DIY GPS Data Logger สำหรับคุณ Next Drive/Hiking Trail: 11 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

นี่คือเครื่องบันทึกข้อมูล GPS ที่คุณสามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์หลายอย่าง เช่น ถ้าคุณ

• ต้องการบันทึกการขับรถระยะไกลของคุณที่คุณใช้เวลาช่วงสุดสัปดาห์เพื่อดูสีสันของฤดูใบไม้ร่วง
• หรือคุณมีเส้นทางโปรดที่คุณไปในช่วงฤดูใบไม้ร่วงทุกปี และคุณต้องการบันทึกเส้นทางของคุณบนเส้นทางนั้น เพื่อที่คุณจะได้อ้างอิงในปีหน้า และดูว่าคุณใช้เส้นทางเดียวกันหรือไม่ นี่คือแรงจูงใจหลักของฉันสำหรับโครงการนี้
• แค่ต้องการสอดแนมคุณวัยรุ่นเพื่อดูว่าเขา/เธอขับรถไปที่ไหนมาบ้าง

เมื่อคุณสร้างเสร็จแล้วและดาวน์โหลดข้อมูลจากโมดูล GPS ของการเดินทาง/เส้นทางของคุณ คุณสามารถบันทึกได้โดยใช้ Google แผนที่สำหรับ

• การอ้างอิงและการเปรียบเทียบในอนาคต
• และแบ่งปันสิ่งเดียวกันนี้กับเพื่อน/ครอบครัวที่มาด้วย โดยใช้ปุ่มแชร์บน Google Maps ซึ่งอยู่ที่มุมบนขวามือของภาพแผนที่ด้านบน

ในอนาคต เราควรหวังว่าจะได้เห็นฟีเจอร์นี้ในรถยนต์อัจฉริยะของบริษัทต่างๆ เช่น Ford และยิ่งไปกว่านั้น คงจะดีหากโมดูล GPS ถอดออกได้ เพื่อให้คุณพกพาติดตัวไปได้อย่างง่ายดายบนทางเดินป่าหรือทางจักรยาน

เพื่อให้คำแนะนำนี้สมบูรณ์ คุณจะต้องมีโมดูลตัวรับสัญญาณ GPS ไมโครคอนโทรลเลอร์พร้อมอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมและแบตเตอรี/แบตสำรอง ฉันใช้ Flora GPS และ Flora จาก Adafruit แต่คุณสามารถใช้ Arduino Uno ได้เช่นกัน นอกจากนี้ คุณจะต้องใช้แล็ปท็อปที่มี Arduino IDE เวอร์ชัน Adafruits เพื่ออัปโหลดโค้ดไปยังบอร์ด Flora

นอกจากนี้ เพื่อให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ของคุณไม่เสียหาย คุณสามารถพิมพ์ชิ้นส่วน 3 มิติโดยใช้ไฟล์ STL ที่แนบมากับขั้นตอนที่ 2 หรือใช้กล่องเล็กๆ ก็ได้ หลังจากพิมพ์ 3 มิติ ชิ้นส่วนต่างๆ จะสร้างจะใช้เวลาประมาณ 45 นาที

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่คุณต้องการ

นี่คือส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่คุณต้องใช้ในการสร้างให้เสร็จ

• Adafruit Flora (คุณยังสามารถใช้ Arduino Uno/Micro)
• เครื่องรับ GPS ฟลอร่า
• ที่ใส่แบตเตอรี่แบบเหรียญ
• เซลล์แบบเหรียญ CR2032 (3V)
• ต่อสาย (ลวด 30AWG ดีที่สุดหรือคุณสามารถใช้สายเขียงหั่นขนมได้)
• ที่ชาร์จ USB แบบพกพา ลองเปิดเครื่องด้วยสวิตช์เปิด/ปิด
• สาย Mini B USB
• เวลโครสำหรับติดกล่องและที่บังแดดในรถยนต์หรือกระเป๋าของคุณ

ดาวน์โหลดไฟล์ STL ที่แนบมาในขั้นตอนต่อไปและพิมพ์ชิ้นส่วน 3 มิติ ฉันกำลังใช้

• เครื่องพิมพ์ 3 มิติ
• ฟิลาเมนต์ (ฉันใช้ฟิลาเมนต์ PLA ขนาด 1.75 มม. Hatchbox)

