Yaşlı adam və Arduino GPS: 6 addım (şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Beləliklə, bu Tənbəl Qoca Geek (L. O. G.) bir neçə ildir Təlimat verə bilmir. 70 yaşında beyin əvvəlki kimi işləmir və onlar haqqında yazmağa çalışmaq bir yana, böyük layihələrə diqqət yetirmək çətindir.

(Arduino Yarışmasına qatılıram.)

Ancaq sevdiyim köpəyim Sadie və CPAP maşınının köməyi ilə bunu sınayacağam. Sadie mənim anti-depressantımdır, ruhumu yüksək tutur və hər səhər gəzirik. CPAP mənim daha yaxşı yatmama kömək edir və buna görə də bir az daha yaxşı düşünürəm.

GPS: Yaxşı, həmişə GPS ilə maraqlanmışam. Əksər kommersiya GPS-ləri yalnız 2-3 metrə qədər təyin edə bilir. Böyük bir fermer olan əmim oğlu, avadanlıqlarının daha yaxşı işləyə biləcəyini söyləyir. Bilirəm ki, yerli fermerlərdən biri John Deere traktorlarından istifadə edərək xüsusi GPS istifadə edərək əkin sahələrində məhsul əkir.

İnternetdə gəzmək üçün çox vaxt sərf edirəm və santimetrə qədər ölçə bilən ağlabatan GPS -lər haqqında oxudum! İnanılmaz. Praktik tərəfdən, buna həqiqətən ehtiyacım yoxdur. Gəzintiyə çıxanda harada olduğumu dəqiq bilməyim lazım deyil. Yol səfərlərində belə, harada olduğumu bildirmək üçün Android Auto ilə birlikdə smartfonumu istifadə edirəm.

Ancaq mən də texnoloqam, buna görə həvəskarlar üçün GPS -lərə baxmağa başladım. Ən populyarlardan biri Adafruit Ultimate GPS idi.

www.adafruit.com/?q=ultimate

Addım 1: Adafruit Tüyü

Adafruit Ultimate GPS -in versiyalarından biri də Featherwing -dir. İndi Adafruit Tüy seriyasını eşitməmişəm, daha çox sörf. Vay, Adafruit və Lady Ada, Feather adlı kiçik bir platforma əsaslanan bir dəstə mikro nəzarətçi və aksesuar hazırladılar. Arduinoites üçün bu, əsas Arduino UNO platformasına bənzəyir, lakin daha kiçikdir və daha aktualdır. Adafruit, Arduino proqramına uyğun ola bilmək üçün bütün proqramları da hazırladı.

Adafruit və Lady Adanın DIYers üçün etdikləri işi çox yüksək qiymətləndirirəm və Feather M4 Express -i çox bəyəndim:

www.adafruit.com/product/3857

16 mHz tezlikli standart Arduino -dan fərqli olaraq, 120 mHz tezliyə malik super sürətlidir. Yeni DIY elektronikası üçün demək olar ki, yeni bir standart olan 3.3V -dir. Çox tanış olduğum Arduino ilə uyğundur və eyni zamanda Circuit Python (Adafruit -in xüsusi Python versiyası) ilə də proqramlaşdırıla bilər. Mən qocalmışam və yeni şeylər öyrənməkdə çətinlik çəkirəm, amma bu mənə ayrılma şansı verərdi.

Ebay -da istifadə edilmiş birini sifariş etdim və Mouser -dən də sifariş verdim. Amazon, Mouser və DigiKey, Adafruit məhsullarının bir hissəsini daşıyır. Birini birbaşa Adafruit -dən almaq istərdim, amma o vaxt almaq istədiyim bütün FeatherWings yox idi. Bu vəziyyətdə, bir anda çox şey sifariş etmək daha ucuzdur, buna görə göndərmə xərclərini ödəməyəcəksiniz. Mənim vəziyyətimdə, üç məhsulun göndərilməsi bir məhsul qədər baha başa gəlir.

PROBLEM: M4express -də JST2.0 batareya konnektoru. Uzun müddət əvvəl şəkil kimi bir dəstə JST2.0 güc konnektoru aldım. Təəssüf ki, qırmızı/qara M4express -in istifadə etdiyinin əksinədir və bu qütbdən istifadə edən bir çox batareyam və layihəm var.

O, əla. Bağlayıcıdan telləri çıxarmaq və mövqelərini dəyişdirmək çox asandır. Buna görə bir neçə batareya və bir LiPo şarj cihazı ilə etdim. Üzərinə qırmızı dırnaq lakı qoydum ki, inşallah onları qarışdırmasın.

