Logger ya data isiyo na waya ya GPS kwa Wanyamapori: Hatua 9 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Katika hii inayoweza kufundishwa, tutakuonyesha jinsi ya kutengeneza logger ndogo na isiyo na gharama kubwa ya Arduino ya data ya GPS, na uwezo wa wireless!

Kutumia telemetry kusoma harakati za wanyamapori inaweza kuwa zana muhimu sana kwa wanabiolojia. Inaweza kukuambia wapi wanyama wanaishi, wanakula wapi na ni umbali gani wanaosafiri kila siku. Wanabiolojia basi hutumia habari hii kusaidia kuhifadhi wanyama na mazingira yao.

Tulitumia kumbukumbu hii ya data juu ya mbweha wa kuruka (pia huitwa popo wa matunda) na pamoja na wengine, tuligundua kwamba mbweha wanaoruka huruka zaidi ya kilomita 40 kila usiku, wakirudi kulisha kwenye mti huo huo.

Logger hii ya data:

• ina anuwai isiyo na waya ya zaidi ya 2 km
• maisha ya betri ya zaidi ya wiki 2 (kutumia betri iliyoelezewa katika Vifaa na Zana)
• inasambaza eneo lake la sasa kwa 'mapigo ya moyo' kila dakika 5
• inaweza kuhifadhi maeneo 100 katika EEPROM yake
• na inaweza kusambaza au 'kutupa' data hii kwa mpokeaji wako kila siku au inapoamriwa

Kwa kukuza logger ndogo na isiyo na gharama kubwa ya Arduino ya data ya GPS, na uwezo wa wireless, tumewapa wanafunzi, wanasayansi raia na vikundi vya jamii na vifaa vinavyohitajika kusoma harakati za wanyama wa porini.

Hatua ya 1: Vifaa na Zana

Ili kujenga hii inayoweza kufundishwa utahitaji kusafisha nafasi ya watengenezaji wako, kukusanya vifaa (chini) na kuziba chuma chako cha kutengeneza! Ikiwa haujui ni ipi mwisho wa chuma unapata moto (dokezo: ni mwisho ulio wazi) basi labda unapaswa kupata rafiki anayekusaidia!

1 x Arduino Pro Mini 328 - 3.3V / 8MHz

1 x GTOP LadyBird 1 (PA6H) Moduli ya GPS

2 x HM-TRP 433Mhz Transceiver ya RF FSK

Hapa Australia tunatumia 433Mhz, inapatikana kwa wasomi chini ya Leseni ya Radiocommunications (Low Interference Potential Devices) Class Class 2015. Kulingana na eneo lako unaweza kuhitaji kutumia transceiver inayofanya kazi kwenye masafa mengine! Jaribu HM-TRP 868Mhz RF FSK Transceiver au HM-TRP 915Mhz RF FSK Transceiver.

1 x Lithium AXIAL 1 / 2AA 3.6v Betri

1 x 10k Ohm 0.5 Watt Resistors Film Film - Pakiti ya 8

Hatua ya 2: Anza na Mini Arduino Pro

1. Solder vichwa vya kichwa kwenye ubao
2. Ondoa kitufe cha kuweka upya

Tazama picha hapo juu kwa vidokezo kadhaa!

Hatua ya 3: Kuunganisha Moduli ya GPS kwa Bodi ya Arduino

Fuata picha zilizo hapo juu

Jijulishe na karatasi ya data ya GPS, au unaweza kuiziba tu!

1. Solder urefu wa waya nyekundu kwenye pini 4 ya moduli ya GPS (VBACKUP)
2. Solder urefu wa waya mweusi kwenye pini 12 ya moduli ya GPS (GND)
3. Kutumia mkanda wa pande mbili, ambatanisha GPS chini ya ubao wa Arduino
4. Pindisha waya mweusi chini ya ubao wa Arduino na solder kwa GND (karibu na RAW!)
5. Piga mguu wa kupinga kupitia pini 9 ya bodi ya Arduino na solder kwenye pini 1 ya moduli ya GPS
6. Kata na pindisha mguu wa kupinga chini kwenye pini 9, 8, 7 na 6 na solder
7. Pindisha waya nyekundu juu ya bodi ya Arduino na solder kwenye VCC
8. Piga mguu wa kupinga kupitia pini 5 na 4 ya bodi ya Arduino na solder kwenye pini 9 na 10 ya moduli ya GPS
9. Kata ngazi ya miguu ya kupinga na bodi ya Arduino na solder

Moduli yako ya GPS iko tayari kwa majaribio!

