Plaku dhe Arduino GPS: 6 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:19

Pra, ky Geek Lazy Old (L. O. G.) nuk ka qenë në gjendje të bëjë një Instructable për disa vjet. Në moshën 70 vjeç, truri nuk funksionon si më parë dhe është e vështirë të përqendrohesh në projekte të mëdha e lëre më të përpiqesh të shkruash për to.

(Unë jam duke hyrë në Konkursin Arduino.)

Por me ndihmën e qenit tim të dashur, Sadie dhe makinës sime CPAP, do ta provoj. Sadie është ilaçi im kundër depresionit, më mban shpirtin lart dhe ecim çdo mëngjes. CPAP -i im më ndihmon të fle më mirë dhe për këtë arsye, mendoj pak më mirë.

GPS: Epo, gjithmonë kam qenë i interesuar për GPS. Shumica e GPS-ve komerciale mund të përcaktojnë deri në 2-3 metra. Kushëriri im, i cili është një fermer i madh thotë se pajisjet e tij mund të bëjnë shumë më mirë. Unë e di që një nga fermerët vendas përdor traktorët e tij John Deere për të mbjellë të lashtat në brazda duke përdorur GPS të personalizuar.

Unë kaloj shumë kohë duke shfletuar në internet dhe kam lexuar për GPS me çmime të arsyeshme që mund të maten deri në centimetra! E pabesueshme. Nga ana praktike, nuk më duhet vërtet kjo. Kur bëj shëtitje nuk kam nevojë të di saktësisht se ku jam. Edhe në udhëtimet rrugore, unë përdor smartphone -in tim me Android Auto për të më treguar se ku jam.

Por unë jam gjithashtu një teknologjik, kështu që fillova të shikoj GPS -të për hobistët. Një nga më të njohurit ishte Adafruit Ultimate GPS.

www.adafruit.com/?q=ultimate

Hapi 1: Pendë Adafruit

Epo, një nga versionet e Adafruit Ultimate GPS është Featherwing. Tani nuk kam dëgjuar kurrë për serinë Adafruit Feather, aq më shumë sërf. Wow, Adafruit dhe Lady Ada kanë zhvilluar një bandë të tërë të mikrokontrolluesve dhe aksesorëve bazuar në një platformë të vogël të quajtur Feather. Për Arduinoites, është e ngjashme me platformën bazë Arduino UNO, por më e vogël dhe më e përditësuar. Adafruit gjithashtu zhvilloi të gjithë softuerin në mënyrë që ata të mund të jenë në përputhje me programin Arduino.

Unë me të vërtetë e vlerësoj punën që Adafruit dhe Lady Ada kanë bërë për DIYers dhe më pëlqeu shumë Feather M4 Express:

www.adafruit.com/product/3857

Ndryshe nga Arduino standard me orën 16mHz, është super i shpejtë me orën 120mHz. 3.shtë 3.3V i cili është pothuajse standardi i ri për elektronikën e re DIY. Compatibleshtë i pajtueshëm me Arduino të cilin e njoh mjaft plus gjithashtu mund të programohet me Circuit Python (versioni i personalizuar i Python i Adafruit). Unë jam i moshuar dhe e kam të vështirë të mësoj gjëra të reja, por kjo do të më jepte një shans për t'u degëzuar.

Kështu që unë porosita një të përdorur në ebay dhe gjithashtu porosita një nga Mouser. Amazon, Mouser dhe DigiKey mbajnë disa nga produktet Adafruit. Do të më pëlqente të blija një direkt nga Adafruit, por në atë kohë, ata nuk kishin të gjitha FeatherWings që doja të merrja. Në këtë rast është më e lirë të porositni shumë gjëra në të njëjtën kohë, kështu që nuk do të duhet të paguani sa më shumë kosto transporti. Në rastin tim, tre artikuj kushtojnë sa më shumë për t'u dërguar sa një.

PROBLEM: Lidhësi i baterisë JST2.0 në M4express. Shumë kohë më parë bleva një bandë lidhësish të energjisë JST2.0 si në foto. Fatkeqësisht, e kuqja/e zeza është e kundërta e asaj që përdor M4express, dhe unë kam shumë bateri dhe projekte që përdorin këtë polaritet.

Oh mirë. Fairshtë e lehtë të hiqni telat nga lidhësi dhe të ndryshoni pozicionet e tyre. Kështu që e bëra këtë me disa bateri dhe një karikues LiPo. Unë u vura pak manikyr të kuq mbi ta, kështu që me shpresë nuk do t'i përziej.

