LTE Arduino GPS Tracker + IoT Dashibodi (Sehemu ya 1): Hatua 6 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Utangulizi

Kuna nini jamani! Maagizo haya ni ufuatiliaji wa Maagizo yangu ya kwanza ya kutumia Botletics LTE / NB-IoT ngao ya Arduino kwa hivyo ikiwa haujafanya hivyo, tafadhali isome ili upate muhtasari mzuri wa jinsi ya kutumia ngao na ni nini. Katika mafunzo haya nitazingatia ukataji wa data wa IoT, na haswa, GPS na ufuatiliaji wa joto na nitakupa nambari yote na mwongozo utakaohitaji kugonga barabara na kuijaribu!

Inayoweza kufundishwa inazingatia sana ngao ya LTE ambayo mimi mwenyewe nilitengeneza na kujenga, lakini kila kitu hapa (pamoja na maktaba ya Github Arduino) inapaswa kufanya kazi kwenye moduli za SIM za 2G na 3G kama SIM800 / 808/900/5320 vile vile kwa kuwa imesasishwa tu toleo la maktaba ya Adafruit FONA. Bila kujali vifaa dhana ni sawa kabisa na unaweza kufanya vitu vingi vyema na hii, pamoja na ukataji wa data ya sensorer, ufuatiliaji wa hali ya hewa ya mbali, wizi wa karma ufuatiliaji wa GPS, nk… hivyo soma!

Hatua ya 1: Kusanya Sehemu

Orodha ni sawa na kwenye mafunzo yangu ya kwanza na ni rahisi sana!

• Arduino Uno, Mega, au Leonardo. Vinginevyo unaweza kutumia microcontroller nyingine yoyote ya 3.3V au 5V lakini italazimika kuweka pini kwa nje.
• Kitleti SIM7000 Shield Kit (inakuja na ngao, mbili LTE / GPS uFL antenna, na stacking vichwa vya kike). Hakikisha unapitia mafunzo haya kuchagua toleo linalofaa!
• Kadi ya SIM ya Hologram. SIM kadi ya kwanza (iitwayo "msanidi" SIM kadi) ni bure kabisa na inakuja na 1MB ya data kwa mwezi! Huko USA kuna uwezekano mkubwa kuwa kwenye mtandao wa Verizon ikiwa utatumia Hologram SIM kadi. Unaweza pia kuichukua pamoja na ngao ya Botletics ikiwa hiyo ni rahisi zaidi.
• 3.7V LiPo betri (1000mAH au uwezo mkubwa unapendekezwa).
• Cable ya USB kupanga Arduino yako au kuiweka nguvu.

Kwa jaribio la ufuatiliaji wa GPS!

• Unaweza kutumia adapta ya gari ya USB kuwezesha Arduino yako wakati wa kujaribu ngao barabarani.
• Vinginevyo, unaweza kutumia kifurushi cha betri (7-12V) kuwezesha Arduino kupitia pini za VIN na GND.

Hatua ya 2: Mkutano wa Kimwili

Sasa kwa kuwa una sehemu zako zote, hapa kuna muhtasari wa haraka wa kile unahitaji kufanya kusanidi vifaa vyako:

• Solder vichwa vya kike vilivyopangwa kwenye ngao. Tazama mafunzo haya juu ya jinsi ya kufanya hivyo.
• Chomeka ngao ndani ya Arduino, hakikisha kupanga pini zote ili usiziharibu!
• Ingiza SIM kadi kama inavyoonekana kwenye picha. Mawasiliano ya chuma inakabiliwa chini na kuandika mahali pa notch kwenye kona.
• Chomeka betri ya LiPo kwa kontakt JST kwenye ngao
• Chomeka Arduino yako kwenye kompyuta yako kwa kutumia kebo ya USB. Unaweza kugundua kuwa nguvu ya kijani ya ngao haionyeshi. Hiyo ni kawaida kabisa kwa sababu pini ya PWRKEY ya ngao inahitaji kusukumwa chini kwa kidogo ili kuiwasha. Mfano Arduino mchoro katika sehemu ifuatayo utakushughulikia!
• Ambatisha antena mbili ya LTE / GPS kwenye viunganishi vya uFL kwenye ukingo wa kulia wa ngao. Kumbuka kuwa waya zitapita-msalaba kwa hivyo usiziba zile zisizofaa!
• Uko tayari kwa programu!