เครื่องมือที่จำเป็น

• หัวแร้ง
• ประสาน
• กรรไกร/เครื่องมือจีบ
• เทปโฟมกาวสองหน้า
• คลิปจระเข้ทดสอบวงจร

หมายเหตุ: สายเคเบิลที่คุณต้องอัปโหลดโค้ดและจ่ายไฟให้กับ Flora คือสาย Mini B USB ซึ่งไม่เหมือนกับสายที่ใช้กับโทรศัพท์/ตาราง Android

ขั้นตอนที่ 2: 3D พิมพ์ชิ้นส่วนหรือค้นหากล่องขนาดเล็กเพื่อจัดวางส่วนประกอบ

ดาวน์โหลดและพิมพ์ไฟล์ต่อไปนี้ 3 มิติ

-ฐาน

- ฝาปิดสำหรับปิดส่วนประกอบ

หรือจะลองหากล่องเล็กๆ มาใส่ส่วนประกอบทั้งหมดก็ได้

เคล็ดลับ: หากคุณเห็นการบิดเบี้ยว (พื้นผิวไม่เรียบ) ร่วมกับการพิมพ์ 3 มิติ ให้ใช้กระดาษทราย

หมายเหตุ: หากคุณสังเกตฐานอย่างใกล้ชิดมีกล่องสี่เหลี่ยม โดยทั่วไปแล้วสิ่งนี้จะถูกสร้างขึ้นเพื่อใช้แบตเตอรี่ Lipo แทนเครื่องชาร์จแบบพกพา USB รูนี้กว้างพอที่จะใส่ขั้วต่อ JST ที่คุณสามารถเสียบเข้าไปใน Flora ได้

ขั้นตอนที่ 3: ทำวงจรให้แห้งก่อนบัดกรี

เป็นความคิดที่ดีเสมอที่จะทำวงจรของคุณแบบแห้งก่อนที่คุณจะประสานทุกส่วนเข้าด้วยกัน

ทำตามวงจรด้านบนและใช้คลิปจระเข้ต่อวงจร

ตอนนี้อัปโหลดภาพร่างโดยทำตามขั้นตอนที่ 5 ถึง 8 แล้วใช้ภาชนะทัปเปอร์แวร์นำรถของคุณออกไปปั่น

หากคุณเห็นไฟสีแดงบนโมดูล GPS กะพริบ แสดงว่าโมดูลยังคงค้นหาดาวเทียมอยู่ เมื่อหยุดกะพริบแสดงว่าเครื่องรับ GPS พบดาวเทียมแล้ว

เคล็ดลับ: หันโมดูล GPS ไปที่ท้องฟ้าเปิดตามที่แสดงในภาพด้านบน ปลอดภัยไว้ก่อน โปรดแน่ใจว่าคุณอยู่ในที่นั่งผู้โดยสาร เนื่องจากคุณจะต้องถือภาชนะทัปเปอร์แวร์

ขั้นตอนที่ 4: การบัดกรีส่วนประกอบ

ก่อนที่จะบัดกรีวงจรด้วยกัน ให้ตัดสินใจว่าจะไปที่ไหน โดยการวางส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ในกล่องที่พิมพ์ 3 มิติ

ตอนนี้ประสานส่วนประกอบโดยใช้แผนภาพวงจรในขั้นตอนก่อนหน้า โดยวางส่วนประกอบในลักษณะเดียวกับที่คุณคาดหวังให้กลับเข้าไปในกล่อง

ขั้นตอนที่ 5: ใช้เทปเพื่อยึดส่วนประกอบต่างๆ ให้แน่น

ใช้เทปโฟมสองด้านเพื่อยึดส่วนประกอบเข้ากับฐานของกล่อง

จากนั้นใช้เทปพันสายไฟติดกับฐานตามที่แสดงในภาพด้านบน

เพิ่มแบตเตอรี่เซลล์แบบเหรียญลงในที่ใส่เซลล์แบบเหรียญ แบตเตอรี่เซลล์แบบเหรียญ 3V ช่วยให้เครื่องรับ GPS จดจำตำแหน่งได้เร็วขึ้นเมื่อเริ่มต้นระบบ คุณยังสามารถทำให้วงจรสมบูรณ์โดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่เซลล์แบบเหรียญและที่ยึด

ตรวจสอบให้แน่ใจด้วยว่าฝาปิดแน่นสนิทและยึดด้วยเทป

เคล็ดลับ: ใช้เทปธรรมดาหรือเทปพันสายไฟเพื่อยึดฝาปิดเข้ากับฐาน หากจำเป็น อย่าใช้กาวเพราะคุณอาจต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่แบบเหรียญในอนาคต