Hatua ya 4: Kupima Moduli ya GPS

Daima ni wazo nzuri kujaribu moduli yako ya GPS kabla ya kuendelea.

1. Sakinisha Arduino IDE kwenye kompyuta yako
2. Pakia nambari hapa chini kwa kumbukumbu ya data ukitumia kuzuka kwa FTDI - 3.3V
3. Fungua Monitor Monitor juu ya Arduino IDE, sasa unapaswa kuona data ikipitishwa kutoka kwa moduli yako ya GPS kwenda kwenye bodi ya Arduino
4. Unaweza pia kutumia programu zingine kama u-center kusoma data ya GPS na kukupa habari zingine, kama satelaiti ngapi zinaonekana na usahihi wa data ya eneo lako!

Usisahau, unaweza kuhitaji kwenda nje ili moduli ya GPS ichukue ishara kutoka kwa satelaiti!

Hatua ya 5: Kwenda bila waya

Angalia karatasi ya data ya transceiver hii. Bodi ndogo yenye ujanja, inasambaza hadi 60 mW Xbee Pro na antena ya waya lakini hutumia sasa kidogo sana ili betri yetu idumu kwa muda mrefu!

1. Solder kipinzani cha 10K juu ya bodi ya transceiver kati ya VCC na INAWEZESHA, hii itavuta ENABLE juu kwa kulala, miayo !!!
2. Solder urefu wa waya chini ya bodi ya transceiver kati ya VCC na CONFIG, hii itavuta CONFIG juu kwa kuwasiliana
3. Weka mkanda wa insulation upande wa moduli ya GPS, hii itazuia bodi ya transceiver kutoka kwa ufupi upande wa kesi ya moduli ya GPS
4. Solder urefu mwingine wa waya nyekundu kwa VCC, manjano hadi TX, nyeusi hadi GND, nyeupe hadi RX na bluu ili KUWEZESHA
5. Weka ubao wa transceiver kwenye kipande kilichobaki cha mkanda wa pande mbili
6. Vuta waya nyekundu chini ya bodi ya Arduino na solder kwenye VCC
7. Kwanza vuta waya mweusi juu ya kontena kisha chini chini ya bodi ya Arduino, solder kwa GND
8. Kisha manjano kubandika 2, nyeupe kubandika 3 na bluu kubandika A2

Ni juhudi gani. Umefanya vizuri, kufika kwako!

Hatua ya 6: Utahitaji Mpokeaji

Hakuna maana sana kuwa na logger ya data isiyo na waya ya GPS ikiwa hauna mpokeaji, na haingeweza kuwa rahisi kuliko usanidi huu!

1. Kunyakua transceiver yako ya pili, umepata mbili, sawa!
2. Solder urefu wa waya nyekundu kati ya VCC na CONFIG
3. Solder urefu wa waya mweusi kati ya GND na kuwezesha
4. Solder urefu mwingine wa waya nyekundu kwa VCC, nyeusi hadi GND, manjano hadi TX na nyeupe kwa RX
5. Sasa weka pini za kichwa kwenye kuzuka kwa FTDI
6. Weka waya mwekundu kwa VCC, waya mweusi kwa GND, manjano hadi RX na nyeupe kwa TX (angalia jinsi tulibadilisha waya zinazounganisha TX na RX, gumu, gumu, sawa!)

Sasa tuko tayari kwa mawasiliano yasiyotumia waya!