Hatua ya 3: Usanidi wa Arduino na Upimaji wa Kifaa

Usanidi wa IDE wa Arduino

Ikiwa bado haujafanya hivyo, tafadhali angalia hatua za "Arduino IDE Setup" na "Arduino Mfano" katika bidhaa kuu inayoweza kufundishwa ili kuhakikisha bodi yako inafanya kazi vizuri. Katika maagizo hayo utahitaji kupakua maktaba kwenye ukurasa wa Github na ufungue nambari ya mfano "LTE_Demo". Baada ya kufuata maagizo hayo unapaswa kuwa umejaribu unganisho la mtandao, GPS, na kutuma data kwa dweet.io.

Mchoro wa Mfano wa IoT

Sasa kwa kuwa umejaribu huduma za msingi za ngao yako, pakia mchoro wa "IoT_Example" katika Arduino IDE. Unaweza pia kuipata hapa kwenye Github. Pakia nambari hii kwa Arduino yako na ufungue mfuatiliaji wa serial na unapaswa kuona Arduino ikipata moduli ya SIM7000, unganisha kwenye mtandao wa seli, wezesha GPS na uendelee kujaribu hadi ipate kurekebisha eneo, na utume data kwa dweet.io. Hii inapaswa kukimbia bila kubadilisha laini yoyote ya nambari, kwa kudhani unatumia ngao ya LTE na kadi ya SIM ya Hologram.

Kwa chaguo-msingi utaona laini ifuatayo inafafanua kiwango cha sampuli (vizuri, kwa kweli ucheleweshaji kati ya machapisho).

#fafanua sampuli Kiwango cha 30 // Wakati katikati ya machapisho, kwa sekunde

Ikiwa laini hii itaachwa bila wasiwasi, Arduino itachapisha data, kuchelewesha 30s, kutuma data tena, kurudia, n.k. Wakati wa kuchelewa kwa miaka 30 unaweza kufanya vitu kama kuweka Arduino katika hali ya nguvu ndogo na vitu vya kupendeza kama hivyo, lakini kuweka vitu rahisi nitatumia tu kuchelewesha () kusitisha operesheni. Ukitoa maoni kwenye mstari huu Arduino atachapisha data kisha nenda moja kwa moja kwa hali ya kulala ya nguvu ndogo kwa muda usiojulikana mpaka ubonyeze kitufe cha kuweka upya kwenye Arduino yako. Hii ni muhimu ikiwa unajaribu kitu na hautaki kuchoma data yako ya bure ya bure (ingawa kwa uaminifu kila chapisho halitumii chochote) au labda unayo mizunguko ya nje kuweka upya Arduino (kipima muda cha 555? usumbue? Fikiria nje ya sanduku!). Kweli katika mafunzo ya Burgalert 7000 ninaonyesha jinsi unaweza kutumia kigundua mwendo wa PIR kuamsha mdhibiti mdogo.

Mstari unaofuata unaweka ikiwa ngao itazima baada ya kuchapisha data au kubaki. Unaweza kuchagua chaguo la zamani kwa kuondoa alama kwenye mstari ikiwa unachukua sampuli mara moja tu kwa wakati, lakini ikiwa una kiwango cha juu cha sampuli utataka kuondoka kwenye maoni yaliyotolewa ili ngao ibaki na haina kuanzisha upya, kuwezesha tena GPRS na GPS, n.k Wakati ngao imebaki ina uwezo wa kuchapisha haraka sana!

// # fafanua turnOffShield // Zima ngao baada ya kuchapisha data

Pia kumbuka kuwa mfano huu huleta kiotomatiki nambari maalum ya IMEI ya moduli na ya kipekee ulimwenguni ya SIM7000 na kuitumia kama Kitambulisho cha kifaa (au "jina" ukipenda) kutambua kifaa kinapotuma data kwenye dweet.io. Unaweza kubadilisha hii ikiwa unataka, kwa hivyo ningefikiria ningekujulisha tu:)

Kuangalia ikiwa data yako inatumwa kwa dweet.io, jaza tu habari inayofaa na unakili / ubandike URL kwenye kivinjari chochote:

dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}

ambapo {deviceID} inapaswa kubadilishwa na nambari ya IMEI ambayo imechapishwa kwenye kifuatiliaji mwanzoni mwanzoni, mara tu baada ya Arduino kuipata. Baada ya kuingiza URL hiyo kwenye kivinjari chako unapaswa kuona jibu la JSON kama ifuatavyo:

