Tinyduino LoRa balstīts mājdzīvnieku izsekotājs: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Kurš nevēlas turēt mājdzīvniekus ?? Šie pūkainie draugi var piepildīt jūs ar mīlestību un laimi. Bet viņu pazušanas sāpes ir postošas. Mūsu ģimenē bija kaķis vārdā Tors (attēls iepriekš), un viņš bija piedzīvojumu mīlošs klaidonis. Daudzas reizes viņš pēc iknedēļas braucieniem atgriezās bieži ar traumām, tāpēc mēs centāmies viņu neizlaist. Bet kas nav, viņš atkal izgāja ārā, bet neatgriezās: (Mēs nevarējām atrast vieglas pēdas pat pēc vairāku nedēļu meklēšanas. Mana ģimene nevēlējās iegūt vairāk kaķu, jo viņa zaudēšana bija daudz traumatiska. Tāpēc es nolēmu paskatīties uz mājdzīvnieku izsekotājiem. Bet lielākajai daļai komerciālo izsekotāju ir nepieciešami abonementi vai tie ir smagi kaķim. Ir daži labi radio vadīti izsekotāji, taču es vēlējos uzzināt precīzu atrašanās vietu, jo lielāko dienas daļu nebūšu mājās. Tāpēc es nolēmu izveidot izsekotāju ar Tinyduino un LoRa moduli, kas sūta atrašanās vietu uz bāzes staciju manās mājās, kas atjaunina atrašanās vietu uz lietotni.

P. S. lūdzu, piedodiet man par zemas kvalitātes attēliem.

1. darbība. Nepieciešamās sastāvdaļas

1. TinyDuino procesora dēlis
2. Tinyshield GPS
3. ESP8266 WiFi izstrādes dēlis
4. Ceru RF RFM98 (W) (433 MHz) x 2
5. Tinyshield Proto padome
6. USB Tinyshield
7. Litija polimēru akumulators - 3,7 V (es izmantoju 500 mAh, lai samazinātu svaru)
8. Lodāmurs
9. Jumper vadi (no sievietes līdz sievietei)

2. solis: raidītājs

Mums ir nepieciešams savienot LoRa uztvērēju ar tinyduino. Lai to izdarītu, mums ir jālodē vadi no RFM98 moduļa uz tinyshield protoboard. Saziņai es izmantotu RadioHead bibliotēku, un savienojums tiek veikts saskaņā ar dokumentāciju.

Protoboard RFM98

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

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

D10 -------------- NSS (CS mikroshēmas izvēle)

D13 -------------- SCK (SPI pulkstenis)

D11 -------------- MOSI (SPI dati ievadīti)

D12 -------------- MISO (SPI datu izvade)

RFM98 3.3V tapa ir pievienota akumulatoram +ve.

PIEZĪME. Saskaņā ar datu lapu maksimālais spriegums, ko var pielietot RFM98, ir 3,9 V. Pirms pievienošanas pārbaudiet akumulatora spriegumu

RFM98 izmantoju spirālveida antenu, jo tas samazinātu izsekotāja izmēru.

Sāciet ar tinyduino procesoru kaudzes apakšā, kam seko tinyshield GPS un pēc tam protoboard augšpusē. Lodēšanas galviņas zem protoboarda var kļūt nedaudz kaitinošas; manā gadījumā tas pieskārās GPS vairogam zem tā, tāpēc es izolēju protoboarda dibenu ar elektrisko lenti. Tieši tā, mēs pabeidzām raidītāja izveidi !!!

Pēc tam raidītāju var pievienot akumulatoram un piestiprināt pie mājdzīvnieka apkakles.

3. solis: bāzes stacija

ESP8266 WiFi izstrādes dēlis ir lieliska izvēle, ja vēlaties savu projektu savienot ar internetu. RFM98 uztvērējs ir savienots ar ESP8266 un saņem atrašanās vietas atjauninājumus no izsekotāja.

ESP8266 RFM98

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

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

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

D8 ---------- NSS (CS mikroshēmas izvēle)

D5 ---------- SCK (SPI pulkstenis)

D7 ---------- MOSI (SPI dati ievadīti)

D6 ---------- MISO (SPI datu izvade)

Barošana bāzes stacijai tika veikta, izmantojot 5V līdzstrāvas sienas adapteri. Man apkārt gulēja daži veci sienas adapteri, tāpēc es nojaucu savienotāju un pievienoju to ESP8266 VIN un GND tapām. Arī antena tika izgatavota no vara stieples, kuras garums bija ~ 17,3 cm (ceturtdaļas viļņu antena).

4. solis: lietotne

Kā lietotni es izmantoju Blynk (no šejienes). Šī ir viena no vienkāršākajām iespējām, jo tā ir ļoti labi dokumentēta, un logrīkus var vienkārši vilkt.

