ตัวติดตามว่ายน้ำ: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

Kolea หรือที่รู้จักในชื่อ Pacific Golden Plover ถูกพบโดยกัปตันคุกในตาฮิติ และอีก 5 ปีต่อมาในบริเวณผสมพันธุ์ในแถบอาร์กติก ไม่สามารถติดตามการเดินทางนี้ด้วยการติดตามด้วย GPS ได้ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้เมื่อมีการนำเครื่องมือขนาดต่ำกว่า 4.0 กรัมมาใช้กับนกที่อยู่ด้านหลังและตามด้วยดาวเทียมจากฮาวายไปยังบ้านในอลาสก้า ใช้เวลาสองสามวันในการบินที่ระดับความสูง 10,000 ฟุตเพื่อไปยังอลาสก้าที่ซึ่งมีหิมะตกและรอฤดูใบไม้ผลิและโอกาสที่จะผสมพันธุ์ คุณสามารถซื้ออุปกรณ์ติดตามเหล่านี้ได้หลากหลายในปัจจุบันโดยมีฟังก์ชันการทำงานที่แตกต่างกันสำหรับรถบรรทุกกึ่งพ่วงจนถึงป้ายห้อย ทีมงาน DIY มีโครงการที่หลากหลายซึ่งเป็นไปได้ด้วยราคาที่ลดลงของชิปเหล่านี้ ฉันมีความสนใจเป็นพิเศษในการติดตามการว่ายน้ำในมหาสมุทรและการบันทึกอุณหภูมิ คุณสามารถซื้อ Apple Watch ที่มีการแปลตำแหน่ง GPS ที่ยอดเยี่ยมและใช้งานได้เกือบตลอดเวลาขณะว่ายน้ำ เสาอากาศ GPS จะทำงานเฉพาะเมื่อแขนของคุณไม่อยู่ในน้ำ แต่การสร้างบางอย่างราคาประมาณ 30 เหรียญซึ่งกันน้ำได้ในน้ำเกลือและมีขนาดเล็กพอที่จะเป็นภาระน้อยกว่าการหยดอีพ็อกซี่บน Kolea ที่กำลังอพยพก็สนุกเช่นกัน เอาต์พุตเป็นการ์ด SD ธรรมดา คุณจึงไม่ต้องใช้โทรศัพท์และแอปอื่น ข้อมูลที่คุณรวบรวมนั้นขึ้นอยู่กับคุณ แต่อาจรวมถึงความเร็ว อุณหภูมิ หัวเรื่อง ตำแหน่ง และเวลา ผลลัพธ์จะถูกประมวลผลอย่างง่ายดายบน Google Maps ซึ่งสามารถศึกษาเส้นทางการอพยพทางน้ำของคุณได้ อุปกรณ์นี้ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับการติดตามในสระว่ายน้ำในร่ม แต่อุปกรณ์กลางแจ้งขนาดใหญ่ยังคงเปิดอยู่!

ขั้นตอนที่ 1: รวบรวมวัสดุของคุณ:

หน่วย GPS ส่วนใหญ่มีราคาค่อนข้างแพงและใหญ่ ราคาถูกนี้จาก Banggood ใช้งานได้เหมือนแชมป์และมีขนาดเล็กมาก!

1. Beitian Smallest Mini Dual GLONASS + GPS BN-180 Micro Double GPS Antenna โมดูล UART TTL สำหรับ CC3D F3 RC โดรน เครื่องบิน $9

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger $21

3. แบตเตอรี่ Lipo 600 -- $3

4. สวิตซ์ เปิด/ปิด ทั่วไปไม่ต้องกันน้ำ

5. DS18B20 Waterproof Digital Temperature Temp Sensor Probe 1M $3

6. #84 "o" Ring Danco Inc Stock No. 35710 B - มีจำหน่ายที่ Lowes หรือ Home Depot (1 7/16 OD x 1 1/4 ID)

