Mzee na GPS ya Arduino: Hatua 6 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Kwa hivyo hii Lazy Old Geek (L. O. G.) haijaweza kufanya ya kufundisha kwa miaka michache. Katika umri wa miaka 70, ubongo haufanyi kazi kama ilivyokuwa na ni ngumu kuzingatia miradi mikubwa achilia mbali kujaribu kuandika juu yao.

(Ninaingia Mashindano ya Arduino.)

Lakini kwa msaada wa mbwa wangu mwenye upendo, Sadie na mashine yangu ya CPAP, nitajaribu. Sadie ni anti-unyogovu wangu, huweka roho yangu juu na tunatembea kila asubuhi. CPAP yangu inanisaidia kulala vizuri na kwa hivyo, fikiria vizuri kidogo.

GPS: Kweli, nimekuwa nikipenda GPS. GPS nyingi za kibiashara zinaweza kubainisha tu hadi mita 2-3. Binamu yangu, ambaye ni mkulima wa wakati mkubwa anasema vifaa vyake vinaweza kufanya vizuri zaidi. Ninajua mmoja wa wakulima wa huko hutumia matrekta yake ya John Deere kupanda mazao kwenye matuta kwa kutumia GPS ya kawaida.

Ninatumia muda mwingi kutumia mtandao na nimekuwa nikisoma juu ya GPS zenye bei nzuri ambazo zinaweza kupima hadi sentimita! Ajabu. Kwa upande wa vitendo, sihitaji hivyo. Ninapokwenda matembezi sihitaji kabisa kujua ni wapi haswa. Hata kwenye safari za barabarani, ninatumia simu yangu mahiri na Android Auto kunijulisha nilipo.

Lakini mimi pia ni technogeek, kwa hivyo nilianza kutazama GPS kwa wataalam wa hobby. Moja ya maarufu zaidi ilikuwa Adafruit Ultimate GPS.

www.adafruit.com/?q=kubwa

Hatua ya 1: Manyoya ya Matunda

Kweli, moja ya matoleo ya Adafruit Ultimate GPS ni Featherwing. Sasa sijawahi kusikia juu ya safu ya Manyoya ya Adafruit, kutumia zaidi. Wow, Adafruit na Lady Ada wameunda kundi zima la wadhibiti-vifaa na vifaa kulingana na jukwaa dogo linaloitwa Manyoya. Kwa Arduinoites, ni sawa na jukwaa la msingi la Arduino UNO lakini dogo na zaidi hadi sasa. Adafruit pia ilitengeneza programu yote ili iweze kuendana na programu ya Arduino.

Ninashukuru sana kazi ambayo Adafruit na Lady Ada wamefanya kwa DIYers na nilipenda sana Manyoya M4 Express:

www.adafruit.com/product/3857

Tofauti na Arduino ya kawaida na saa 16mHz, ni kali na saa 120mHz. Ni 3.3V ambayo ni sawa na kiwango kipya cha umeme mpya wa DIY. Inapatana na Arduino ambayo ninaifahamu vizuri pia inaweza kusanidiwa na Mzunguko wa Python (toleo la kawaida la Adafruit la Python). Mimi ni mzee na nina wakati mgumu wa kujifunza vitu vipya lakini hii itanipa nafasi ya kujitokeza.

Kwa hivyo niliamuru kutumika kwenye ebay na pia niliagiza moja kutoka Mouser. Amazon, Mouser na DigiKey hubeba bidhaa zingine za Adafruit. Ningependa kununua moja kwa moja kutoka kwa Adafruit lakini wakati huo, hawakuwa na Manyoya yote niliyotaka kupata. Katika kesi hii ni rahisi kuagiza vitu vingi kwa wakati mmoja ili usilipe gharama nyingi za usafirishaji. Kwa upande wangu vitu vitatu vimegharimu sana kusafirisha kama moja.

TATIZO: Kiunganishi cha betri cha JST2.0 kwenye M4express. Muda mrefu uliopita nilinunua rundo la viunganisho vya umeme vya JST2.0 kama picha. Kwa bahati mbaya, nyekundu / nyeusi ni kinyume na kile M4express hutumia, na nina betri nyingi na miradi inayotumia polarity hii.

Ah, sawa. Fairy ni rahisi kuondoa waya kutoka kwa kontakt na kubadili nafasi zao. Kwa hivyo nilifanya hivyo na betri kadhaa na chaja moja ya LiPo. Niliweka rangi nyekundu ya msumari juu yao kwa matumaini kwamba haitawachanganya.