Për M4express, unë zgjodha të përdorja titujt femra me kunja të gjata. Shihni figurën. Kjo lejoi që FeatherWings si GPS -i im të lidhej me pjesën e sipërme. Plus M4express mund të lidhet me FeatherWings si TFT 3.5”që bleva.

Për këtë aplikacion, kunjat nuk përdoren kështu që unë kisha një Protoboard të vogël dhe e lidha M4express në këtë, kështu që kunjat nuk ekspozohen dhe nuk mund të përkulen kur e mbaj përreth.

Hapi 2: FeatherWing -i im GPS

Adafruit Ultimate GPS Featherwing

www.adafruit.com/product/3133

Një nga gjërat më të mëdha që më pëlqen në Adafruit është se ata dokumentojnë shumë produktet e tyre, supozoj që hobistët mund të ndërtojnë të tyret. Tani M4express ka një mikrokontrollues SMD i cili është shumë i vogël për të punuar me një Plak si unë kështu që bleva një çift në vend që të përpiqesha të bëja një të tillë. Por FeatherWing Ultimate GPS është pak më i mirë kështu që vendosa të përpiqem ta bëj timen. Kështu që unë porosita një modul MediaTek (GlobalTop) GPS MTK3339 nga Ebay ose Aliexpress (nuk mbaj mend). Ndonjëherë quhet LadyBird1.

Kështu që duke përdorur softuerin Eagle Cadsoft, (tani, Autodesk) kopjova skemën e Adafruit dhe e modifikova. Së pari unë mund të bëj vetëm PCB të njëanshme dhe së dyti nuk kam shumë përbërës SMD kështu që e thjeshtova atë.

GPS_MTK3339.zip

Kështu që unë bëra PCB duke përdorur metodën time të transferimit të tonerit:

www.instructables.com/id/Vinyl-Sticker-PCB-How-To/

PROBLEME: Siç e mbaj mend ndonjëherë, jam i moshuar dhe ja disa probleme që kam. Kryesisht nuk mund ta shoh nga afër aq mirë, kështu që unë përdor një nga këto mjete hobi dhe një zmadhues të ndezur (shiko fotografitë) që kam marrë nga Aliexpress. Unë përdor një hekur saldimi Aoyue në mënyrë që të kontrolloj temperaturën dhe të zgjedh këshilla për saldim.

Edhe me gjithë këtë, unë kisha shumë probleme me bashkimin e kunjave të modulit GPS dhe lidhësin e antenës u.fl. Gjithashtu, unë përdor një mjet klon Dremel për të shpuar vrimat. Unë kurrë nuk jam në gjendje të shpoj vrima të drejta, por për fat kam qenë në gjendje të bëj që gjithçka të funksionojë.

Nga rruga, unë porosita disa rruaza feriti SMD 0805, por kurrë nuk i mora aq shumë duke pritur për disa të tjera. Ndërkohë bashkova një tel nëpër kontaktet për ta bërë atë të funksionojë. Rruaza ferrite supozohet të zvogëlojë zhurmën në kunjin e tensionit në çipin GPS.

Hapi 3: Lexuesi i kartave MicroSD

Ok, kështu që GPS funksionoi mjaft mirë, por funksionoi vetëm kur ishte i lidhur me një kompjuter, në mënyrë që të shihni se çfarë po ndodh. Për të qenë më i dobishëm, më duhet diçka që nuk lidhet me një kompjuter, si një ekran ose një kartë mikro SD. Tani për tani doja të ruaja informacionin GPS. Adafruit ka disa FeatherWings me karta microSD, si ekrani 3.5”dhe karta RTC. Por nuk doja të grumbulloja FeatherWings kështu që kopjova qarkun microSD nga karta RTC dhe e bëra timen.

Meqenëse nuk doja të grumbulloja një FeatherWing tjetër, unë erdha me një plan për ta bashkuar këtë me PCB -në time GPS. Meqenëse qarku është mjaft i thjeshtë, sapo e bëra me pesë jastëkë, në mënyrë që të mund të lidh telat në këtë PCB dhe në bordin tim GPS.

MyDataLogger.zip

Kështu që për ta bashkangjitur këtë, e vendosa atë nën PCB-në time GPS, ngjitur në disa tela të mbështjellë me tela dhe i lidha ato me PCB-në time GPS. Për disa kam prerë disa nga izolimet në kunjat e kokës, kështu që unë mund të lidhja telat pa ndërhyrë në montimin e PCB në M4express. Ju duhet të jeni në gjendje ta shihni atë në foto. Pastaj unë përdor disa zam Gorilla për t'i ngjitur me kujdes të dy kartat së bashku. Jini shumë të kujdesshëm pasi Gorilla Glue zgjerohet.

