Vəhşi Təbiət üçün Simsiz GPS Məlumat Qeydiyyatçısı: 9 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Bu dərslikdə, simsiz qabiliyyəti olan kiçik və ucuz Arduino əsaslı GPS məlumat qeyd cihazının necə hazırlanacağını sizə göstərəcəyik!

Vəhşi təbiətin hərəkətini öyrənmək üçün telemetriyadan istifadə etmək bioloqlar üçün çox əhəmiyyətli bir vasitə ola bilər. Heyvanların harada yaşadığını, harada qidalandığını və hər gün nə qədər yol getdiyini sizə xəbər verə bilər. Bioloqlar daha sonra bu məlumatları heyvanların və ətraf mühitin qorunmasına kömək etmək üçün istifadə edirlər.

Bu məlumat qeydçisini uçan tülkülərdə (meyvə yarasaları olaraq da adlandırırıq) istifadə etdik və başqaları ilə birlikdə uçan tülkülərin hər gecə 40 km-dən çox uçduğunu və eyni ağacda qidalanmaq üçün qayıtdıqlarını kəşf etdik.

Bu məlumat qeydçisi:

• 2 km -dən çox simsiz məsafəyə malikdir
• batareya ömrü 2 həftədən çoxdur (Materiallar və Alətlərdə təsvir olunan batareyadan istifadə etməklə)
• indiki yerini hər 5 dəqiqədə bir 'ürək döyüntüsü' ilə ötürür
• EEPROM -da 100 yeri saxlaya bilər
• və gündəlik olaraq və ya əmr edildikdə bu məlumatları alıcıya ötürə və ya 'tökə' bilər

Kiçik və ucuz bir Arduino əsaslı GPS məlumat qeyd cihazını inkişaf etdirərək simsiz qabiliyyətə malik olaraq tələbələrə, vətəndaş alimlərə və icma qruplarına yerli vəhşi heyvanların hərəkətini öyrənmək üçün lazım olan avadanlıqları təqdim etdik.

Addım 1: Materiallar və Alətlər

Bu təlimatı hazırlamaq üçün istehsalçıların məkanını səliqəyə salmalı, materialları (aşağıda) yığmalı və lehimləmə dəmirinizi taxmalısınız! Dəmirin hansı ucunun qızdığını bilmirsinizsə (işarə: ucu ucudur), onda sizə kömək edəcək bir dost tapmalısınız!

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

1 x GTOP LadyBird 1 (PA6H) GPS Modulu

2 x HM-TRP 433Mhz RF FSK ötürücü

Burada Avstraliyada 433Mhz istifadə edirik, 2015 -ci ildə Radiokommunikasiya (Aşağı Müdaxilə Potensiallı Cihazlar) Sınıf Lisenziyası ilə həvəskarların istifadəsinə verilir. Yerinizdən asılı olaraq başqa bir tezlikdə işləyən bir ötürücü istifadə etməyiniz lazım ola bilər! HM-TRP 868Mhz RF FSK Alıcısını və ya HM-TRP 915Mhz RF FSK Alıcısını sınayın.

1 x Lityum AXIAL 1/2AA 3.6v Batareya

1 x 10k Ohm 0,5 Vatt Metal Film Rezistorlar - 8 Paket

Addım 2: Arduino Pro Mini ilə başlayın

1. Başlıq sancaqlarını lövhəyə lehimləyin
2. Sıfırlama düyməsini çıxarın

Bəzi məsləhətlər üçün yuxarıdakı şəklə baxın!

Addım 3: GPS modulunu Arduino lövhəsinə bağlayın

Yuxarıdakı şəkillərlə birlikdə izləyin

GPS məlumat vərəqi ilə tanış olun, yoxsa sadəcə qanad aça bilərsiniz!

