Logger GPS Raspberry Pi: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Petunjuk ini menerangkan kepada anda bagaimana membina logger GPS padat dengan raspberry pi zero. Kelebihan utama sistem ini ialah ia termasuk bateri dan oleh itu sangat padat.

Peranti menyimpan data dalam fail.nmea. Data berikut dapat ditunjukkan dengan mudah di google earth:

• Kedudukan
• Kepantasan
• Ketinggian
• Jarak

Sistem ini boleh digunakan di tempat di mana anda tidak mahu meletakkan telefon pintar anda, misalnya:

• Longboarding (terutamanya menurun)
• Dengan drone

Langkah 1: Bahan

Untuk merealisasikannya, anda memerlukan perkakasan berikut:

• Raspberry Pi Zero dengan penyesuai HDMI dan USB
• Kad SD mikro
• Adafruit GPS
• Pengecas Powerboost Adafruit 500mAh
• Baterai Li-Po, yang dapat memberikan tenaga yang diperlukan untuk meningkatkan daya (2500mAh dalam tutoriel)
• PCB papan jalur (sekurang-kurangnya 29x23 lubang)
• wayar tembaga somme
• Perintang 2x 200 Ohm (atau dengan lebih banyak rintangan)
• Perintang 3x 10 kiloohm
• LED hijau dan merah (pek LED dan perintang)
• Butang tekan 3x

Alat yang anda perlukan:

• komputer dengan pembaca kad SD
• keboard untuk raspberry pi
• paparan dengan HDMI
• Kabel HDMI
• Kabel Ethernet
• Penyesuai USB ke LAN
• Stesen pematerian
• beberapa penjepit untuk memotong dan membengkokkan wayar tembaga

Anda boleh menggunakan pi raspberry lain (bukan nol) untuk pemasangan jika anda tidak mempunyai penyesuai yang betul.

Amaran: Bateri Lithium boleh menjadi sangat berbahaya! Pilih bateri Li-Po yang dapat memberikan tenaga yang cukup dan yang mempunyai litar perlindungan yang terpasang. Saya tidak bertanggungjawab sekiranya berlaku kemalangan.

Langkah 2: Pasang Raspberry Pi

Untuk memasang raspberry pi anda, anda perlu memuat turun dua perkara:

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

Pastikan memuat turun versi Raspbian 32 bit.

Pasang Win32DiskImager dan buka. Pilih fail Raspbianimg dan kad SD kosong. Tekan butang tulis, tunggu sehingga win32DiskImager selesai dan keluarkan kad SD dari komputer.

Langkah 3: Tambah Skrip

Cara paling mudah untuk menambahkan skrip adalah menyalinnya ke kad sd dengan komputer.

Salin fail dari repositori ini ke dalam partisi kad SD atau klon repositori pada raspberry pi dan pindahkan ke folder / boot.

Repositori Github:

Dan jika anda suka pengaturcaraan checkout Instagram saya:)

Langkah 4: Pasang Pakej

Sekiranya anda mempunyai penyesuai ethernet dan HDMI, sambungkan raspberry pi zero ke paparan HDMI dan ke rangkaian. Masukkan kad SD dan mulakan pi raspberry. Sekiranya anda tidak mempunyai adaptor, anda boleh menggunakan pi raspberry lain untuk pemasangan. Dalam projek ini saya menggunakan raspberry pi model B.

Mulakan raspberry pi dan masukkan nama pengguna lalai: pi dan kata laluan: raspberry. Taipkan arahan untuk memulakan alat konfigurasi.

sudo raspi-config

Luaskan sistem fail untuk memastikan bahawa keseluruhan kad SD digunakan dan matikan terminal bersiri di bahagian lanjutan. Anda juga mungkin mahu menukar kata laluan, susun atur papan kekunci atau mengaktifkan SSH.

Sebelum memasang pakej, reboot pi raspberry dan lakukan kemas kini:

sudo apt-get kemas kini

Kemudian pasang semua python untuk komunikasi dengan GPS dan GPIO.