Hatua ya 7: Ujumbe juu ya Antena

Antena hufanya tofauti zote, lakini na wanyamapori, wakati mwingine lazima tuwaweke kidogo.

Antena bora ya logger yako na mpokeaji wa data ni antena ya dipole, kwa urahisi, uliweka waya urefu wa 173 mm kwa pini ya ANT kwenye transceiver na urefu wa waya 173 mm kwa waya wa GND. Mchanganyiko huu utatupa safu ya macho ya zaidi ya 2 km.

Wakati mwingine hauwezi kuwa na waya nje, wanyamapori kwa ujumla huwa na meno makubwa na watauma na kutafuna na kuharibu antena au hata wakataji wa data! Ili kuficha antena zako unaweza kuzikunja, hii inaitwa antenna ya helical au spring. Funga waya yako kwa urahisi kwenye bisibisi ndogo, anza mwishoni na uizungushe kuelekea transceiver yako.

P. S. unajua ni nini kingine hufanya antenna kubwa, kiongozi wa waya wa uvuvi. Kwa ujumla zinafanywa kwa waya ya chuma iliyosukwa na mipako ya plastiki, yenye nguvu sana na inayobadilika sana. Bora kwa matumizi ya wanyamapori ambao wanaweza kutambaa chini au karibu na mimea.

Hatua ya 8: Kupima Redio

1. Pakia nambari hapa chini kwa kumbukumbu ya data ukitumia kuzuka kwa FTDI - 3.3V
2. Ondoa logger ya data kutoka kwa kuzuka kwa FTDI na uwezeshe logger ya data ukitumia betri yako au usambazaji wowote wa umeme wa 3.3 v, + kwa VCC na - kwa GND
3. Ingiza mpokeaji wako katika kuzuka kwa FTDI (kawaida unapaswa kuondoa kuzuka kwa FTDI kutoka kwa kompyuta yako bandari ya USB kabla ya kubadilisha vifaa vya pembezoni)
4. Anza Arduino IDE na ufungue Monitor yako ya Serial
5. Weka Monitor Serial kwa 9600 bps na 'No line ending'
6. Andika 'tx' na bonyeza kwenye Tuma
7. Unapaswa kupokea ujumbe kutoka kwa kumbukumbu ya data ya GPS ikisema 'JARIBU SAWA!"

Hatua ya 9: Kutumia Logger yako ya GPS isiyo na waya

Ndio tu, upimaji umekamilika, sasa pakia nambari hapa chini ukitumia Arduino IDE na kuzuka kwako kwa FTDI na umemaliza! Sasa una logger ya data ya GPS isiyo na waya ya kutumiwa kwa wanyamapori.

Jua logger yako ya data kabla ya kuipeleka, jifunze kusikiliza mapigo ya moyo ukitumia kipokeaji chako na Serial Monitor (kutakuwa na moja kila dakika 5 na usisahau data logger inahitaji kuwa nje). Mara tu unapopiga mapigo ya moyo unayo sekunde 5 kuandika 'tx' na bonyeza kwenye Tuma, basi data zote zitatupwa kwenye skrini yako, nakili tu na ubandike kwenye programu ya ramani unayochagua.

Jijulishe nambari hiyo, unaweza kuibadilisha ili ufanye chochote unachotaka. Kufuatilia kubeba, kwa nini usitumie betri kubwa na upate mapigo ya moyo kila dakika!

Sitakuambia jinsi ya kupakia kumbukumbu yako ya data au jinsi ya kuiambatisha kwa wanyamapori wako, hiyo ni wewe na kamati yako ya maadili ya kuamua! Nitakuambia kuwa tuliweka tu wakataji wa data zetu na kupungua kwa joto, unaweza 'kuzitia' kwenye epoxy ikiwa unataka kitu kigumu zaidi!

Kelele kubwa kwa watu wote ambao walinisaidia kwa hii kwa miaka na bahati nzuri na logger yako ya data ya GPS isiyo na waya!

Zawadi ya kwanza katika Mashindano yasiyotumia waya

Tuzo ya Kwanza katika Mashindano ya Arduino 2017