ขั้นตอนที่ 2: ออกแบบและพิมพ์ที่อยู่อาศัยของคุณ

ตัวติดตามได้รับการออกแบบใน Fusion 360 ข้อจำกัดคือต้องมีขนาดกะทัดรัดสำหรับองค์ประกอบที่ปิดล้อมและกันน้ำได้ด้วยการเข้าถึงช่องเสียบการ์ด SD และ Micro USB สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ lipo ที่ให้มา การออกแบบฝาเกลียวพร้อมโอริงเปิดง่ายสำหรับการเปิด/ปิดตัวเครื่องสำหรับการบันทึกแต่ละครั้งและถอดการ์ด SD เป็นขนาดที่เล็กที่สุดที่อนุญาตให้จัดวางส่วนประกอบสำหรับการประกอบ การเพิ่มสวิตช์กันน้ำภายนอกจะช่วยขยายขนาดของยูนิตได้อย่างมาก และฉันรู้สึกผิดหวังกับประสิทธิภาพของสวิตช์ "กันน้ำ" หลายตัวที่ฉันซื้อมา คลิปแว่นตาได้รับการออกแบบให้หมุนได้หลังจากพิมพ์เป็นชิ้นเดียว แต่จะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อติดกาวในตำแหน่งที่น่าพอใจ ควรติดกาวที่ส่วนแบนของตัวเครื่องด้วย superglue ฉันสไลซ์สิ่งเหล่านี้ด้วย CURA และพิมพ์ทั้งหมดโดยไม่รองรับการตั้งค่ามาตรฐาน ฉันพิมพ์สิ่งนี้ด้วย PLA แบบใส และช่วยให้คุณเห็นไฟ LED กะพริบบนหน่วย GPS ผ่านเคส เคสนี้ได้รับการออกแบบมาให้มี GPS ขนาดเล็กวางอยู่ในฟองอากาศสี่เหลี่ยมของตัวเองที่ด้านหลังของตัวเครื่อง และชี้ไปที่เสาอากาศในตัวขณะว่ายน้ำ การตัดไปยังส่วนเดียวของร่างกายที่โผล่พ้นน้ำตลอดเวลาช่วยให้ GPS ยึดเกาะได้ไม่หลุด รูที่ด้านล่างของตัวเรือนใช้สำหรับเซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบกันน้ำ ซึ่งหากคุณไม่ต้องการใช้ก็สามารถปิดผนึกได้ง่าย

ขั้นตอนที่ 3: วางสาย

โปรดดูไดอะแกรม Fritzing ด้านบนสำหรับการรวบรวมอย่างง่าย เซ็นเซอร์อุณหภูมิและหน่วย GPS ใช้พลังงานจากตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า 3V บนบอร์ด Feather แบตเตอรี่แบบชาร์จได้เชื่อมต่อกับสวิตช์แล้วต่อกับขั้ว Bat บนบอร์ด ดังนั้นการชาร์จผ่านพอร์ต microUSB ก็ทำได้อย่างง่ายดาย จำไว้ว่าคุณต้องเปิดสวิตช์เพื่อเปิดใช้งานการชาร์จแบตเตอรี่ เซ็นเซอร์กันน้ำแบบ One-Wire ต้องใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้น -4.7k บนสายข้อมูลเพื่อให้ทำงานได้ดี ข้อต่อทั้งหมดติดกาวร้อนเพื่อป้องกันการลัดวงจรในพื้นที่แคบของตัวเครื่อง ฉันใช้ lipoBattery ราคาถูก 600 มิลลิแอมป์ซึ่งปกติใช้สำหรับโดรน และดูเหมือนว่าจะให้พลังงานกับทั้งหน่วยเป็นเวลาสองสามชั่วโมง แต่คุณสามารถเล็กลงได้

ขั้นตอนที่ 4: สร้างมัน

หน่วย GPS ติดกาวอย่างระมัดระวังโดยให้เสาอากาศหงายขึ้น (ด้านสีน้ำตาล) เข้าไปในช่องสี่เหลี่ยมที่ด้านข้างของตัวเครื่องหลัก หน่วยแบตเตอรี่ติดกาวอยู่ด้านบน ก่อนติดสายเซ็นเซอร์อุณหภูมิเข้ากับหน่วยบันทึก ให้วิ่งผ่านรูที่ด้านล่างของตัวเครื่องหลัก คุณต้องปิดผนึกทางเข้านี้อย่างระมัดระวังด้วย E6000 หรือ Shoe Goo สายไฟสั้นลงเพื่อให้สามารถเข้าถึงทั้งสองด้านของชุด Adalogger ได้โดยการดึงออกจากตัวเครื่อง หน่วยสวิตช์อยู่ในช่องของสกรูด้านบน วงแหวน O ควรเคลือบด้วยชั้นของจาระบีซิลิกอนและนั่งในรอยบากในหน่วยด้านบน เกลียวบนยูนิตด้านบนต้องเคลือบด้วยซิลิโคนจาระบี SuperGlue ที่ยึดแว่นตากับด้านเรียบของตัวเครื่อง ด้านในของตัวเครื่องหรือด้านนอกหากต้องการสามารถเคลือบด้วยอีพ็อกซี่ในขั้นตอนนี้เพื่อให้ร่างกายกันน้ำได้อย่างสมบูรณ์