M4express üçün uzun başlı qadın başlıqlardan istifadə etməyi seçdim. Şəkilə baxın. Bu, GPS kimi FeatherWings -in üstə qoşulmasına imkan verdi. Üstəlik M4express, aldığım 3.5”TFT kimi FeatherWings -ə qoşula bilər.

Bu tətbiq üçün sancaqlar istifadə edilmir, buna görə kiçik bir Protoboard aldım və M4express -i ona bağladım ki, pinlər açılmasın və gəzdirdiyim zaman əyilməsin.

Addım 2: GPS FeatherWing

Adafruit Ultimate GPS Featherwing

www.adafruit.com/product/3133

Adafruit haqqında bəyəndiyim ən böyük şeylərdən biri, məhsullarını çox sənədləşdirmələridir, güman edirəm ki, həvəskarlar öz məhsullarını qura bilərlər. İndi M4express -də mənim kimi yaşlı bir adamın işləməsi üçün çox kiçik olan bir SMD mikro nəzarətçisi var, buna görə də birini düzəltmək əvəzinə bir cüt aldım. Ancaq FeatherWing Ultimate GPS bir az daha yaxşıdır, buna görə özüm etməyə çalışmağa qərar verdim. Ebay və ya Aliexpress -dən MediaTek (GlobalTop) GPS MTK3339 modulu sifariş etdim (xatırlaya bilmirəm). Bəzən buna LadyBird1 deyilir.

Eagle Cadsoft (indi Autodesk) proqramından istifadə edərək Adafruit -in sxemini kopyaladım və dəyişdirdim. Birincisi, yalnız bir tərəfli PCB hazırlaya bilərəm, ikincisində SMD komponentlərim çox deyil, buna görə də sadələşdirdim.

GPS_MTK3339.zip

Toner köçürmə metodumdan istifadə edərək PCB hazırladım:

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

PROBLEMLƏR: Bəzən xatırladığım kimi, Yaşlıyam və burada bəzi problemlərim var. Əksər hallarda yaxınlığı yaxşı görə bilmirəm, buna görə Aliexpress -dən aldığım bu hobbi alətlərindən və işıqlı bir böyüdücü şüşədən istifadə edirəm (şəkillərə baxın). Bir Aoyue lehimləmə dəmiri istifadə edirəm ki, istiliyi idarə edə və lehimləmə uclarını seçə bilərəm.

Bütün bunlarla belə, GPS modul sancaqlarını və u.fl anten konnektorunu lehimləməkdə bir çox problemim var idi. Delikləri qazmaq üçün Dremel klon alətindən istifadə edirəm. Düz deliklər qaza bilmirəm, amma xoşbəxtlikdən hər şeyi işə sala bildim.

Yeri gəlmişkən, bir neçə SMD 0805 ferrit boncuk sifariş etdim, amma bir daha gözləmədim. Bu vaxt işləməsi üçün kontaktlar arasında bir tel lehim etdim. Ferrit boncuğunun, GPS çipindəki gərginlik pinindəki səs -küyü azaldacağı güman edilir.

Addım 3: MicroSD Kart Oxuyucusu

Tamam, buna görə GPS olduqca yaxşı işləyirdi, ancaq nə olduğunu görə bilmək üçün kompüterə bağlandıqda işləyirdi. Daha faydalı olmaq üçün kompüterə bağlı olmayan bir şeyə ehtiyacım var, məsələn, bir ekran və ya mikro SD kart. Hələlik GPS məlumatlarını saxlamaq istədim. Adafruit, 3,5 düymlük ekran və RTC kartı kimi microSD kartları olan bəzi FeatherWings -ə malikdir. Ancaq FeatherWings yığmaq istəmədim, buna görə microSD sxemini RTC kartından kopyaladım və özüm hazırladım.

Başqa bir FeatherWing yığmaq istəmədiyim üçün bunu GPS PCB -yə bağlamaq üçün bir plan hazırladım. Dövrə olduqca sadə olduğundan, bu PCB -yə və GPS lövhəmə tel bağlaya biləcəyim üçün yalnız beş yastıqla düzəltdim.

MyDataLogger.zip

Bunu əlavə etmək üçün onu GPS PCB-nin altına qoydum, bəzi tel sarım tellərə lehimlədim və GPS PCB-yə bağladım. Bəziləri üçün başlıq pinlərindəki izolyasiyanın bir hissəsini kəsdim, buna görə PCB -nin M4express -ə bağlanmasına müdaxilə etmədən telləri lehimləyə bilərdim. Bunu fotoşəkildə görə bilməlisiniz. Sonra iki kartı diqqətlə bir -birinə yapışdırmaq üçün bir az Gorilla yapışqan istifadə etdim. Gorilla Glue genişləndikcə çox diqqətli olun.