ขั้นตอนที่ 6: เตรียมอัปโหลดรหัสไปยัง Flora

ในการอัปโหลดโค้ดไปยังบอร์ด Flora โดยใช้สาย USB คุณจะต้องดาวน์โหลด Arduino IDE เวอร์ชันของ Adafruit และติดตั้งลงในคอมพิวเตอร์ของคุณ สำหรับรายละเอียดทั้งหมดเกี่ยวกับวิธีการตามลิงค์

learn.adafruit.com/getting-started-with-fl…

นอกจากนี้ ในส่วนของการตั้งค่า คุณจะต้องดาวน์โหลดไลบรารี GPS จากลิงค์ต่อไปนี้

github.com/adafruit/Adafruit-GPS-Library

วางไลบรารี่ที่ดาวน์โหลดไว้ในโฟลเดอร์ /Arduino/Libraries และเปลี่ยนชื่อเป็น "Adafruit_GPS" รีสตาร์ท IDE ของคุณ เมื่อคุณรีสตาร์ท IDE ให้แน่ใจว่าคุณเห็นตัวเลือก Adafruit_GPS ใต้ตัวอย่างดังที่แสดงในภาพหน้าจอด้านบน

จากนั้นเลือกประเภทของโปรแกรมเมอร์โดยคลิกเครื่องมือ > โปรแกรมเมอร์ > USBtinyISP

จากนั้นเลือก เครื่องมือ > พอร์ตอนุกรม > /dev/tty.usbmodem441

เลือกบอร์ดที่คุณใช้ด้วยการคลิก เครื่องมือ > บอร์ด > Adafruit Flora

ดูรายละเอียดเพิ่มเติม/เกี่ยวกับพันธุ์ไม้ได้ที่

learn.adafruit.com/flora-wearable-gps/over…

ขั้นตอนที่ 7: อัปโหลด Sketch เพื่อบันทึกข้อมูลตำแหน่ง

หากต้องการอัปโหลดโค้ด/ร่างเพื่อบันทึกข้อมูลตำแหน่ง ให้ไปที่ไฟล์ > ตัวอย่าง > Adafruit GPS -> leo_locus_status

เมื่อโหลดโปรแกรมแล้ว ให้เชื่อมต่อ Flora ด้วยสาย USB และอัปโหลดภาพร่างโดยกดปุ่มอัปโหลด (หรือใช้ File > Upload)

ตอนนี้คุณสามารถนำกล่อง GPS ไปทดลองขับ ขับได้อย่างน้อยสองสามไมล์ ในกรณีของฉัน ฉันขับรถไปที่ร้านกาแฟที่ฉันชอบและซื้อของทุกสัปดาห์เพื่อไปซื้อที่ซุปเปอร์มาร์เก็ต โดยทั่วไปแล้วนั่นคือแผนที่ที่คุณเห็นในการแนะนำคำสั่งสอน เส้นแนวตั้งคือการขับรถของฉันไปที่ร้านกาแฟและย้อนกลับ และ เส้นโค้งแนวนอนคือตลาดซุปเปอร์และด้านหลัง

หมายเหตุ: โมดูลตัวรับ GPS ที่ใช้ได้สร้างขึ้นในการบันทึกข้อมูล และหากคุณอ่านรหัสอย่างระมัดระวัง คุณจะสังเกตว่าบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Flora ใช้เพื่อส่งคำสั่งเริ่มต้น และโมดูลตัวรับสัญญาณ GPS สามารถเก็บข้อมูลได้ประมาณ 16 ชั่วโมง

ขั้นตอนที่ 8: อัปโหลด Sketch เพื่อรับข้อมูลที่บันทึกไว้

ตอนนี้เมื่อคุณกลับบ้านจากการทดลองขับแล้ว ให้เชื่อมต่ออุปกรณ์กับแล็ปท็อปของคุณและเปิดไฟ Arduino IDE เวอร์ชันของ Adafruit

ไปที่ ไฟล์ > ตัวอย่าง > Adafruit GPS -> leo_locus_dumpbasic เมื่อโปรแกรมโหลดเชื่อมต่อ Flora ด้วยสาย mini B USB แล้วอัปโหลดภาพร่างโดยกดปุ่มอัปโหลด (หรือใช้ไฟล์ > อัปโหลด)