Kuangalia "yaliyomo" unapaswa kuona latitudo, urefu wa eneo lako, kasi yako (kwa kilomita kwa saa), mwelekeo wa mwelekeo (digrii, na digrii 0 kuwa Kaskazini), urefu (mita), joto (* C, lakini jisikie huru kubadilisha nambari), na voltage ya usambazaji katika milli-Volts (ambayo ni VBAT, voltage ya betri). Kwa habari zaidi juu ya kamba ya data ya NMEA unaweza kuangalia ukurasa wa 149 wa mwongozo wa amri ya SIM7000 AT.

Mara tu utakapothibitisha kuwa usanidi wako unafanikiwa kutuma data kwenye dweet, wacha tuweke dashibodi ili kuona data yetu yote kwenye kiwambo kizuri!

Hatua ya 4: Usanidi wa Freeboard.io

Kwa mafunzo haya tutatumia freeboard.io, dashibodi nzuri ya IoT ambayo inaweza kuungana na majukwaa mengi ya wingu kama PubNub na dweet, na pia huduma zingine kama JSON na MQTT. Kama unavyodhani labda tutatumia dweet.io ambayo hutumiwa katika nambari ya mfano kutoka sehemu iliyotangulia. Kama noti muhimu, kuvuta viini kwenye freeboard.io haionekani kufanya kazi katika Chrome kwa hivyo tumia Firebox au Microsoft Edge badala yake. Usipofanya hivyo, inaweza kuwa "kidirisha" halisi kupanga tena vitu kwenye skrini yako!

Usanidi wa Akaunti na Kifaa

• Jambo la kwanza utahitaji kufanya ni kuunda akaunti kwa kubofya kitufe chekundu "ANZA SASA" kwenye ukurasa wa nyumbani wa freeboard.io, ingiza hati, na bonyeza "Unda Akaunti Yangu". Kisha utapata arifa ya barua pepe inayothibitisha akaunti yako mpya.
• Sasa bonyeza "Ingia" kulia juu ya ukurasa wa nyumbani na baada ya kuingia unapaswa kuona "freeboards" zako, ambazo ni dashibodi tu ambazo umeanzisha miradi yako. Kwa wazi ikiwa akaunti ni mpya hautaona chochote hapa kwa hivyo ingiza jina jipya la mradi na bonyeza "Unda Mpya" karibu na kulia juu. Hii itakuleta kwenye dashibodi tupu ambapo unaweza kusanidi kiolesura jinsi unavyopenda. Katika freeboard hapo unaweza kuweka "paneli" anuwai, na kila kidirisha kinaweza kuwa na "vilivyoandikwa" moja au anuwai ambazo ni vitu kama grafu, ramani, viwango, n.k ambazo zinaonyesha data yako kwa njia fulani.
• Jambo la kwanza tunalohitaji kufanya sasa ni kuanzisha chanzo halisi cha data, ambayo ni ngao yako ya Arduino + LTE. Ili kufanya hivyo, bonyeza "ADD" juu kulia chini ya "Vyanzo vya habari". Ifuatayo, chagua "Dweet.io" na uweke jina lolote unalotaka chini ya uwanja wa "Jina". Walakini, hakikisha kwamba chini ya uwanja wa "Jina la Kitu" unaingiza nambari ya ngao ya IMEI badala ya jina lolote la kiholela, kwa sababu ndivyo freeboard itatumia kuvuta data kutoka kwa dweet.
• Baada ya kubofya "Hifadhi" unapaswa kuona kifaa chako kikionekana chini ya "Vyanzo vya habari" na vile vile mara ya mwisho ilipotuma data kwenye dweet. Unaweza kubofya kitufe cha kuonyesha upya ili uangalie maadili ya hivi karibuni, lakini freeboard itasasisha yenyewe kwa hivyo haupaswi kutumia kitufe hicho.

Usanidi wa Dashibodi

Sasa wacha tuangalie jinsi ya kuweka kengele halisi na filimbi ambazo unataka kuona kwenye skrini yako!