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

Langkah 5: Konfigurasikan Crontab

Untuk itu skrip mendengar butang yang disambungkan ke GPIO, kami memerlukannya untuk berjalan sebaik sahaja raspberry pi dimulakan. Untuk melakukan ini, kita memerlukan crontab. Crontab dipasang secara lalai.

sudo crontab -e

Sekiranya mesej ralat muncul, tekan enter.

di akhir fail, tepat selepas komen, tambahkan baris berikut:

@reboot sh /boot/gps.sh

Ini akan menjalankan skrip gps.sh selepas setiap permulaan. Simpan pengubahsuaian dan tutup editor dengan CTRL + O dan CTRL + X. Raspberry pi anda sudah siap, anda boleh mematikannya dengan:

tutup sudo sekarang

Langkah 6: Rajah PCB

Dalam gambar anda melihat gambar rajah yang saya buat untuk PCB projek ini.

Untuk gambarajah PCB:

• Garisan menegak adalah penerjun.
• Titiknya adalah titik solder
• Lingkaran adalah sambungan ke komponen di luar PCB
• Dan salibnya pecah di bahagian cupper.
• Segi empat tepat adalah perintang (simbolnya adalah Eropah)
• Garisan mendatar adalah untuk lebih memahami litar litar

Gambar kedua menerangkan setiap sambungan luaran PCB utama.

Anda mungkin mahu memperbaiki, menukar gambar rajah saya atau menambah fungsi lain ke litar. Contohnya, anda boleh menambahkan sensor suhu, kelembapan atau pecutan. Tetapi ingat bahawa anda memerlukan ruang untuk setiap komponen (raspberry pi, gps, powerboost dan bateri), dan bahawa penyambung USB powerboost mesti dapat diakses untuk mengecas bateri.

Catatan: Gambarajah adalah pandangan dari sisi tembaga PCB.

Langkah 7: Butang Solder dan LED

Untuk antara muka pengguna potong PCB kecil untuk menyolder LED dan butang padanya. Sekiranya PCB mempunyai barisan tembaga seperti dalam gambar, anda memerlukan alat untuk memotong jalur cupper. Sekiranya anda tidak mempunyai alat seperti ini, cukup gunakan benda tajam seperti aluminium dari disket lama.

Pada gambar pertama anda melihat PCB yang sudah selesai, dengan wayar untuk setiap komponen (LED atau butang) dan wayar ground biasa. Setiap wayar ini mesti disolder ke PCB utama.

Catatan: Tembaga coklat pada PCB disebabkan oleh panas besi pematerian.

Langkah 8: Sediakan PCB

Potong PCB dengan 23 baris dan 29 lajur. Sangat berguna jika PCB mempunyai baris tembaga dan tidak hanya berdering di setiap lubang. Sediakan pelompat dari wayar untuk menghubungkan barisan PCB. Selang barisan tembaga di tempat yang ditunjukkan dalam rajah dari langkah 6 (salib).

Langkah 9: Pateri PCB

Mulakan solder jumper, kerana mereka adalah komponen kecil. Potong semua wayar dan pin yang berlebihan.

Teruskan dengan perintang. Selepas perintang PCB dilakukan.

Kita sekarang perlu menyiapkan PCB yang lain (GPS, power boost dan raspberry pi). Pateri pin yang diperlukan ke komponen ini (lihat gambar rajah).

Akhirnya anda boleh menyatukan semua bahagian bersama-sama. Berhati-hati semasa pematerian, penyambung bateri tidak boleh saling menyentuh.

Untuk melindungi peranti, masukkan ke dalam carboard atau kotak. Ia tidak perlu, ia bergantung di mana anda menggunakannya.

Langkah 10: Penggunaan

Letakkan kad SD yang dipasang di pi sifar dan hidupkan peranti dengan menukar suis. Sehingga LED merah menyala, raspberry pi siap merakam data GPS dari penerima GPS.

LED merah pada penerima GPS mungkin berkelip sekali sesaat, ini bermaksud bahawa penerima sedang mencari satelit. Keluar dan tunggu beberapa minit, sekelip mata akan berubah dari sesaat menjadi 15 setiap saat, ini bermaksud bahawa ia telah menemui satelit yang diperlukan untuk mengira koordinat.

Untuk mula merakam koordinat tekan pada butang di sebelah LED hijau (mulakan pada rajah)