ไม่มีการคลิกที่ Serial Monitor ตามที่แสดงในภาพด้านบน

และคัดลอกข้อมูลทั้งหมดลงในโปรแกรมแก้ไขข้อความแล้ววางใน LOCUS Parser โดยใช้ URL ด้านล่าง

learn.adafruit.com/custom/ultimate-gps-par…

คลิกปุ่มแยกวิเคราะห์ใต้กล่องข้อความแรก แล้วคัดลอกเอาต์พุต KML แล้ววางลงในโปรแกรมแก้ไขข้อความตามที่แสดงในภาพหน้าจอด้านบน แล้วบันทึกด้วยส่วนขยาย.kml

ขั้นตอนที่ 9: นำเข้าข้อมูลไปยัง Google Maps

ไปที่ Google Maps และคลิกที่ปุ่มการตั้งค่าและคลิกที่สถานที่ของฉันดังที่แสดงในภาพแรกด้านบน

www.google.com/maps

ตอนนี้คลิกที่ปุ่มสร้างแผนที่ คลิกที่ปุ่มนี้จะสร้างแผนที่ใหม่ที่ไม่มีชื่อ

เปลี่ยนชื่อแผนที่ใหม่ที่ไม่มีชื่อ และนำเข้าไฟล์ KML ที่คุณบันทึกไว้ก่อนหน้านี้โดยใช้ปุ่มนำเข้า

เมื่อเสร็จแล้วคุณควรจะสามารถเห็นเส้นทางที่คุณติดตาม

เคล็ดลับ 1: เมื่อคุณบันทึกแผนที่แล้ว คุณสามารถแชร์แผนที่กับเส้นทางที่คุณไปกับเพื่อนและครอบครัวผ่านอีเมล, Google+, facebook และ twitter

เคล็ดลับ 2: นอกจากนี้ แผนที่ที่คุณบันทึกจะปรากฏภายใต้การตั้งค่า > สถานที่ของฉัน ซึ่งคุณสามารถใช้สำหรับการอ้างอิงในอนาคต

ขั้นตอนที่ 10: ลบการออกจากข้อมูลที่บันทึกไว้

ไม่มีเมื่อคุณกลับบ้านจากการขับรถอันยาวนาน และคุณได้ดาวน์โหลดข้อมูลที่บันทึกไว้และบันทึกไว้ใน Google Maps แล้ว คุณสามารถลบข้อมูลออกจาก GPS ได้โดยใช้ภาพร่างต่อไปนี้

ไปที่ ไฟล์ > ตัวอย่าง > Adafruit GPS -> leo_locus_erase เมื่อโปรแกรมโหลดเชื่อมต่อ Flora ด้วยสาย mini B USB แล้วอัปโหลดภาพร่างโดยกดปุ่มอัปโหลด (หรือใช้ไฟล์ > อัปโหลด)

ตอนนี้ คลิกที่จอภาพอนุกรม ป้อน Y ในพื้นที่กล่องข้อความ แล้วคลิกปุ่ม ส่ง เพื่อลบข้อมูลในเครื่องรับ GPS

ขั้นตอนที่ 11: การติดกล่อง GPS เข้ากับที่บังแดดในรถยนต์ของคุณ

ติดกล่อง GPS และแบตเตอรี่เข้ากับที่บังแดดด้านผู้โดยสารตามที่แสดงในภาพด้านบนโดยใช้คลิปหนีบกระดาษหรือคุณสามารถใช้เทปโฟมแบบแท่งคู่ ฉันใช้เวลโครแบบแท่งสองแท่งเพื่อให้ง่ายต่อการถอดกล่อง GPS เพื่อให้ฉันสามารถรับข้อมูลที่บันทึกไว้ของ GPS ได้โดยเชื่อมต่อกับแล็ปท็อป

นอกจากนี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเมื่อคุณเปิดที่บังแดด รูวงกลมของ GPS จะหันไปทางท้องฟ้า เพื่อให้โมดูลเครื่องรับ GPS รับสัญญาณจากดาวเทียมได้ง่าย

ในเส้นทางที่คล้ายกัน คุณสามารถติดกล่อง GPS และแบตเตอรี่เข้ากับกระเป๋าของคุณก่อนจะออกเดินทางเดินป่าครั้งต่อไป

รางวัลใหญ่ใน Glovebox Gadget Challenge