PROBLEMLƏR: Yaxşı, bu əslində microSD kartları ilə əlaqədardır. Ebayda bir neçə microSD kart sifariş etdim. Sadə microSD kartları ilə microSDHC kartları arasında bir fərq olduğunu öyrəndim. Birincisi, mənim kimi bəzi köhnə adapterlər (ehtimal ki) HC versiyalarını oxuya bilmirlər. İkincisi, microSDHC versiyaları 4gB ilə 32gB arasındadır. 64gB və daha böyük ölçülərə malik microSDXC adlı başqa bir versiya var. Yaxşı, bir az 64gB kart aldım, amma adapterlərimlə oxuya bilmədim. Nə olduğunu anlaya bilmədim. Ancaq fərqləri öyrəndikdən sonra, bəlkə də adapterlərimin HC versiyasını oxuya bilməyəcəyini düşündüm, amma əlavə araşdırmalar HC versiyasının maksimum 32gB olduğunu və şəkildən göründüyü kimi bunlar microSDHC 64gB olaraq etiketləndiyini söylədi. Hətta tho, Kingston bunların saxta olduğunu söyləyir. Satıcı ilə əlaqə saxladım və dərhal pulumu qaytardı. Saxta microSD kartları haqqında İnternetdə çox şey tapa bilərsiniz.

İndi saxta olsalar da, işləməyəcəkləri demək deyil. Bəzi HC kartlarını oxuya biləcək bir neçə yeni adapter gözləyirəm, üstəlik bir neçə fərqli HC kartı sifariş etdim.

Addım 4: GPS Antenası

Başqa bir qoca fəlakət. Ebay/Aliexpress-dən u.fl adapterinə aktiv bir GPS antenası və RP-SMA sifariş etdim. Yeri gəlmişkən, artıq bu adapterlərdən birinə sahib olduğumu unutmuşdum. Hər halda, nəhayət antenanı götürdüm və adapterə uyğun gəlmədi. İndi düşünürəm ki, bu Çin təchizatçılarının bir çoxu nə satdıqlarını həqiqətən anlamırlar. Məsələn, bir çoxları antenalardakı konnektorları tanımır və bəziləri hətta şəkillərdə aydın şəkildə göstərmir. Düşünürəm ki, əldə etdiyim konnektoru kifayət qədər yaxşı göstərdi, amma tanımadı. Yaxşı, bəzi araşdırmalardan sonra onu MCX konnektoru olaraq təyin etdim. Hər halda, başqa bir antena sifariş etdim və nəhayət aldım və o da uyğun gəlmədi. Yenə də düşünürəm ki, bu mənim günahımdır, baxmayaraq ki, SMA və RP-SMA kişi və dişi ilə fişlər və prizlər arasında çox qarışıqlıq var.

Aşağı xətt hazırda ayrı bir iş antenam yoxdur.

XƏBƏRDARLIQ: Adafruit və GPS lövhəmdəki u.fl bağlayıcıları çox kövrəkdir və əlaqəni fiziki olaraq gərginləşdirməyiniz tövsiyə olunur.

Addım 5: Hamısını bir araya gətirmək

Adafruit, M4express -in Arduino ilə işləməsi üçün necə alınacağına dair əla dərslərə malikdir.

Arduino eskizim əlavə olunur:

GPSDatalogger.zip

Aşağıdakıları edir:

MicroSD kartdakı data.nmea adlı bir fayla GPS sətirlərini yazır

Dəqiqədə bir dəfə, misc.txt adlı bir fayla vaxt, #peyklər, siqnal keyfiyyəti, sürət kimi digər məlumatları da yazır. Təxminən Dağ Standart vaxtına və düyünləri saatda çevirmək kimi bəzi dəyişikliklər etdim.

Hər iki fayl mətn fayllarıdır.

Yeri gəlmişkən, Circuit Python ilə bəzi işlər görməyə çalışdım. Nümunələri işlədə bildim, amma GPS moduluna əmr göndərməkdə çətinlik çəkdim. Gələcəkdə yenidən baxa bilər.