Kwa M4express, nilichagua kutumia vichwa vya kike na pini ndefu. Tazama picha. Hii iliruhusu FeatherWings kama GPS yangu kuziba juu. Pamoja na M4express inaweza kuingizwa kwenye Manyoya kama 3.5 TFT ambayo nilinunua.

Kwa programu tumizi hii, pini hazijatumika kwa hivyo nilikuwa na Kitabu kidogo cha Ulinzi na nikaunganisha M4express katika hii ili pini zisifunuliwe na haziwezi kuinama ninapobeba.

Hatua ya 2: Manyoya yangu ya GPS

Adafruit Ultimate GPS Kuongeza manyoya

www.adafruit.com/product/3133

Moja ya mambo mazuri ninayopenda kuhusu Adafruit ni kwamba wanaandika sana bidhaa zao, nadhani wafanyikazi wa hobby wanaweza kujenga zao. Sasa M4express ina microcontroller ya SMD ambayo ni ndogo sana kwa Mzee kama mimi kufanya kazi nayo kwa hivyo nilinunua wanandoa badala ya kujaribu kutengeneza moja. Lakini FeatherWing Ultimate GPS ni bora kidogo kwa hivyo niliamua kujaribu kutengeneza yangu mwenyewe. Kwa hivyo niliamuru moduli ya MediaTek (GlobalTop) GPS MTK3339 kutoka Ebay au Aliexpress (siwezi kukumbuka). Wakati mwingine huitwa LadyBird1.

Kwa hivyo kutumia Eagle Cadsoft, (sasa, Autodesk) programu nilinakili mpango wa Adafruit na kuibadilisha. Kwanza ninaweza tu kutengeneza PCB zenye upande mmoja na pili sina vifaa vingi vya SMD kwa hivyo nilirahisisha.

GPS_MTK3339.zip

Kwa hivyo nilifanya PCB kutumia njia yangu ya kuhamisha toner:

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

SHIDA: Kama vile wakati mwingine nakumbuka, mimi ni mzee na hapa kuna shida kadhaa ninazo. Kwa kawaida siwezi kuona karibu vizuri, kwa hivyo ninatumia moja ya vifaa hivi vya kupendeza na glasi ya kukuza (angalia picha) niliyopata kutoka Aliexpress. Ninatumia chuma cha kutengeneza Aoyue ili niweze kudhibiti joto na kuchagua vidokezo vya kutengeneza.

Hata pamoja na haya yote, nilikuwa na shida nyingi kuziba pini za moduli ya GPS na kiunganishi cha antena ya u.fl. Pia, ninatumia zana ya Dremel-clone kuchimba mashimo. Siwezi kamwe kuchimba mashimo ya moja kwa moja lakini kwa bahati nzuri niliweza kufanya kila kitu kufanya kazi.

Kwa njia, niliamuru shanga za feri za SMD 0805 lakini sikuwahi kuzisubiri zaidi. Wakati huo huo niliuza waya kwenye anwani ili kuifanya ifanye kazi. Bead ya ferrite inapaswa kupunguza kelele kwenye pini ya voltage kwenye Chip ya GPS.

Hatua ya 3: Msomaji wa Kadi ya MicroSD

Sawa, kwa hivyo GPS ilifanya kazi vizuri lakini ilifanya kazi tu wakati ilikuwa imefungwa kwa kompyuta ili uweze kuona kinachoendelea. Ili kuwa muhimu zaidi, ninahitaji kitu ambacho hakijashikiliwa kwenye kompyuta, kama onyesho au kadi ndogo ya SD. Kwa sasa nilitaka kuhifadhi habari za GPS. Adafruit ina Manyoya yenye kadi ndogo za MicroSD, kama onyesho la 3.5”na kadi ya RTC. Lakini sikutaka kuweka Manyoya kwa hivyo nilinakili mzunguko wa microSD kutoka kwa kadi ya RTC na nikafanya yangu.

Kwa kuwa sikutaka kubandika Manyoya mengine ya Manyoya, nilikuja na mpango wa kushikamana na hii kwa GPS yangu ya GPS. Kwa kuwa mzunguko ni rahisi sana, nimeifanya tu na pedi tano ili niweze kushikamana na waya kwenye PCB hii na kwa bodi yangu ya GPS.

