Penjejak Haiwan Berasaskan Tinyduino LoRa: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Siapa yang tidak mahu memiliki haiwan peliharaan ?? Rakan-rakan berbulu itu dapat memenuhi anda dengan cinta dan kebahagiaan. Tetapi kesakitan kehilangan mereka sangat dahsyat. Keluarga kami mempunyai kucing bernama Thor (gambar di atas) dan dia adalah pengembara yang suka pengembaraan. Berkali-kali dia kembali setelah perjalanan mingguan sering mengalami kecederaan dan oleh itu kami berusaha untuk tidak membiarkannya keluar. Tetapi apa yang tidak, dia keluar lagi tetapi tidak kembali: (Kami tidak dapat mencari jejak walaupun setelah berminggu-minggu mencari. Keluarga saya enggan memiliki kucing lagi kerana kehilangannya sangat trauma. Oleh itu, saya memutuskan untuk melihat-lihat pada pelacak haiwan peliharaan. Tetapi kebanyakan pelacak komersial memerlukan langganan atau berat untuk kucing. Terdapat beberapa pelacak berdasarkan arah radio yang baik tetapi saya ingin mengetahui lokasi yang tepat kerana saya tidak akan berada di rumah pada sebahagian besar hari. Oleh itu, saya memutuskan untuk membuat pelacak dengan Tinyduino dan modul LoRa menghantar lokasi ke stesen pangkalan di rumah saya yang mengemas kini lokasi ke aplikasi.

P. S. maafkan saya untuk gambar berkualiti rendah.

Langkah 1: Komponen yang Diperlukan

1. Papan Pemproses TinyDuino
2. GPS Tinyshield
3. Papan pengembangan WiFi ESP8266
4. Harapan RF RFM98 (W) (433 MHz) x 2
5. Papan Tinyshield Proto
6. Tinyshield USB
7. Bateri polimer litium - 3.7 V (saya menggunakan 500mAh untuk mengurangkan berat badan)
8. Besi pematerian
9. Wayar pelompat (Perempuan hingga Perempuan)

Langkah 2: Pemancar

Kita perlu menyambungkan transceiver LoRa ke tinyduino. Untuk ini, kita perlu menyolder wayar dari modul RFM98 ke protoboard tinyshield. Saya akan menggunakan perpustakaan RadioHead untuk komunikasi dan sambungannya dilakukan mengikut dokumentasi.

Protoboard RFM98

GND -------------- GND

D2 -------------- DIO0

D10 -------------- NSS (cip CS pilih masuk)

D13 -------------- SCK (SPI jam masuk)

D11 -------------- MOSI (Data SPI masuk)

D12 -------------- MISO (SPI Data keluar)

3.3V pin RFM98 disambungkan ke bateri + ve.

CATATAN: Seperti di lembar data, voltan maksimum yang dapat digunakan pada RFM98 adalah 3.9V. Periksa voltan bateri sebelum menyambung

Saya menggunakan antena heliks untuk RFM98 kerana ia akan mengurangkan ukuran pelacak.

Mulakan dengan pemproses tinyduino di bahagian bawah timbunan diikuti oleh tinyshield GPS dan kemudian protoboard di bahagian atas. Kepala pateri di bawah protoboard mungkin sedikit menjengkelkan; dalam kes saya menyentuh perisai gps di bawahnya, jadi saya melindungi bahagian bawah protoboard dengan pita elektrik. Itu sahaja, kami selesai membina pemancar !!!

Unit pemancar kemudian boleh disambungkan ke bateri dan dipasang ke kolar haiwan kesayangan.

Langkah 3: Stesen Pangkalan

Papan pengembangan WiFi ESP8266 adalah pilihan yang tepat jika anda ingin menyambungkan projek anda ke internet. Pemancar RFM98 disambungkan ke ESP8266 dan menerima kemas kini lokasi dari pelacak.

ESP8266 RFM98

3.3V ---------- 3.3V

GND ---------- GND

D2 ---------- DIO0

D8 ---------- NSS (cip CS pilih masuk)

D5 ---------- SCK (SPI jam masuk)

D7 ---------- MOSI (Data SPI masuk)

D6 ---------- MISO (SPI Data keluar)

Bekalan kuasa ke stesen pangkalan dibuat menggunakan penyesuai dinding DC 5V. Saya mempunyai beberapa penyesuai dinding lama yang tergeletak, jadi saya melepaskan penyambungnya dan menyambungkannya ke pin VIN dan GND ESP8266. Antena juga dibuat dari dawai tembaga yang panjangnya ~ 17.3 cm (antena gelombang suku).

Langkah 4: Aplikasi

Saya menggunakan Blynk (dari sini) sebagai aplikasi. Ini adalah salah satu pilihan termudah kerana didokumentasikan dengan sangat baik dan widget hanya boleh diseret.