ขั้นตอนที่ 5: โปรแกรม It

โปรแกรมใช้ไลบรารี TinyGPS++ เพื่อโต้ตอบกับหน่วย GPS ที่เลือกนี้ ฉันไม่สามารถใช้งานไลบรารีฮาร์ดแวร์มาตรฐานจาก Adafruit ได้ มันผ่านข้อมูลอนุกรมได้ แต่ฟังก์ชั่นสำหรับจัดการกับ lat และ long ดูเหมือนจะไม่ทำงาน ดูเหมือนว่าไลบรารีซีเรียลของซอฟต์แวร์จะทำงานได้ไม่ดีกับเวอร์ชัน MO ของ Adalogger ดังนั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้รับเวอร์ชัน 32u แทน คุณจะต้องใช้ไลบรารีทั้งหมดที่อยู่ในส่วนบนของโปรแกรม คุณสามารถเลือก TX และ RX ใดก็ได้ที่คุณต้องการจากหมุดดิจิทัลซึ่งอยู่ในไดอะแกรม fritzing ทำงานได้ดี เว็บไซต์สำหรับหน่วย GPS แสดงรายการการเดินสายอย่างถูกต้องซึ่งเป็น RX และ TX ใดเพียงแค่ปฏิบัติตาม ส่วน SD ของโปรแกรมจะสร้างไฟล์ใหม่ทุกครั้งที่คุณเปิดเครื่อง ซึ่งทำให้การรวบรวมข้อมูลทำได้ง่าย ฟังก์ชันวนรอบจะขอการคำนวณข้อมูลทุก ๆ สิบวินาที และแน่นอนว่าคุณสามารถเปลี่ยนความถี่นี้ได้อย่างง่ายดาย ฟังก์ชันใดๆ ของ TinyGPS++ สามารถเก็บไว้ในการ์ด SD

ขั้นตอนที่ 6: การใช้มัน

ตัวเครื่องติดตั้งที่ด้านหลังแว่นว่ายน้ำของคุณ หัววัดอุณหภูมิจะห้อยลงมาเมื่อคุณกำลังว่ายน้ำ และสามารถปรับความยาวได้เมื่อคุณสร้าง หน่วยในขณะที่กันน้ำได้ค่อนข้างแห้งในตำแหน่งนี้ด้านหลังศีรษะโดยตำแหน่งเสาอากาศ GPS แบบฟองชี้ขึ้นไปบนฟ้า เครื่องเปิดใช้งานโดยคลายเกลียวด้านบนและกดปุ่มเปิดแล้วขันด้านบนกลับเข้าที่เพื่อยึด เมื่อบันทึกเสร็จแล้ว ด้านบนจะคลายเกลียวอีกครั้งและปิดปุ่ม การเริ่มต้นหน่วยจะสร้างไฟล์ใหม่ ดึงข้อมูลได้โดยการใส่การ์ด SD ลงในคอมพิวเตอร์ของคุณแล้วดาวน์โหลดไฟล์ลงในสเปรดชีต Numbers หรือ Excel และสร้างไฟล์ CSV ไปที่: https://www.google.com/mymaps และคลิกที่ปุ่มสร้างแผนที่ เฟรมเวิร์กที่เป็นผลลัพธ์จะดาวน์โหลดไฟล์ CSV ของคุณลงในเลเยอร์แผนที่ ซึ่งคุณสามารถปรับคอลัมน์ที่มี lat และ long และตำแหน่งที่คุณต้องการให้ส่วนอื่นๆ ของข้อมูลไป คุณสามารถดูแพ็กเกจข้อมูลผลลัพธ์ด้านบนซึ่งสามารถแชร์กับผู้คนได้: https://www.google.com/maps/d/edit?mid=1q8v8Jf6IV4f2guE2XGnK6qMREuOXyPfs&ll=20.6972929904888258%2C-156.44483149999996&z=18 และช่วยให้มีการจัดการที่มากขึ้น ไอคอนสามารถปรับแต่งได้เช่นเดียวกับสีหรือประเภทพื้นหลังของแผนที่

และยังมีสิ่งอื่นๆ ว่ายอยู่รอบๆ กับตัวติดตามด้วย และคุณสามารถเปรียบเทียบว่าตัวติดตามของคุณสัมพันธ์กับตัวติดตามตรงไหน เช่น ฉลามเสือโคร่งสิบฟุตชื่อ "132069" ที่ชอบชายหาดของเรามาก!