1. Izveidojiet Blynk kontu un izveidojiet jaunu projektu, izmantojot ierīci ESP8266.

2. Velciet un nometiet logrīkus no logrīku izvēlnes.

3. Tagad jums ir jāiestata virtuālie tapas katram no šiem logrīkiem.

4. Izmantojiet tos pašus tapas, kas iepriekš minēti bāzes stacijas avota kodā.

Atcerieties arduino kodā izmantot savu projekta autorizācijas atslēgu.

5. darbība: kods

Šis projekts izmanto Arduino IDE.

Kods ir diezgan vienkāršs. Raidītājs sūtīs signālu ik pēc 10 sekundēm un pēc tam gaidīs apstiprinājumu. Ja tiek saņemts "aktīvs" apstiprinājums, tas ieslēdz GPS un gaida atrašanās vietas atjauninājumu no GPS. Šajā laikā tā joprojām pārbaudīs savienojumu ar bāzes staciju, un, ja savienojums tiek pārtraukts starp GPS atjauninājumiem, tas pāris reizes mēģinās vēlreiz, un, ja joprojām nav izveidots savienojums, GPS tiek izslēgts un izsekotājs atkāpjas. līdz parastajai kārtībai (ti, signāla nosūtīšanai ik pēc 10 sekundēm). Pretējā gadījumā GPS dati tiek nosūtīti uz bāzes staciju. Tā vietā, ja tiek saņemts "apstāšanās" apstiprinājums (starplaikā un sākumā), raidītājs pārtrauc GPS un pēc tam atgriežas pie ierastās darbības.

Bāzes stacija klausās jebkuru signālu un, ja tiek saņemts signāls, tā pārbauda, vai lietotnē ir ieslēgta poga "atrast". Ja tas ir ieslēgts, atrašanās vietas vērtības tiek izgūtas. Ja tas ir "izslēgts", bāzes stacija nosūta raidītājam "apstāšanās" apstiprinājumu. Jūs varat izvēlēties klausīties signālu tikai tad, ja ir ieslēgta poga “atrast”, bet es to pievienoju kā drošības līdzekli, lai uzzinātu, vai savienojums ir pazaudēts, un brīdinātu lietotāju (kaut kas līdzīgs ģeožogam).

6. darbība: korpusi

Izsekotājs:

3D drukāšana ir pareizais ceļš, bet es labāk izvēlējos to piestiprināt pie apkakles. Tas ir haoss, un es nopietni nezinu, vai kaķi vēlētos uzņemties šādu putru uz kakla.

Bāzes stacija:

Bāzes stacijai ar plastmasas trauku pietika. Ja vēlaties to uzstādīt ārpusē, jums, iespējams, būs jāapsver ūdensnecaurlaidīgi konteineri.

ATJAUNINĀT:

Es iedomājos izgatavot korpusu izsekotājam, bet, tā kā man nebija 3D printera, mazie konteineri tika pārvērsti par korpusiem:) Elektronikas komplekts tika turēts vienā traukā, bet akumulators - citā.

Es izmantoju blokus kā elektronikas korpusu. Par laimi, bija vāciņš, kas to labi piegulēja. Akumulatoram tika izmantots Tic-Tac konteiners. Lai nostiprinātu akumulatoru, konteiners tika saīsināts tā, lai akumulators būtu ideāli piemērots. Konteineru piestiprināšanai pie apkakles tika izmantotas saspraudes.

7. darbība: pārbaude un secinājumi

Kam mēs to pārbaudītu ?? Nē, nav tā, ka man tagad nebūtu kaķu. Nu man ir divi;)

Bet tie ir pārāk mazi, lai nēsātu apkakli, un es nolēmu to pārbaudīt pats. Tāpēc es kopā ar izsekotāju pastaigājos pa savu māju. Bāzes stacija tika turēta 1 m augstumā, un lielāko daļu laika starp izsekotāju un bāzes staciju atradās smaga veģetācija un ēkas. Es jutos tik skumji, ka man pēkšņi pietrūka vietas (lai gan dažviet signāls ir vājš). Bet šādā reljefā ir ļoti jūtami iegūt ~ 100 m diapazonu bez lieliem datu zudumiem.

Diapazona pārbaude, ko esmu veicis, ir šeit.

Šķiet, ka GPS darbojas diezgan normāli smagas veģetācijas apstākļos, bet dažkārt atrašanās vieta šķiet novirzījusies. Tāpēc es arī ceru pievienot WiFi moduli (jo tuvumā esošajās mājās ir tik daudz maršrutētāju), lai ātrāk iegūtu rupju atrašanās vietu (mērot signālu stiprumu no daudziem maršrutētājiem un trīsstūrējot).

Es zinu, ka faktiskajam diapazonam vajadzētu būt daudz lielākam, taču pašreizējā bloķēšanas scenārija dēļ es nevaru daudz pārvietoties no mājas. Nākotnē es noteikti to pārbaudītu līdz galējībām un atjauninātu rezultātus:)

Līdz tam priecīgu murrāšanu ….