1. Qırmızı tel uzunluğunu GPS modulunun 4 -cü pininə lehimləyin (VBACKUP)
2. Qara tel uzunluğunu GPS modulunun (GND) 12 pininə lehimləyin
3. İki tərəfli lentdən istifadə edərək GPS -ni Arduino lövhəsinin altına yapışdırın
4. Qara teli Arduino lövhəsinin altından qatlayın və GND -ə lehimləyin (RAW yanında!)
5. Bir rezistor ayağını Arduino lövhəsinin 9 pinindən və lehimdən GPS modulunun 1 pininə keçirin
6. Rezistorun ayağını kəsin və 9, 8, 7 və 6 sancaqlar və lehim üzərində qatlayın
7. Qırmızı teli Arduino lövhəsinin üstündən qatlayın və VCC üzərinə lehimləyin
8. Bir rezistor ayağını Arduino lövhəsinin 5 və 4 sancaqlarından keçirin və GPS modulunun 9 və 10 pinlərinə lehimləyin.
9. Rezistor ayaqlarını Arduino lövhəsi və lehimlə eyni səviyyədə kəsin

GPS modulunuz artıq test üçün hazırdır!

Addım 4: GPS modulunun sınanması

Davam etməzdən əvvəl GPS modulunuzu sınamaq həmişə yaxşı bir fikirdir.

1. Arduino IDE -ni kompüterinizə quraşdırın
2. Aşağıdakı kodu bir FTDI qırılması - 3.3V istifadə edərək məlumat qeydçisinə yükləyin
3. Arduino IDE -də Serial Monitoru açın, indi GPS modulunuzdan Arduino lövhəsinə ötürülən məlumatları görə bilməlisiniz.
4. GPS məlumatlarını oxumaq və sizə nə qədər peyk göründüyü və yer məlumatlarınızın dəqiqliyi kimi digər məlumatlar vermək üçün u-center kimi digər proqramlardan da istifadə edə bilərsiniz!

Unutmayın, GPS modulunun peyklərdən siqnal ala bilməsi üçün bayıra çıxmaq lazım ola bilər!

Addım 5: Kabelsizdir

Bu ötürücü üçün məlumat vərəqinə baxın. Necə ağıllı kiçik bir lövhə, tel antenalı 60 mW gücündə Xbee Pro -ya qədər ötürür, lakin batareyamızın daha uzun müddət dayanması üçün daha az cərəyan istifadə edir!

1. VCC ilə ENABLE arasındakı alıcı -verici lövhəsinin üstündəki 10K rezistoru lehimləyin, bu yuxu üçün ENABLE -i yüksək çəkəcək, əsnəyin !!!
2. VCC və CONFIG arasındakı ötürücü lövhənin altındakı bir tel uzunluğunu lehimləyin, bu, CONFIG -ni ünsiyyət üçün yüksək çəkəcək.
3. GPS modulunun yanına bir az izolyasiya bantı qoyun, bu, qəbuledici lövhənin GPS modulu korpusunun yan tərəfində qısalmasının qarşısını alacaq.
4. Qırmızı telin başqa uzunluğunu VCC -yə, sarıdan TX -ə, qara rəngdən GND -yə, ağdan RX -ə və mavi ENABLE -ə lehimləyin
5. Telsiz lövhəsini qalan iki tərəfli lentin üzərinə qoyun
6. Qırmızı teli Arduino lövhəsinin altından çəkin və VCC üzərinə lehimləyin
7. Əvvəlcə qara teli rezistorun üzərinə çəkin, sonra Arduino lövhəsinin altından GND -ə lehimləyin
8. Sonra sarı 2 -yə, ağ 3 -ə və A2 -ə pin üçün mavi

Nə zəhmətdir. Əla, ora çatdın!

Addım 6: Alıcıya ehtiyacınız olacaq

Alıcınız yoxdursa, simsiz GPS məlumat qeyd cihazına sahib olmağın çox mənası yoxdur və bu quruluşdan daha asan ola bilməz!

1. İkinci ötürücünüzü götürün, ikisini aldınız, düzdür!
2. VCC və CONFIG arasında qırmızı telli bir lehim
3. GND ilə ENABLE arasında qara tel uzunluğunda lehim
4. Qırmızı telin başqa uzunluğunu VCC -yə, qara rəngdən GND -ə, sarıdan TX -ə və ağdan RX -ə lehimləyin
5. İndi FTDI sıçrayışına bəzi başlıq pinləri qoyun
6. Qırmızı teli VCC -yə, qara teli GND -yə, sarıdan RX -ə və ağdan TX -ə lehimləyin (baxın, TX və RX -i birləşdirən telləri necə geri çevirdik, çətin, çətin, sağ!)

İndi bir az simsiz ünsiyyətə hazırıq!