PROBLEMET: Epo, kjo është në të vërtetë me kartat microSD. Kam porositur disa karta microSD në ebay. Kam zbuluar se ekziston një ndryshim midis kartave të thjeshta microSD dhe kartave microSDHC. Së pari, disa nga përshtatësit më të vjetër si unë (ndoshta) nuk mund t'i lexojnë versionet e HC. Së dyti, versionet microSDHC janë nga 4gB në 32gB. Ekziston një version tjetër i quajtur microSDXC me 64gB dhe madhësi më të mëdha. Epo, mora disa karta 64gB, por nuk mund t'i lexoja me adaptorët e mi. Unë nuk mund ta kuptoja se çfarë ishte e gabuar. Por pasi mësova për dallimet, mendova se ndoshta përshtatësit e mi nuk mund të lexonin versionin HC, por hulumtimet e mëtejshme thanë se versioni HC është maksimalisht 32gB dhe siç tregon fotografia këto janë etiketuar microSDHC 64gB. Edhe pse, thotë Kingston këto janë falsifikime. Kontaktova me shitësin dhe ai më ktheu paratë menjëherë. Ju mund të gjeni shumë në internet në lidhje me kartat e rreme microSD.

Tani edhe pse janë të rremë, nuk do të thotë se nuk do të funksionojnë. Unë jam duke pritur disa përshtatës të rinj që supozohet të jenë në gjendje të lexojnë disa karta HC, plus kam porositur disa karta të ndryshme HC.

Hapi 4: Antena GPS

Një fatkeqësi tjetër e Plakut. Kështu që unë urdhërova një antenë aktive GPS dhe një përshtatës RP-SMA në u.fl nga ebay/Aliexpress. Nga rruga, kisha harruar që tashmë kisha një nga këto përshtatës. Gjithsesi, më në fund e futa antenën dhe nuk i përshtatet përshtatësit. Tani, mendoj se shumë nga këta furnizues kinezë nuk e kuptojnë vërtet atë që po shesin. Për shembull, shumë nuk i identifikojnë lidhësit në antena dhe disa as nuk e tregojnë qartë në fotografi. Epo, unë mendoj se ai që mora e tregoi lidhësin mjaft mirë, por nuk e identifikoi atë. Epo, pas disa kërkimeve, unë (mendoj) e identifikova atë si një lidhës MCX. Gjithsesi, porosita një antenë tjetër dhe më në fund e mora dhe as nuk përshtatet. Unë mendoj përsëri se ky është kryesisht faji im, megjithëse ka shumë konfuzion midis meshkujve dhe femrave SMA dhe RP-SMA dhe prizave dhe prizave.

Përfundimi është tani unë nuk kam një antenë të veçantë pune.

KUJDES: Lidhësit u.fl në Adafruit dhe bordi im GPS janë shumë të brishtë dhe rekomandohet që të tendosni fizikisht lehtësimin e lidhjes.

Hapi 5: Vendosja e të gjitha së bashku

Adafruit ka disa mësime të shkëlqyera se si të merrni M4express në mënyrë që të funksionojë me Arduino.

Skica ime Arduino është bashkangjitur:

GPSDatalogger.zip

Ajo bën sa më poshtë:

Shkruan vargje GPS në një skedar në kartën microSD të quajtur data.nmea

Një herë në minutë, ai gjithashtu shkruan disa të dhëna të tjera si koha, #satelitët, cilësia e sinjalit, shpejtësia në një skedar të quajtur misc.txt. Bëra disa modifikime, si konvertimi i përafërt në kohën standarde të malit dhe nyjet në mph.

Të dy skedarët janë skedarë teksti.

Nga rruga, unë u përpoqa të bëja disa gjëra me Circuit Python. Isha në gjendje të ekzekutoja shembujt, por dukej se kisha probleme me dërgimin e komandave në modulin GPS. Mund të rishikohet në të ardhmen.