1. Buat akaun Blynk dan buat projek baru dengan ESP8266 sebagai peranti.

2. Seret dan Jatuhkan Widget dari menu widget.

3. Sekarang, anda perlu menyediakan pin maya untuk setiap widget ini.

4. Gunakan pin yang sama seperti di atas dalam kod sumber stesen pangkalan.

Jangan lupa menggunakan kunci kebenaran projek anda dalam kod arduino.

Langkah 5: Kod

Projek ini menggunakan Arduino IDE.

Kodnya cukup mudah. Pemancar akan menghantar isyarat setiap 10 saat dan kemudian menunggu pengakuan. Sekiranya pengakuan "aktif" diterima, maka ia akan menghidupkan GPS dan menunggu kemas kini lokasi dari GPS. Selama ini, ia masih akan memeriksa sambungan dengan stesen pangkalan dan jika sambungan terputus di antara kemas kini GPS, ia akan mencuba lagi beberapa kali dan jika masih tidak tersambung, GPS dimatikan dan pelacak akan jatuh ke rutin biasa (iaitu menghantar isyarat setiap 10 saat). Jika tidak, data GPS dihantar ke stesen pangkalan. Sebaliknya, jika pengakuan "berhenti" diterima (di antara dan juga di awal), pemancar menghentikan GPS dan kemudian kembali ke rutin biasa.

Stesen pangkalan mendengar sebarang isyarat dan jika isyarat diterima, ia memeriksa sama ada butang "cari" di dalam aplikasi dihidupkan. Sekiranya "dihidupkan" maka nilai lokasi diambil. Sekiranya ia "mati" maka stesen pangkalan menghantar pengakuan "berhenti" ke pemancar. Anda boleh memilih untuk mendengar isyarat hanya jika butang "cari" dihidupkan tetapi saya menambahkannya sebagai ciri keselamatan untuk mengetahui sama ada sambungan terputus dan memberi amaran kepada pengguna (seperti geofence).

Langkah 6: Penutup

Penjejak:

Percetakan 3D adalah cara yang sesuai, tetapi saya lebih suka melekatkannya pada kolar. Ini adalah kekacauan, dan saya tidak tahu sama ada kucing ingin membawa kekacauan di leher mereka.

Stesen Pangkalan:

Bekas plastik lebih dari cukup untuk stesen pangkalan. Sekiranya anda ingin memasangnya di luar, anda mungkin perlu mempertimbangkan bekas kalis air.

KEMASKINI:

Saya terfikir untuk membuat penutup untuk pelacak, tetapi kerana saya tidak mempunyai pencetak 3D, bekas kecil berubah menjadi kandang:) Pemasangan elektronik disimpan di dalam satu bekas dan bateri di tempat yang lain.

Saya menggunakan blok sebagai penutup untuk elektronik. Nasib baik, ada topi yang dipasang dengan baik. Untuk bateri bekas Tic-Tac telah digunakan. Untuk mengamankan bateri, bekas dipendekkan sehingga bateri dipasang dengan sempurna. Klip kertas digunakan untuk memasang bekas ke kerah.

Langkah 7: Ujian dan Kesimpulan

Pada siapa kita akan mengujinya ?? Tidak, saya tidak mempunyai kucing sekarang. Saya mempunyai dua;)

Tetapi mereka terlalu kecil untuk memakai kolar dan saya memutuskan untuk mengujinya sendiri. Oleh itu, saya berjalan-jalan di sekitar rumah saya dengan penjejak. Stesen pangkalan disimpan pada ketinggian 1m dan pada kebanyakan masa terdapat tumbuh-tumbuhan dan bangunan lebat di antara tracker dan stesen pangkalan. Saya berasa sangat sedih sehingga tiba-tiba kehabisan ruang (walaupun di beberapa tempat isyaratnya lemah). Tetapi di kawasan seperti itu, jarak tempuh ~ 100m tanpa banyak kehilangan data adalah jauh lebih baik.

Ujian jarak jauh yang telah saya lakukan ada di sini.

GPS nampaknya berfungsi agak normal di bawah tumbuh-tumbuhan lebat tetapi kadang-kadang lokasi kelihatan melayang. Oleh itu, saya juga tidak sabar untuk menambahkan modul WiFi (kerana terdapat banyak penghala di rumah berdekatan) untuk mendapatkan lokasi kasar lebih cepat (dengan mengukur kekuatan isyarat dari banyak penghala dan triangulasi).

Saya tahu bahawa jarak sebenar semestinya lebih banyak lagi, tetapi kerana senario penguncian semasa, saya tidak dapat bergerak jauh dari rumah. Pada masa akan datang, saya pasti akan mengujinya secara melampau dan mengemas kini hasilnya:)

Hingga saat itu, selamat mendengkur…..