Addım 7: Antenalar haqqında bir qeyd

Antenlər bütün fərqi yaradır, ancaq vəhşi təbiətlə bəzən onları kiçik saxlamaq məcburiyyətindəyik.

Məlumat girişi və qəbulediciniz üçün ən yaxşı antena dipol antenidir, sadəcə olaraq 173 mm uzunluğunda bir teli ANT pininə və 173 mm uzunluğunda ayrı bir tel GND pininə lehimləyirsiniz. Bu birləşmə bizə 2 km -dən çox məsafəni əhatə edəcək.

Bəzən tellər asıla bilməz, vəhşi təbiət ümumiyyətlə böyük dişlərə malikdir və antenləri və ya hətta məlumat qeyd edənləri dişləyəcək, çeynəyəcək və məhv edəcək! Antenlərinizi gizlətmək üçün yuvarlaya bilərsiniz, buna spiral və ya yay antenası deyilir. Telinizi kiçik bir tornavida ilə sarın, sonundan başlayın və qəbuledicinizə doğru yuvarlayın.

P. S. Böyük bir anten, bir balıqçılıq teli lideri edən başqa nə olduğunu bilirsinizmi. Ümumiyyətlə plastik örtüklü, son dərəcə möhkəm və çox çevik örgülü polad teldən hazırlanırlar. Bitkilərin altında və ya ətrafında sürünən vəhşi təbiətdə istifadə üçün əladır.

Addım 8: Radioların sınanması

1. Aşağıdakı kodu bir FTDI qırılması - 3.3V istifadə edərək məlumat qeydçisinə yükləyin
2. Məlumat qeyd cihazını FTDI ayrılmasından çıxarın və məlumat qeyd cihazını batareyanızdan və ya hər hansı digər 3.3 v güc mənbəyindən istifadə edərək + VCC -yə və GND -ə qoşun.
3. Alıcınızı FTDI ayırıcısına daxil edin (ətraf cihazları dəyişməzdən əvvəl ümumiyyətlə kompüterinizin USB portundan FTDI qırılmasını çıxarmalısınız)
4. Arduino IDE -ni işə salın və Serial Monitorunuzu açın
5. Serial Monitoru 9600 bps və 'Satır sonu yoxdur' olaraq təyin edin
6. 'Tx' yazın və Göndər düyməsini basın
7. GPS məlumat qeydçisindən 'TEST OK!' Yazan bir mesaj almalısınız.

Addım 9: Simsiz GPS Məlumat Qeydiyyatçınızı yerləşdirin

Budur, test tamamlandı, indi Arduino IDE və FTDI -dən istifadə edərək aşağıdakı kodu yükləyin və tamamladınız! İndi vəhşi təbiətdə istifadə etmək üçün simsiz GPS məlumat qeyd cihazınız var.

Məlumat qeyd cihazınızı yerləşdirməzdən əvvəl onu tanıyın, qəbuledicinizdən və Serial Monitorunuzdan istifadə edərək ürək döyüntüsünü dinləməyi öyrənin (hər 5 dəqiqədə bir olacaq və məlumat qeydçisinin kənarda olması lazım olduğunu unutmayın). Ürək döyüntüsünü aldıqdan sonra 'tx' yazmaq və Göndər düyməsini basmaq üçün 5 saniyəniz var, sonra bütün məlumatlar ekranınıza atılacaq, sadəcə kopyalayıb seçdiyiniz xəritələndirmə proqramına yapışdırın.

Kodla tanış olun, istədiyinizi etmək üçün dəyişdirə bilərsiniz. Bir ayı izləmək, niyə daha böyük bir batareya istifadə etməməli və hər dəqiqə ürək döyüntüsü almamalısan!

Məlumat qeydiyyatçınızı necə qablaşdıracağınızı və ya canlı aləminizə necə bağlayacağınızı sizə deməyəcəyəm, bu sizin və etika komitənizin qərarıdır! Sizə deyəcəyəm ki, məlumat yazıcılarımızı sadəcə istilik daralması ilə əhatə etdik, daha möhkəm bir şey istəsəniz, onları epoksi ilə örtə bilərsiniz!

İllər ərzində mənə kömək edən bütün insanlara böyük bir qışqırıq və simsiz GPS məlumat qeyd cihazınızla uğurlar!

Simsiz Müsabiqədə Birinci Mükafat

2017 Arduino Yarışmasında Birinci Mükafat