Raspberry Pi GPS Logger: 10 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang itinuturo na ito ay nagpapaliwanag sa iyo kung paano bumuo ng isang compact GPS logger na may isang raspberry pi zero. Ang pangunahing bentahe sa sistemang ito ay nagsasama ito ng isang baterya at samakatuwid ay napaka-compact.

Iniimbak ng aparato ang data sa isang.nmea file. Ang sumusunod na data ay madaling maipakita sa google Earth:

• Posisyon
• Bilis
• Taas
• Distansya

Ang sistemang ito ay maaaring magamit sa mga lugar kung saan hindi mo nais na ilagay ang iyong smartphone, halimbawa:

• Longboarding (lalo na pababa)
• Sa isang drone

Hakbang 1: Materyal

Upang mapagtanto ang itinuturo na ito kailangan mo ng sumusunod na hardware:

• Raspberry Pi Zero na may HDMI at USB adapter
• Micro SD card
• Adafruit GPS
• Adafruit 500mAh Powerboost Charger
• Ang baterya ng Li-Po, na maaaring magbigay ng lakas ng lakas para sa lakas ng lakas (2500mAh sa tutoriel)
• Stripboard PCB (hindi bababa sa 29x23 butas)
• somme wire na tanso
• 2x 200 Ohm resistors (o may higit na paglaban)
• 3x 10 kiloohm resistors
• berde at pula na LEDs (LED at resistor pack)
• 3x push button

Ang mga tool na kailangan mo:

• computer na may isang SD card reader
• keboard para sa raspberry pi
• ipinapakita sa HDMI
• HDMI cable
• Ethernet cable
• USB sa LAN adapter
• Istasyon ng paghihinang
• ilang mga pincer upang i-cut at yumuko ang mga wire na tanso

Maaari kang gumamit ng isa pang raspberry pi (hindi isang zero) para sa pag-install kung wala kang tamang mga adaptor.

Babala: Ang mga baterya ng lithium ay maaaring mapanganib! Pumili ng isang baterya ng Li-Po na maaaring magbigay ng sapat na lakas at may built na proteksyon na circuit. Hindi ako responsable sa kaso ng isang aksidente.

Hakbang 2: I-install ang Raspberry Pi

Upang mai-install ang iyong raspberry pi kailangan mong mag-download ng dalawang bagay:

Win32diskImager: https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/Raspbian Jessy lite:

Tiyaking i-download ang 32 bit na bersyon ng Raspbian.

I-install ang Win32DiskImager at buksan ito. Piliin ang Raspbianimg file at isang walang laman na SD card. Pindutin ang pindutan ng pagsulat, maghintay hanggang matapos ang win32DiskImagerhave at alisin ang SD card mula sa computer.

Hakbang 3: Magdagdag ng Script

Ang pinakasimpleng paraan upang idagdag ang script ay kopyahin ito sa sd card gamit ang isang computer.

Kopyahin ang mga file mula sa repository na ito sa pagkahati ng SD card o i-clone ang repository sa raspberry pi at ilipat ito sa folder ng / boot.

Repository ng Github:

At kung gusto mo ng pag-checkout sa programa ang aking Instagram:)

Hakbang 4: Mag-install ng Mga Pakete

Kung mayroon kang ethernet at HDMI adapter, ikonekta ang raspberry pi zero sa isang HDMI display at sa network. Ilagay sa SD card at simulan ang raspberry pi. Kung wala kang mga adaptor, maaari kang gumamit ng isa pang raspberry pi para sa pag-install. Sa proyektong ito gumamit ako ng isang modelo ng raspberry pi B.

Simulan ang raspberry pi at ipasok ang default username: pi at ang password: raspberry. I-type ang utos upang simulan ang tool sa pagsasaayos.

sudo raspi-config

Palawakin ang file system upang matiyak na ang buong SD card ay ginamit at huwag paganahin ang serial terminal sa advanced na seksyon. Maaari mo ring baguhin ang password, layout ng keyboard o paganahin ang SSH.

Bago mag-install ng package, i-reboot ang raspberry pi at gumawa ng isang pag-update:

sudo apt-get update

Pagkatapos i-install ang lahat ng mga pakete sawa para sa komunikasyon sa GPS at GPIO.

sudo apt-get install python-dev python-rpi.gpio python-serial

Hakbang 5: I-configure ang Crontab

Para sa na nakikinig ang script ng mga pindutan na konektado sa GPIO, kailangan namin ito upang tumakbo pagkatapos lamang magsimula ang raspberry pi. Upang magawa ito kailangan natin ng crontab. Ang Crontab ay na-install bilang default.

sudo crontab -e

Kung ang isang mensahe ng error ay nagpapakita lamang pindutin ang enter.

sa dulo ng file, pagkatapos mismo ng mga komento, idagdag ang sumusunod na linya:

@reboot sh /boot/gps.sh

Patakbuhin nito ang script gps.sh pagkatapos ng bawat pagsisimula. I-save ang mga pagbabago at isara ang editor gamit ang CTRL + O at CTRL + X. Handa na ang iyong raspberry pi, maaari mo itong i-shut down sa:

sudo shutdown ngayon

Hakbang 6: Diagram ng PCB

Sa mga larawan nakikita mo ang mga diagram na ginawa ko para sa PCB ng proyektong ito.