MyDataLogger.zip

Kwa hivyo kuambatisha hii, niliiweka chini ya GPS yangu ya GPS, iliyouzwa kwenye waya za kufunga waya na kuziunganisha na GPS yangu ya GPS. Kwa wengine nilikata insulation nyingine kwenye pini za kichwa, kwa hivyo ningeweza kuziunganisha waya bila kuingilia PCB inayofaa kwenye M4express. Unapaswa kuwa na uwezo wa kuona hiyo kwenye picha. Kisha nikatumia gundi ya Gorilla kushikamana kwa uangalifu kadi hizo mbili pamoja. Kuwa mwangalifu sana wakati Gundi ya Gorilla inapanuka.

SHIDA: Kweli, hii ni kweli na kadi za MicroSD. Niliamuru kadi kadhaa za MicroSD kwenye ebay. Niligundua kuna tofauti kati ya kadi rahisi za MicroSD na kadi za MicroSDHC. Kwanza, baadhi ya adapta za zamani kama mimi (labda) haziwezi kusoma matoleo ya HC. Pili matoleo ya microSDHC ni kutoka 4gB hadi 32gB. Kuna toleo jingine linaloitwa microSDXC na 64gB na saizi kubwa. Kweli, nilipokea kadi za 64gB lakini sikuweza kuzisoma na adapta zangu. Sikuweza kujua ni nini kibaya. Lakini baada ya kujua juu ya tofauti hizo, nilidhani labda adapta zangu hazingeweza kusoma toleo la HC lakini utafiti zaidi ulisema toleo la HC ni 32gB na kama picha inavyoonyesha hizi zinaitwa microSDHC 64gB. Hata tho, inasema Kingston hizi ni feki. Niliwasiliana na muuzaji na alinirudishia pesa mara moja. Unaweza kupata mengi kwenye mtandao kuhusu kadi bandia za MicroSD.

Sasa ingawa wao ni bandia, haimaanishi kuwa hawatafanya kazi. Ninasubiri adapta kadhaa mpya ambazo zinapaswa kuweza kusoma kadi kadhaa za HC, pamoja na niliamuru kadi tofauti za HC.

Hatua ya 4: GPS Antenna

Janga lingine la Mzee. Kwa hivyo niliamuru antena ya GPS inayotumika na RP-SMA kwa adapta ya u.fl kutoka ebay / Aliexpress. Kwa njia, nilikuwa nimesahau kuwa tayari nilikuwa na moja ya adapta hizi. Kwa hivyo, mwishowe nilipata antena na haikufaa adapta. Sasa, nadhani wengi wa wauzaji hawa wa Wachina hawaelewi kabisa wanauza nini. Kwa mfano, wengi hawatambui viunganishi kwenye antena na wengine hawaonyeshi hata wazi kwenye picha. Kweli, nadhani niliyopata alionyesha kontakt vizuri lakini hakuitambua. Kweli, baada ya utafiti, mimi (nadhani) niligundua kama kiunganishi cha MCX. Kwa hivyo, niliamuru antena nyingine na mwishowe nikapokea na haikufaa pia. Nadhani tena hii ni kosa langu, ingawa kuna mkanganyiko mwingi kati ya SMA na RP-SMA mwanamume na mwanamke na plugs na jacks.

Mstari wa chini ni hivi sasa sina antenna tofauti ya kufanya kazi.

ONYO: Viunganishi vya u.fl kwenye Adafruit na bodi yangu ya GPS ni dhaifu sana na inashauriwa usumbue unafuu kiunganisho.

Hatua ya 5: Kuiweka Pamoja

Adafruit ina mafunzo bora juu ya jinsi ya kupata M4express ili iweze kufanya kazi na Arduino.

Mchoro wangu wa Arduino umeambatanishwa:

GPSDatalogger.zip

Inafanya yafuatayo:

Anaandika kamba za GPS kwenye faili kwenye kadi ya MicroSD inayoitwa data.nmea

Mara moja kwa dakika, pia inaandika data zingine kama wakati, #satellites, ubora wa ishara, kasi kwa faili inayoitwa misc.txt. Nilifanya marekebisho kadhaa, kama kubadilisha takriban wakati wa Mlima wa kawaida na mafundo kuwa mph.

Faili zote mbili ni faili za maandishi.

Kwa njia, nilijaribu kufanya vitu kadhaa na Chatu cha Mzunguko. Niliweza kutumia mifano lakini nilionekana kuwa na shida na kutuma amri kwa moduli ya GPS. Inaweza kutembelea tena katika siku zijazo.

