zbritjes dhe një hapje të vetme për ndërprerësin me një shtyllë. Pjesa e sipërme e kësaj kutie të projektit mbahet në vend me katër vida të kundërta të fundosura të cilat mund të hiqen për të lejuar që dy bateritë e rimbushshme 18650 të hiqen, ngarkohen dhe pastaj zëvendësohen. Njësia nuk është e papërshkueshme nga uji, megjithatë mund të bëhet kështu. Një ngarkues i përshtatshëm i baterisë me bazë USB gjithashtu mund të instalohet brenda kësaj kutie të sipërme të projektit, me një hapje të përshtatshme, për të lejuar që bateritë brenda të ngarkohen pa pasur nevojë të hiqni kapakun e kutisë. Ndërsa moduli GPS mund të sigurojë kohën dhe datën, të marra nga sateliti, vendosa që koha dhe data lokale do të ishin më të përshtatshme, kështu që shtova një modul RTC.

Disa nga fotografitë e konstruksionit tregojnë zhvillimin e hershëm të këtij projekti ku unë isha duke përdorur një bord WeMos D1 R2 dhe një ekran të thjeshtë 16x2 LED, të dyja këto u zëvendësuan në versionin përfundimtar.

Hapi 2: SOFTUER

Arsyeja për bordin Arduino të bazuar në ESP32 ishte se pas disa kërkimeve zbulova se ESP32 mund të dërgojë me sukses e-mail në një llogari G-Mail, me kusht që cilësimet e llogarisë të ndryshojnë në mënyrë që të lejojë "marrjen e e-mail më pak të sigurt", kjo kërkon një ndryshim në cilësimet e llogarisë G-Mail. Për të hyrë në këtë, shkoni te opsioni i menysë "Menaxho llogarinë e Google", pastaj zgjidhni "Siguri" dhe në fund lëvizni poshtë derisa të shihni "Qasje më pak e sigurt në aplikacion", aktivizoni këtë veçori.

Ju do të duhet të shkarkoni dhe instaloni skedarët e mëposhtëm të përfshirë: TinyGPS ++. H, SoftwareSerial.h, "RTClib.h", "ESP32_MailClient.h", "SPIFFS.h", WiFiClient.h, math.h, Wire.h, SPI.h, SD.h, Adafruit_GFX.h, dhe Adafruit_SSD1306.h.

Programi u zhvillua duke përdorur versionin 1.8.12 të Arduino IDE, dhe bordi i zgjedhur ishte "DOIT ESP32 DEVKIT V1".

Për shkak të madhësisë së programit ju nuk mund ta zhvilloni këtë program në një Arduino UNO, gjithashtu kur shkarkoni softuerin, është e nevojshme të hiqni tela TX nga moduli GSP përndryshe shkarkimi do të dështojë. Një kondensator 10uF ishte ngjitur në kunjat "EN" dhe "GND" të bordit ESP32, kështu që nuk ishte e nevojshme që butoni "EN" të shtypet sa herë që shkarkohej një program i ri softuerik.

Softueri Arduino u zhvillua për të lejuar përdoruesin e sistemit ose të regjistrojë një rrugë ose rrugë brenda njësisë dhe pastaj të heqë Kartën SD dhe t'i ngarkojë ato përmes një lexuesi të kartave të bazuara në PC, ose të zgjedhë opsionin e menysë E-Mail dhe të ketë të gjitha dosjet e rrugës të mbajtura në njësi të dërguara në një llogari G-Mail, një rrugë e bashkangjitur në çdo E-Mail. Skedarët e rrugës janë të formatuar brenda Njësisë dhe mund të marrin formën e dy stileve të ndryshme, formatit "GPX" i cili mund të shihet drejtpërdrejt duke përdorur "GPS Viewer" një aplikacion google i disponueshëm falas për t'u përdorur në internet, ose "KML" format i cili mund të shihet drejtpërdrejt duke përdorur aplikacionin "Google Earth Pro" të disponueshëm për tu shkarkuar nga Interneti. Ky aplikacion i njëjtë gjithashtu mund të lexojë dhe shfaqë skedarët e rrugës të bazuar në "GPX". Të dyja këto formate skedari janë të disponueshme lirshëm si skema të formatit të skedarit dhe mund të gjenden në internet në Wikipedia. Pasi të jetë dërguar e-mail ose e-mail, njësia do të kthehet në monitorimin e rrugës, megjithatë ajo do të parazgjedhet në formatin e skedarit GPX. Butoni i shtypjes përdoret për të zgjedhur opsionin E-Mail, për të zgjedhur formatin e skedarit GPX ose KML dhe për të filluar dhe ndaluar regjistrimin e itinerarit. Në modalitetin e monitorimit të itinerarit, ekrani oLED do të shfaqë gjatësinë dhe gjerësinë gjeografike të pozicionit aktual dhe më pas në ekranin e dytë do të shfaqë kohën, datën, lartësinë në metra, numrin e satelitëve që përdoren, shpejtësinë në Km dhe në fund kursin e dhënë si një të pikave të busullës kardinal. Ndërsa në modalitetin e regjistrimit të rrugës ekrani do të shfaqë skedarin e rrugës që ka hapur, atëherë përveç dy ekraneve të përshkruar më parë do të shfaqet edhe një ekran i tretë i cili detajon skedarin e rrugës që përdoret, numrin e pikave rrugore që ka regjistruar dhe së fundi distanca që mbulon në Km.

Imazhet e mëposhtme tregojnë sesi e-mailet, të krijuar dhe dërguar nga njësia, merren dhe shfaqen nga G-Mail.

Hapi 3: PCRFUNDIM

Kam mësuar shumë nga zhvillimi i këtij projekti, megjithatë kjo njësi mund të konsiderohet vetëm si një "prapambetje" e një sistemi të bazuar në Aplikacion i cili merr skedarët GPX ose KML kur i shfaq ato. Përdorimi i softuerit të palëve të treta ishte një alternativë e pranueshme për zhvillimin e mëtejshëm të këtij softueri. Disponueshmëria e opsionit të menysë "Aplikacioni më pak i sigurt" në menunë e Menaxhimit të Llogarisë Google mund të jetë i kufizuar pasi ndryshimet mund të ndodhin në qershor të vitit 2020, nëse është kështu, atëherë ri-drejtimi i e-mail në një llogari alternative mund të jetë i nevojshëm ose duke përdorur portën 586 në serverin e postës.

Hapi 4: Formatet e skedarëve GPS dhe KML

Më poshtë tregohet një përmbajtje tipike e skedarit për secilin lloj skedari që njësia gjeneron, (vlerat e gjerësisë dhe gjatësisë nuk ndryshojnë shumë në këta shembuj për shkak të njësisë së palëvizshme). Të dy skedarët përmbajnë të dhënat minimale të titullit dhe futbollit të kërkuar nga GPS Viewer dhe Google Earth pro për të shfaqur një vijë të thjeshtë të zezë që tregon rrugën e marrë:

Skedari KML:

Skedari GPX: