GPS Cap Data Logger: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

นี่คือโปรเจ็กต์สุดสัปดาห์ที่ยอดเยี่ยม หากคุณชอบการเดินป่าหรือขี่จักรยานเป็นเวลานาน และต้องการเครื่องบันทึกข้อมูล GPS เพื่อติดตามการเดินป่า/การขี่ทั้งหมดของคุณ…

เมื่อคุณสร้างและดาวน์โหลดข้อมูลจากโมดูล GPS ของเส้นทางเสร็จแล้ว คุณสามารถบันทึกสิ่งเดียวกันได้โดยใช้ Google Maps สำหรับการอ้างอิงและการเปรียบเทียบในอนาคต และแชร์สิ่งเดียวกันนี้กับเพื่อน/ครอบครัวที่มาด้วยโดยใช้ปุ่มแชร์ บน Google แผนที่

เพื่อให้คำแนะนำนี้สมบูรณ์ คุณจะต้องมีโมดูลตัวรับสัญญาณ GPS ไมโครคอนโทรลเลอร์พร้อมอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมและแบตเตอรี่ Lipo ฉันใช้ Flora เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์และ Flora GPS ที่สวมใส่ได้จาก Adafruit นอกจากนี้ คุณจะต้องใช้แล็ปท็อปที่มี Arduino IDE เวอร์ชันของ Adafruit เพื่ออัปโหลดโค้ดไปยังบอร์ด Flora

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่จำเป็นสำหรับการสร้างให้เสร็จ

นี่คือส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่คุณต้องใช้ในการสร้างให้เสร็จ

• อดาฟรุต ฟลอร่า
• เครื่องรับ GPS ฟลอร่า
• ที่ใส่แบตเตอรี่แบบเหรียญ เซลล์แบบเหรียญ CR2032 (3V)
• แบตลิโพ 2000 mAh
• เครื่องชาร์จ Lipo
• ต่อสาย (ลวด 30AWG ดีที่สุดหรือคุณสามารถใช้สายเขียงหั่นขนมได้)
• ที่ชาร์จ USB แบบพกพา
• สาย USB ขนาดเล็ก

ดาวน์โหลดไฟล์ STL ที่แนบมาในขั้นตอนต่อไปและพิมพ์ชิ้นส่วน 3 มิติ ฉันใช้ Flashforge Creator Pro เป็นเส้นใยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ และใช้ไส้ปลา PLA สีขาว 1.75 มม.

เครื่องมือที่จำเป็น

• หัวแร้งและหัวแร้ง
• กรรไกร/เครื่องมือจีบ
• เทปโฟมกาวสองหน้า
• คลิปจระเข้ทดสอบวงจรก่อนบัดกรี

ขั้นตอนที่ 2: การพิมพ์ 3 มิติ

ดาวน์โหลดไฟล์ STL ที่แนบมา และใช้ซอฟต์แวร์สไลซ์ของซอฟต์แวร์การพิมพ์ 3 มิติ และพิมพ์ไฟล์ 3 มิติ หากคุณไม่มีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ให้ใช้งานที่สโมสรผู้ผลิตในพื้นที่ของคุณ หรือห้องสมุด หรือใช้บริการการพิมพ์ 3 มิติ เช่น ฮับ 3 มิติ.

ในกรณีของฉัน ฉันพิมพ์ไฟล์ STL โดยใช้ Flashforge creator pro และ PLA สีขาว 1.75 มม. นอกจากนี้ สำหรับการหั่น ฉันกำลังใช้ Slic3r โดยตั้งค่าความสูงของเลเยอร์เป็น 0.3 มม. และเติมความหนาแน่นเป็น 25% ชิ้นส่วนทั้งหมดควรใช้เวลาประมาณ 4 ถึง 5 ชั่วโมงในการพิมพ์ 3 มิติ และจะขึ้นอยู่กับการตั้งค่าเครื่องพิมพ์ 3 มิติและตัวแบ่งส่วนข้อมูลของคุณ

ขั้นตอนที่ 3: ทดสอบวงจร

เป็นความคิดที่ดีเสมอที่จะทำวงจรของคุณแบบแห้งก่อนที่คุณจะประสานชิ้นส่วนทั้งหมดเข้าด้วยกัน ใช้การเชื่อมต่อด้านล่างและใช้คลิปจระเข้เชื่อมต่อวงจร

• ฟลอร่า 3.3V เป็น GPS 3.3V
• Flora RX เป็น GPS TX
• ฟลอร่าเท็กซัส -> GPS RX
• ฟลอร่า GND -> GPS GND
• GPS BAT -> ขั้วแบตเตอรี่เซลล์แบบเหรียญบวก
• GPS GND -> ขั้วแบตเตอรี่เซลล์แบบเหรียญลบ

ในการอัปโหลดโค้ดไปยังบอร์ด Flora โดยใช้สาย USB คุณจะต้องดาวน์โหลด Arduino IDE เวอร์ชันของ Adafruit และติดตั้งลงในคอมพิวเตอร์ของคุณ สำหรับรายละเอียดทั้งหมดเกี่ยวกับวิธีการตามลิงค์ -

นอกจากนี้ ในส่วนของการตั้งค่า คุณจะต้องดาวน์โหลดไลบรารี่ GPS จากลิงค์ต่อไปนี้ -

วางไลบรารี่ที่ดาวน์โหลดไว้ในโฟลเดอร์ /Arduino/Libraries และเปลี่ยนชื่อเป็น "Adafruit_GPS" รีสตาร์ท IDE ของคุณ ตอนนี้ให้เปิด IDE ของคุณอีกครั้งแล้วอัปโหลดภาพร่างตัวอย่างเพื่อทดสอบวงจรของคุณ แล้วเปิดมอนิเตอร์แบบอนุกรมดังที่แสดงในภาพด้านบน

ตามจอภาพอนุกรม คุณควรเห็นวันที่วันนี้ จำนวนดาวเทียมที่โมดูล GPS ยึดไว้ ซึ่งในกรณีของฉันคือ 7 และคุณควรเห็นข้อมูลตำแหน่งของคุณซึ่งคุณสามารถแอบแฝงและเพิ่มลงใน Google Maps เพื่อดูว่า ตำแหน่งปัจจุบันของคุณถูกต้อง

หากไฟสีแดงบนโมดูล GPS กะพริบ แสดงว่าโมดูลยังคงค้นหาดาวเทียมอยู่ เมื่อมีการหยุดกะพริบ แสดงว่าเครื่องรับ GPS พบดาวเทียมแล้ว

ขั้นตอนที่ 4: อัปโหลด Sketch เพื่อบันทึกข้อมูลตำแหน่ง

หากต้องการอัปโหลดโค้ด/ร่างเพื่อบันทึกข้อมูลตำแหน่ง ให้ไปที่ไฟล์ > ตัวอย่าง > Adafruit GPS -> GPS_HardwareSerial_LOCUS_Status.ino

เมื่อโหลดโปรแกรมแล้ว ให้เชื่อมต่อ Flora ด้วยสาย USB และอัปโหลดภาพสเก็ตช์โดยกดปุ่มอัปโหลด (หรือใช้ไฟล์ > อัปโหลด) ตอนนี้คุณสามารถนำกล่อง GPS ไปทดลองขับ ขับได้อย่างน้อยสองสามไมล์ ในกรณีของฉัน ฉันขับรถไปที่ร้านกาแฟร้านโปรดและซื้อของที่ซุปเปอร์มาร์เก็ตในท้องถิ่นทุกสัปดาห์

หมายเหตุ: โมดูลตัวรับ GPS ที่ใช้ได้สร้างขึ้นในการบันทึกข้อมูล และหากคุณอ่านรหัสอย่างระมัดระวัง คุณจะสังเกตได้ว่าบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Flora ใช้สำหรับส่งคำสั่งเริ่มต้น และโมดูลตัวรับสัญญาณ GPS สามารถเก็บข้อมูลได้ประมาณ 16 ชั่วโมง.