Hatua ya 6: Matumizi

GPS hutumia kitu kinachoitwa data ya ephemeris na almanaka kuhesabu eneo. Inapowashwa kwanza, inachukua muda kidogo kwa habari hii kusindika. Hii inaweza kuchukua dakika chache. Vizuri moduli ya GPS ya MTK3339 ina betri rudufu kuhifadhi habari hii. Bado nadhani jinsi hii inavyofanya kazi lakini ninachofanya ni kama dakika 5 kabla ya matembezi yetu, mimi huziba M4express / GPS yangu kwenye PC bila kadi ya MicroSD. Wakati, ninajiandaa kuondoka, ninaichomoa, naingiza kadi ya MicroSD na nguvu na betri na kuondoka.

Shida: Nadhani niliharibu moja ya moduli zangu za M4express labda na umeme tuli. Wakati imechomekwa kwenye kompyuta hali ya kuchaji LED inaangaza. (M4express ina mzunguko wa chaja ya betri ya LiPo). Naam, nadhani mzunguko wa chaja haufanyi kazi, ingawa sijauangalia. Kwa hivyo, badala ya taa ya kupepesa inaonekana inafanya kazi vizuri kwenye kompyuta na kwenye nguvu ya betri haifanyi blink kwa hivyo ninaishi nayo.

Google Earth Pro

Moja ya sababu, nilitengeneza faili ya nmea ili niweze kuitumia na Google Earth Pro. Ninaondoa kadi ya MicroSD kutoka moduli ya GPS, ingiza kwenye moja ya adapta zangu na kuziba kwenye kompyuta yangu.

Ili utumie, anza Google Earth Pro, chagua (FILE) (OPEN). Karibu na kisanduku cha Faili, kuna uteuzi wa aina za faili. Chagua (GPS). Vinjari kupata faili ya data.nmea na uifungue.

Dirisha jingine linajitokeza. Nichagua zote Tengeneza Nyimbo za KML, Unda KML LineStrings, Rekebisha urefu kwa urefu wa ardhi.

Mfano wa kwanza unaonyesha sampuli. Mstari wa bluu uliopigwa ni data yenye makosa, labda kelele.

Katika mfano wa pili, kuna ghala kubwa la chuma. Nyimbo za hudhurungi kawaida huwa na mishale inayoonyesha mwelekeo wa kusafiri, lakini karibu na ghalani zinageukia mraba. Nadhani hii ni upotezaji wa ishara kwani hatukutembea kupitia zizi lakini tulienda juu ya ghalani.

Misc.txt inaweza kusomwa na Excel kama faili iliyokataliwa kwa koma (au kama faili ya maandishi). Tazama imeambatishwa kwa mfano uliochukuliwa kwenye gari wakati unaendesha.

Vitu nilivyoona ni kwamba Latitudo na Longitude zilikuwa kwenye maeneo mengi ya decimal, hawajui ni sahihi gani hiyo. Kasi inaonekana kuwa inafanya kazi. Kawaida kwenye matembezi yangu, Satelaiti ni karibu 10, kwenye gari ilikuwa 7 ambayo hufanya tangu kwa sababu ya paa la chuma. HDOP kwenye gari ilionekana kuwa juu kwenye gari. Katika matembezi ilikuwa karibu 1 au chini (bora).

Sielewi Angle. Kwa kunyoosha wakati Latitudo ilikaa sawa ningefikiria pembe itakuwa 0, 90, 180, au 270 sio 66.

Hitimisho: Inaonekana inafanya kazi vizuri. Nadhani M4express ni haraka sana kuliko Atmega328s ambazo nimezoea. Labda inaweza kufanya uchujaji wa kelele ili kuondoa baadhi ya glitches ya wimbo wa NMEA bila kuharibu viwango vya sampuli moja ya pili. Labda sitajisumbua. Moja ya miradi yangu ya baadaye itakuwa kufanya 'upimaji' ninaoishi katika nchi ya shamba na shamba nyingi. Wakati mwingine ningependa kujua ni ekari ngapi kwenye shamba. Labda ningeweza kutumia GPS yangu na skrini yangu ya kugusa ya 3.5”kwa programu hiyo.

Pia unataka kuona ikiwa antenna ya nje inafanya tofauti nyingi. Niligundua kuwa baadhi ya nyimbo zangu za NMEA sio kabisa zinapaswa kuwa wapi.

Kwa njia MTK3339 sio sahihi zaidi kuliko GPS zingine kama vile Blox.

Mradi mwingine ni kwamba nilinunua moduli za L80 GPS ambazo zinaonekana kuwa rahisi kuliko MTK3339 lakini zinatakiwa kuwa sawa. Labda wao ni clones? Faida moja kubwa kwangu ni kwamba wana nafasi ya 0.1 kwenye pini ambayo ni rahisi sana kufanya kazi nayo.