• Ili kuongeza kidirisha, bonyeza kitufe cha "ADD PANE" upande wa juu kushoto na utaiona ikiongeza kidirisha kidogo kwenye skrini yako. Walakini, bado hakuna kitu hapa kwa sababu hatujaongeza vilivyoandikwa yoyote!
• Ili kuongeza wijeti bonyeza kitufe kidogo "+" kwenye kidirisha. Hii italeta menyu kunjuzi na chaguzi anuwai za wijeti. Kwa kuwa tutafanya ufuatiliaji wa GPS wacha tuchague wijeti ya "Ramani za Google". Unapaswa kuona sehemu mbili, latitudo na longitudo. Ili kujaza haya vizuri kifaa chako kinahitaji kuchapishwa tayari. Kwa kudhani ina, unapaswa kubofya "+ Datasource", bonyeza kwenye rasilimali ("SIM7000 GPS Tracker"), kisha bonyeza "lat", ambayo ni jina la kutofautisha ambalo ngao hutumia wakati wa kuchapisha. Rudia utaratibu wa uwanja wa longitudo na ubofye kitelezi chini ikiwa unataka ramani kuchora mistari kati ya alama za data kuashiria ulipokuwa.
• Sasa unapaswa kuona ramani ndogo ya eneo lako la takriban! Ili kujaribu ikiwa ramani inafanya kazi, jaribu kubadilisha GPS / lat ya sasa iwe kitu tofauti kidogo kwa kubadilisha, kwa mfano, nambari ya kwanza baada ya nambari ya desimali ya nambari ndefu / ndefu kwenye URL ya kupendeza iliyochapishwa kwenye mfuatiliaji wa serial katika Arduino IDE wakati ngao ilichapisha data. Baada ya kuzigeuza, nakili na ubandike URL na uitekeleze kwenye kivinjari chako.

dweet.io/dweet/for/112233445566778?lat=11.223344&long=-55.667788&speed=0&head=10&alt=324.8&temp=22.88&batt=3629

Sasa rudi kwenye freeboard na unapaswa kuona kwamba ilishika eneo lako lililobadilishwa na kuchora laini ya machungwa kati ya alama! Vitu baridi huh? Kwa hivyo nadhani unapata picha kwamba GPS tracker yetu itatuma data ya eneo ili kukupa tamu kwa wewe kuiona kwenye freeboard kwa wakati halisi au baada ya adventure yako kumalizika

Ziada

Kwa kuwa tracker yetu ndogo ya GPS haitumii tu data ya lat / ndefu tu bali pia urefu, kasi, kichwa, na joto, wacha tupe wijeti zingine kadhaa ili kufanya dashibodi yetu iwe na rangi zaidi!

• Wacha tuanze kwa kuongeza kidirisha kipya kisha kuongeza kipimo ndani ya kidirisha kipya bonyeza kitufe cha "+" kwenye kidirisha na uchague "Pima". Kama hapo awali, tumia hifadhidata na uchague "kasi" kama data tunayovutiwa kutafuta kwa kipimo hiki. Unapaswa basi kuona kipimo kizuri kwenye dashibodi yako!
• Rudia hii kwa urefu na viwango vya joto.
• Sasa kwa kichwa wacha tuongeze "Kiashiria" badala yake. Kwa kweli hii ni dira kwa sababu inaanza kuelekeza (Kaskazini) kwa digrii 0 na huzunguka saa moja kwa moja kwa vichwa vyema.. Perfecto!
• Kubadilisha saizi ya kidirisha, hover juu ya kidirisha kilicho na ramani na unapaswa kuona ishara ndogo ya wrench kulia juu. Bonyeza hiyo na weka kichwa cha kidirisha na uingize "2" chini ya "nguzo" ili kuongeza upana wa kidirisha.
• Kubadilisha maeneo ya paneli uburute tu kuzunguka! Unaweza pia kujaribu kuongeza "Sparkline" ambayo kimsingi ni tu grafu ya mstari ili uweze kuona sio tu data za hivi karibuni lakini data ya kihistoria pia.

Furahiya na uweke yote jinsi unavyopenda kwa sababu tuko tayari kwenda safari ya shamba!