นอกจากนี้ สำหรับการเดินป่า/ขี่จักรยานครั้งต่อไป คุณควรลบข้อมูล GPS ที่บันทึกไว้ ก่อนออกเดินทางโดยใช้ - GPS_HardwareSerial_LOCUS_Erase.ino

ขั้นตอนที่ 5: นำชิ้นส่วน 3 มิติและอิเล็กทรอนิกส์มารวมกัน

ในการวางชิ้นส่วนและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ 3 มิติเข้าด้วยกัน ก่อนอื่นให้เริ่มโดยติดส่วนที่พิมพ์ 3 มิติของ Cap hook เข้ากับส่วน Box คุณสามารถใช้สายรัดซิป 4 อัน แต่ฉันพบว่ามีสายรัดซิปสองสามอันในทิศทางตรงกันข้ามควรทำเคล็ดลับ

ในช่องด้านล่างของกล่องใส่ที่ใส่แบตเตอรี่เซลล์แบบเหรียญและ Flora และที่ด้านบนก่อนใส่แบตเตอรี่ lipo ตามด้วย GPS

เมื่อเสร็จแล้วคุณสามารถปิดริมฝีปากซึ่งควรจะติดเข้าที่ แต่ฉันขอแนะนำให้ใช้กาวหรือเทปร้อนเพื่อยึดฝาปิดเข้ากับกล่อง

นอกจากนี้ ปลาย Lipo JST ของพืชควรชี้ไปด้านบนเพื่อให้สามารถใส่และถอดออกได้อย่างง่ายดายสำหรับการชาร์จด้วยเครื่องชาร์จ lipo

ขั้นตอนที่ 6: อัปโหลด Sketch เพื่อรับข้อมูลที่บันทึกไว้

ตอนนี้เมื่อคุณกลับบ้านจากการทดลองขับ ให้เชื่อมต่ออุปกรณ์กับแล็ปท็อปของคุณ และเปิดใช้งาน Arduino IDE เวอร์ชันของ Adafruit ไปที่ไฟล์ > ตัวอย่าง > Adafruit GPS -> GPS_HardwareSerial_LOCUS_DumpBasic.ino เมื่อโหลดโปรแกรมแล้ว ให้เชื่อมต่อ Flora กับสาย mini USB แล้วอัปโหลดภาพสเก็ตช์โดยกดปุ่มอัปโหลด (หรือใช้ File > Upload)

ตอนนี้คลิกที่ Serial Monitor ตามที่แสดงในภาพด้านบน และคัดลอกข้อมูลทั้งหมดลงในโปรแกรมแก้ไขข้อความแล้ววางใน Locus Parser โดยใช้ URL ด้านล่าง -https://learn.adafruit.com/custom/ultimate-gps-parser เพียงคัดลอกและวางข้อความทั้งหมดที่อยู่หลัง -- ---- และลงท้ายด้วย $PMTK001, 622, 3*36

คลิกปุ่มแยกวิเคราะห์ใต้กล่องข้อความแรก แล้วคัดลอกเอาต์พุต KML แล้ววางลงในโปรแกรมแก้ไขข้อความตามที่แสดงในภาพหน้าจอด้านบน แล้วบันทึกด้วยส่วนขยาย.kml

ในกรณีของฉัน Locus Parser ไม่ทำงาน ซึ่งหมายความว่าฉันต้องใช้โปรแกรม python - log_to_kml.py เพื่อแปลง Serial Monitor ออกเป็นไฟล์ KML คุณสามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ - https://github.com /don/locus

ขั้นตอนที่ 7: นำเข้าข้อมูลไปยัง Google Maps

ไปที่ Google Maps และคลิกที่ปุ่มการตั้งค่า จากนั้นคลิกที่ Your Places Maps Create Map และกดปุ่มนำเข้าตามที่คุณเห็นในภาพแรกด้านบน

www.google.com/maps

เปลี่ยนชื่อแผนที่ใหม่ที่ไม่มีชื่อ และนำเข้าไฟล์ kml ที่คุณบันทึกไว้ก่อนหน้านี้โดยใช้ปุ่มนำเข้า เมื่อเสร็จแล้วคุณควรจะสามารถเห็นเส้นทางที่คุณติดตาม

เคล็ดลับ 1: เมื่อคุณบันทึกแผนที่แล้ว คุณสามารถแชร์แผนที่กับเส้นทางที่คุณไปกับเพื่อนและครอบครัวผ่านอีเมลได้ ในกรณีของฉัน ฉันขี่จักรยานไปรอบๆ Blue Mountains เมื่อสองสามวันก่อน ดังที่คุณเห็นในภาพด้านบน

เคล็ดลับ 2: นอกจากนี้ แผนที่ที่คุณบันทึกจะปรากฏภายใต้การตั้งค่า > สถานที่ของฉัน ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถใช้เพื่อการอ้างอิงในอนาคต