Addım 6: İstifadə

GPS -lər, yeri hesablamaq üçün efemeris məlumatları və almanak adlı bir şeydən istifadə edirlər. İlk dəfə işə salındıqda bu məlumatların işlənməsi bir müddət çəkir. Bu bir neçə dəqiqə çəkə bilər. MTK3339 GPS modulunda bu məlumatları saxlamaq üçün bir batareya var. Hələ bunun necə işlədiyini təxmin edirəm, amma gəzməyimizdən təxminən 5 dəqiqə əvvəl, M4express/GPSimi microSD kartı olmadan PC -yə bağlayıram. Ayrılmağa hazırlaşanda onu ayırıram, microSD kartı və batareyaya qoşuram.

Problem: Düşünürəm ki, M4express modullarımdan birini bəlkə də statik elektriklə zədələmişəm. Kompüterə qoşulduqda şarj vəziyyətinin LED -i yanıb -sönür. (M4express -də LiPo batareya şarj cihazı var). Bəli, yoxlamamış olsam da, şarj cihazının işləmədiyini düşünürəm. Hər halda, yanıb -sönən LED -dən başqa həm kompüterdə, həm də batareya gücündə yaxşı işləyir, yanıb -sönmür, buna görə də onunla yaşayıram.

Google Earth Pro

Nmea faylını Google Earth Pro ilə birlikdə istifadə edə biləcəyim səbəblərdən biri. MicroSD kartını GPS modulundan çıxarıram, adapterlərimdən birinə bağlayıram və kompüterimə bağlayıram.

İstifadə etmək üçün Google Earth Pro -ya başlayın, (FILE) (AÇ) seçin. Fayl qutusunun yanında, fayl növləri üçün bir seçim var. (GPS) seçin. Data.nmea faylını tapmaq üçün açın.

Başqa bir pəncərə açılır. Bütün KML Parçaları Yarat, KML LineStrings Yarat, Yüksəklikləri yerin hündürlüyünə uyğunlaşdır.

Birinci nümunə bir nümunəni göstərir. Mavi xətt çəkilişi səhv məlumatlar, ehtimal ki, səs -küydür.

İkinci nümunədə böyük bir metal anbar var. Mavi cığırlarda normal olaraq hərəkət istiqamətini göstərən oxlar var, ancaq tövlənin ətrafında meydanlara dönürlər. Düşünürəm ki, bu, anbarın içindən keçmədiyimiz üçün, tövlənin üstündən keçdiyimiz üçün siqnal itkisidir.

Misc.txt Excel tərəfindən vergüllə ayrılmış fayl (və ya mətn faylı) kimi oxuna bilər. Sürərkən maşında çəkilmiş bir nümunə üçün əlavə baxın.

Diqqət yetirdiyim şeylər Enlem və Boylamın bir çox onluq yerlərdə olması idi, bunun nə qədər dəqiq olduğunu bilmirəm. Sürət işləyir. Ümumiyyətlə, gəzintilərimdə, Satellites təxminən 10 -dur, maşında 7 idi, metal dam səbəbiylə bəri. Maşında HDOP avtomobildə daha yüksək görünürdü. Gəzintilərdə təxminən 1 və ya daha aşağı idi (daha yaxşı).

Angle anlamıram. Latitude eyni qaldıqda, bucağın 66 deyil 0, 90, 180 və ya 270 olacağını düşünürəm.

Nəticələr: Çox yaxşı işlədiyi görünür. Düşünürəm ki, M4express alışdığım Atmega328 -lərdən daha sürətlidir. Yəqin ki, bir saniyəlik nümunə nisbətlərini pozmadan bəzi NMEA iz qüsurlarından xilas olmaq üçün bəzi səs -küy süzgəcləri edə bilər. Yəqin ki, narahat olmayacağam. Gələcək layihələrimdən biri, tarlaları çox olan bir təsərrüfat ölkəsində yaşadığım "araşdırma" etməkdir. Bəzən bir tarlada neçə hektar olduğunu bilmək istərdim. Çox güman ki, həmin tətbiq üçün 3,5 düymlük toxunma ekranı ilə GPS -dən istifadə edə bilərdim.

Həm də xarici bir antenanın çox fərq yaratdığını görmək istəyirəm. Bəzi NMEA mahnılarımın lazım olduğu yerdə olmadığını gördüm.

Yeri gəlmişkən, MTK3339 uBlox kimi digər GPS -lərdən daha dəqiq deyil.

Başqa bir layihə, MTK3339 -dan daha ucuz görünən, lakin eyni şey olduğu düşünülən bəzi L80 GPS modulları aldım. Bəlkə onlar klonlardır? Mənim üçün böyük bir üstünlük, işləmə üçün daha asan olan sancaqlar üzərində 0.1”aralığa sahib olmasıdır.