Hatua ya 5: Upimaji

Ili kujaribu usanidi wako ningependekeza kuweka wakati wa sampuli kwa thamani ya chini, kama 10-20s ili uweze kukamata safari yako na azimio kubwa. Napenda pia kuacha mabadiliko ya "turnOffShield" ikitoa maoni ili ngao isiende kulala. Hii inaruhusu kuchapisha data kwa mfululizo haraka.

Baada ya kupakia nambari kwa Arduino yako, pata kifurushi cha betri (7-12V) kuwezesha Arduino au funga tu Arduino kwa kutumia adapta ya gari ya USB. Utahitaji pia betri ya LiPo ya 3.7V iliyochomekwa kwenye ngao kama ilivyotajwa hapo awali; ngao iliyoonyeshwa kwenye picha hapo juu ni toleo la zamani na haikuwa na msaada wa betri ya LiPo lakini sasa inahitajika kwa matoleo yote mapya.

Ifuatayo, fungua freeboard mahali pengine ili ukirudi unaweza kuona matokeo! Mara baada ya kuingiza Arduino uko vizuri kwenda! Anza kuendesha gari karibu, pata kahawa, rudi nyumbani, na unapaswa kuona data iliyopangwa kwenye freeboard. Ikiwa unataka kweli (sipendekezi hii wakati unaendesha…) unaweza kuona data ya freeboard kwenye simu yako kwa wakati halisi wakati rafiki yako anaendesha gari. Mambo ya kufurahisha!

Hatua ya 6: Matokeo

Kwa jaribio hili baba yangu na mimi tulienda kupata ngoma za kuku kwenye Trader Joe's (omnomnomnom…) na tukakusanya data sahihi kabisa. Nilikuwa na kifaa kinachotuma data kila baada ya miaka 10 na kasi kubwa kutoka kwa safari hiyo ilikuwa karibu 92khm (karibu 57mph) ambayo ni sahihi kabisa kwa sababu tuliangalia kipima kasi wakati wote. Ngao ya LTE hakika hufanya kazi yake vizuri na hutuma data kwa wingu haraka sana. Hadi sasa ni nzuri sana!

Walakini, labda habari sio nzuri sana ni kwamba wijeti ya ramani kwenye freeboard sio kubwa kama vile nilifikiri hapo awali. Haikuruhusu kuhamisha eneo la kipanya chako na inakaa katikati ya eneo la mwisho kwa hivyo ni nzuri kwa vitu kama tracker ya gari lakini sio ikiwa unataka kuchambua safari iliyokamilika na vidokezo vyote vya data, haswa ikiwa ilikuwa safari ndefu.

Katika mafunzo haya tulijifunza jinsi ya kutumia ngao ya LTE kama GPS tracker na logger data na jinsi ya kuona data haraka kwenye freeboard.io. Sasa tumia mawazo yako na uitumie katika mradi wako mwenyewe. Unaweza hata kuongeza kwenye ngao zaidi na kugeuza kitu hiki kuwa logger ya data ya jua yenye nguvu ndogo! (Kwa kweli ninaweza kuwa napanga kufanya mafunzo juu ya hiyo katika siku zijazo!). Kwa sababu ya mapungufu ya ramani ya freeboard pia nina mpango wa kutengeneza mafunzo mpya kabisa ya jinsi ya kutengeneza programu yako ya Android ambayo inachukua data kutoka kwa tamu na itakuruhusu kuchora eneo la tracker kwenye Ramani za Google na kuanza, pause, na acha huduma kwa safari yako! Endelea kufuatilia!

• Ikiwa ulipenda mradi huu, tafadhali mpe moyo!
• Ikiwa una maswali yoyote, maoni, maoni juu ya mafunzo mpya, au ulijaribu mradi huu mwenyewe, hakika toa maoni hapa chini!
• Nifuate hapa kwenye Maagizo, jiunge kwenye kituo changu cha YouTube, au nifuate kwenye Twitter ili usasishwe na miradi yangu ya hivi karibuni ya Arduino! Mimi ni mhandisi mchanga mwenye shauku ya kushiriki kile nilichojifunza, kwa hivyo kutakuwa na mafunzo zaidi hivi karibuni!
• Ikiwa unataka kuunga mkono kile ninachofanya katika kushiriki vifaa vya chanzo wazi na kuzihifadhi kabisa kwa madhumuni ya kielimu, fikiria kununua ngao yako mwenyewe kwenye Amazon.com kucheza nayo!