Para sa diagram ng PCB:

• Ang mga patayong linya ay ang mga jumper.
• Ang mga tuldok ay mga solder point
• Ang mga bilog ay koneksyon sa mga bahagi sa labas ng PCB
• At ang mga krus ay mga pahinga sa mga piraso ng cupper.
• Ang mga parihaba ay resistors (ang simbolo ay ang isa sa Europa)
• Ang mga linya ng horizontale ay para sa mas mahusay na pag-unawa sa circuitct

Ipinapaliwanag ng pangalawang imahe ang bawat panlabas na koneksyon ng pangunahing PCB.

Maaaring gusto mong pagbutihin, baguhin ang aking mga diagram o magdagdag ng iba pang mga pagpapaandar sa circuit. Halimbawa, maaari kang magdagdag ng isang temperatura, kahalumigmigan o acceleration sensor. Ngunit tandaan na kailangan mo ng puwang para sa bawat bahagi (raspberry pi, gps, powerboost at baterya), at dapat na ma-access ang powerboost USB konektor upang singilin ang baterya.

Tandaan: Ang mga diagram ay mga tanawin mula sa tanso na bahagi ng mga PCB.

Hakbang 7: Mga Solder Button at LED

Para sa interface ng gumagamit gupitin ang isang maliit na PCB upang maghinang ang mga LED at mga pindutan sa kanila. Kung ang PCB ay may mga hilera ng tanso tulad ng sa imahe kailangan mo ng isang tool upang interupt ang cupper strip. Kung wala kang tool tulad nito, gumamit lamang ng isang bagay na matalim tulad ng isang piraso ng aluminyo mula sa isang lumang floppy disk.

Sa unang imahe nakikita mo ang PCB na tapos na, na may isang wire para sa bawat bahagi (LED o pindutan) at isang pangkaraniwang ground wire. Ang bawat isa sa mga kawad na ito ay dapat na solder sa pangunahing PCB.

Tandaan: Ang kayumanggi tanso sa PCB ay dahil sa init ng soldering iron.

Hakbang 8: Ihanda ang PCB

Gupitin ang isang PCB na may 23 mga linya at 29 na mga haligi. Napaka helpefull kung ang PCB hase tanso na mga hilera at hindi lamang nag-ring sa paligid ng bawat butas. Maghanda ng mga jumper mula sa isang kawad upang magkaugnay sa mga hilera ng PCB. Gambala ang hilera ng tanso sa mga lugar na ipinakita sa diagram mula sa hakbang 6 (mga krus).

Hakbang 9: Solder PCB

Magsimulang maghinang ng mga jumper, dahil ang mga ito ang bahagi ng mga maliit. Putulin ang lahat ng labis na kawad at mga pin.

Magpatuloy sa mga resistors. Matapos ang resistors ay tapos na ang PCB.

Kailangan na naming ihanda ang iba pang PCB (GPS, power boost at raspberry pi). Paghinang ng mga kinakailangang pin sa mga sangkap na ito (tingnan ang diagram).

Sa wakas maaari mong solder ang lahat ng mga bahagi nang magkasama. Mag-ingat sa paghihinang, ang mga konektor ng baterya ay hindi dapat magkadikit.

Upang maprotektahan ang aparato ilagay ito sa isang carboard o isang kahon. Hindi kinakailangan, depende kung saan mo ito ginagamit.

Hakbang 10: Paggamit

Ilagay ang naka-install na SD card sa pi zero at lakas sa aparato sa pamamagitan ng paglipat ng switch. Hanggang sa mapunta ang pulang LED, handa na ang raspberry pi upang itala ang data ng GPS mula sa GPS reciever.

Ang pulang LED sa GPS reciever ay marahil kumukurap isang beses bawat segundo, nangangahulugan ito na ang reciever ay schearching satelites. Pumunta sa labas at maghintay ng ilang mga minut, ang pagkakurap ay magbabago mula isang beses sa isang segundo hanggang isang beses bawat 15 segundo, nangangahulugan ito na natagpuan nito ang mga ninanais na satelite upang kalkulahin ang mga coordinate.

Upang simulang i-record ang mga coordinate pindutin ang pindutan sa tabi ng berdeng LED (magsimula sa diagram)

Upang itigil ang pagpindot sa pag-record sa pindutan na susunod sa pulang LED (itigil ang diagram)