Hapi 6: Përdorimi

GPS -të përdorin diçka të quajtur ephemeris data dhe almanak për të llogaritur vendndodhjen. Kur aktivizohet për herë të parë, duhet pak kohë që ky informacion të përpunohet. Kjo mund të zgjasë disa minuta. Pra, moduli GPS MTK3339 ka një bateri të rezervuar për të ruajtur këtë informacion. Unë ende po mendoj se si funksionon kjo, por ajo që bëj është rreth 5 minuta para ecjes sonë, e lidh M4express/GPS tim në PC pa kartën microSD. Kur, bëhem gati të largohem, e heq nga priza, fut kartën microSD dhe fuqinë me një bateri dhe nisem.

Problemi: Unë mendoj se kam dëmtuar një nga modulet e mi M4express ndoshta me elektricitet statik. Kur lidhet me një kompjuter, LED i statusit të karikimit po ndizet. (M4express ka një qark ngarkues të baterisë LiPo). Epo, unë mendoj se qarku i ngarkuesit nuk po funksionon, megjithëse nuk e kam kontrolluar. Gjithsesi, përveç LED -së që pulson, duket se funksionon mirë si në kompjuter, ashtu edhe në fuqinë e baterisë, nuk vezullon, kështu që unë jetoj me të.

Google Earth Pro

Një nga arsyet, e bëra skedarin nmea është që të mund ta përdor me Google Earth Pro. Unë e heq kartën microSD nga moduli GPS, e lidh atë në një nga përshtatësit e mi dhe e lidh atë në kompjuterin tim.

Për ta përdorur, filloni Google Earth Pro, zgjidhni (DOSJE) (HAPUR). Pranë kutisë File, ekziston një përzgjedhje për llojet e skedarëve. Zgjidhni (GPS). Shfletoni për të gjetur skedarin data.nmea dhe hapeni atë.

Një dritare tjetër shfaqet. Zgjedh të gjitha Krijo Gjurmët KML, Krijoni KML LineStrings, Rregulloni Lartësitë në lartësinë e tokës.

Shembulli i parë tregon një mostër. Vija blu që shkrep është e dhënë e gabuar, ndoshta zhurmë.

Në shembullin e dytë, ka një hambar të madh metalik. Gjurmët blu zakonisht kanë shigjeta që tregojnë drejtimin e udhëtimit, por rreth hambarit ato kthehen në sheshe. Supozoj se kjo është humbje e sinjalit pasi ne nuk ecëm nëpër hambar por shkuam përgjatë majës së hambarit.

Misc.txt mund të lexohet nga Excel si një skedar i kufizuar me presje (ose si një skedar teksti). Shih bashkangjitur për një shembull të marrë në një makinë gjatë ngasjes.

Gjërat që vura re ishte se gjerësia gjeografike dhe gjatësia ishin në shumë vende dhjetore, nuk e di sa e saktë është. Shpejtësia duket se funksionon. Zakonisht në shëtitjet e mia, Satelitët janë rreth 10, në makinë ishte 7 të cilat prodhohen që nga shkaku i çatisë metalike. HDOP në makinë dukej më e lartë në makinë. Në shëtitje ishte më shumë rreth 1 ose më poshtë (më mirë).

Nuk e kuptoj Angle. Për një shtrirje kur Latitude mbeti e njëjtë, unë do të mendoja se këndi do të ishte 0, 90, 180, ose 270 jo 66.

Përfundime: Duket se funksionon mjaft mirë. Unë mendoj se M4express është shumë më i shpejtë se Atmega328 me të cilin jam mësuar. Ndoshta mund të bëjë një filtrim të zhurmës për të hequr qafe disa nga defektet e pista NMEA pa prishur normat e mostrës një sekondë. Unë ndoshta nuk do të shqetësohem. Një nga projektet e mia të ardhshme do të ishte të bëja një ‘sondazh’ që jetoj në fermë me shumë fusha. Ndonjëherë do të doja të dija sa hektarë janë në një fushë. Unë ndoshta mund të përdor GPS -in tim me ekranin tim me prekje 3.5”për atë aplikacion.

Gjithashtu dëshironi të shihni nëse një antenë e jashtme bën shumë ndryshim. Kam vënë re se disa nga gjurmët e mia NMEA nuk janë atje ku duhet të jenë.

Nga rruga MTK3339 nuk është më i saktë se GPS -të e tjerë si uBlox.

Një projekt tjetër është se kam blerë disa module GPS L80 të cilat duket se janë më të lira se MTK3339 por supozohet të jenë në thelb e njëjta gjë. Ndoshta ata janë klone? Një avantazh i madh për mua është se ata kanë një distancë prej 0.1”në kunjat, me të cilën është shumë më e lehtë të punosh.