Raspberry Pi GPS reģistrētājs: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Šajā pamācībā ir paskaidrots, kā izveidot kompaktu GPS reģistrētāju ar aveņu pi nulli. Šīs sistēmas galvenā priekšrocība ir tā, ka tajā ir akumulators, un tāpēc tā ir ļoti kompakta.

Ierīce saglabā datus.nmea failā. Google Earth var viegli parādīt šādus datus:

• Pozīcija
• Ātrums
• Augstums
• Attālums

Šo sistēmu var izmantot vietās, kur nevēlaties ievietot viedtālruni, piemēram:

• Longbords (īpaši lejup)
• Uz drona

1. solis: materiāls

Lai realizētu šo pamācību, jums ir nepieciešama šāda aparatūra:

• Raspberry Pi Zero ar HDMI un USB adapteri
• Micro SD karte
• Adafruit GPS
• Adafruit 500mAh Powerboost lādētājs
• Li-Po akumulators, kas var nodrošināt pietiekamu jaudu jaudas palielināšanai (apmācībā 2500 mAh)
• Stripboard PCB (vismaz 29x23 caurumi)
• somme vara stieple
• 2x 200 omi rezistori (vai ar lielāku pretestību)
• 3x 10 kiloohm rezistori
• zaļas un sarkanas gaismas diodes (LED un rezistoru komplekts)
• 3x spiedpogas

Nepieciešamie rīki:

• dators ar SD karšu lasītāju
• keboard aveņu pi
• displejs ar HDMI
• HDMI kabelis
• Ethernet kabelis
• USB -LAN adapteris
• Lodēšanas stacija
• daži knaibles, lai nogrieztu un saliektu vara stieples

Instalēšanai varat izmantot citu aveņu pi (nevis nulli), ja jums nav pareizo adapteru.

Brīdinājums: litija baterijas var būt ļoti bīstamas! Izvēlieties Li-Po akumulatoru, kas var nodrošināt pietiekamu jaudu un kuram ir iebūvēta aizsardzības ķēde. Es neesmu atbildīgs nelaimes gadījumā.

2. darbība: instalējiet Raspberry Pi

Lai instalētu savu aveņu pi, jums ir jālejupielādē divas lietas:

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

Noteikti lejupielādējiet Raspbian 32 bitu versiju.

Instalējiet Win32DiskImager un atveriet to. Atlasiet Raspbianimg failu un tukšu SD karti. Nospiediet rakstīšanas pogu, pagaidiet, līdz win32DiskImager ir pabeigts, un izņemiet SD karti no datora.

3. darbība: pievienojiet skriptu

Vienkāršākais veids, kā pievienot skriptu, ir kopēt to ar SD karti ar datoru.

Kopējiet failus no šīs krātuves SD kartes nodalījumā vai klonējiet repozitoriju aveņu pi un pārvietojiet to mapē /boot.

Github krātuve:

Un, ja jums patīk programmēšana, pārbaudiet manu Instagram:)

4. solis: instalējiet paketes

Ja jums ir Ethernet un HDMI adapteris, pievienojiet aveņu pi nulli HDMI displejam un tīklam. Ievietojiet SD karti un sāciet aveņu pi. Ja jums nav adapteru, instalēšanai varat izmantot citu aveņu pi. Šajā projektā es izmantoju aveņu pi modeli B.

Sāciet aveņu pi un ievadiet noklusējuma lietotājvārdu: pi un paroli: aveņu. Ievadiet komandu, lai palaistu konfigurācijas rīku.

sudo raspi-config

Paplašiniet failu sistēmu, lai pārliecinātos, ka tiek izmantota visa SD karte, un atspējojiet sērijas termināli papildu sadaļā. Varat arī mainīt paroli, tastatūras izkārtojumu vai iespējot SSH.

Pirms pakotnes instalēšanas restartējiet aveņu pi un veiciet atjauninājumu:

sudo apt-get update

Pēc tam instalējiet visas python paketes saziņai ar GPS un GPIO.

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

5. darbība: konfigurējiet Crontab

Lai skripts klausītos GPIO pievienotās pogas, mums tas jādarbojas tūlīt pēc aveņu pi palaišanas. Lai to izdarītu, mums ir nepieciešams crontab. Crontab ir instalēts pēc noklusējuma.

sudo crontab -e

Ja tiek parādīts kļūdas ziņojums, vienkārši nospiediet taustiņu Enter.

faila beigās, tūlīt pēc komentāriem, pievienojiet šādu rindu:

@pārstartējiet sh /boot/gps.sh

Pēc katras palaišanas skripts tiks palaists gps.sh. Saglabājiet izmaiņas un aizveriet redaktoru ar CTRL+O un CTRL+X. Jūsu aveņu pi tagad ir gatavs, varat to izslēgt, izmantojot:

sudo tagad izslēdzas

6. solis: PCB diagramma

Attēlos jūs redzat shēmas, kuras es izveidoju šī projekta PCB.

PCB diagrammai:

• Vertikālās līnijas ir džemperi.
• Punkti ir lodēšanas punkti
• Apļi ir savienojumi ar komponentiem ārpus PCB
• Un krusti ir pārtraukumi kausēšanas sloksnēs.
• Taisnstūri ir rezistori (simbols ir eiropas)
• Horizontālās līnijas ir paredzētas, lai labāk izprastu ķēdi

Otrais attēls izskaidro katru galvenās PCB ārējo savienojumu.

Iespējams, vēlēsities uzlabot, mainīt manas shēmas vai pievienot ķēdē citas funkcijas. Piemēram, varat pievienot temperatūras, mitruma vai paātrinājuma sensoru. Bet paturiet prātā, ka jums ir nepieciešama vieta katram komponentam (aveņu pi, gps, powerboost un akumulators) un ka powerboost USB savienotājam jābūt pieejamam, lai uzlādētu akumulatoru.

Piezīme. Shēmas ir skati no PCB vara puses.

7. solis: lodēšanas pogas un gaismas diode

Lietotāja interfeisam izgrieziet nelielu PCB, lai lodētu gaismas diodes un pogas uz tām. Ja PCB ir vara rindas, piemēram, attēlā, jums ir nepieciešams rīks, lai pārtrauktu kausēšanas sloksni. Ja jums nav šāda rīka, vienkārši izmantojiet kaut ko asu, piemēram, alumīnija gabalu no vecas disketes.

Pirmajā attēlā redzat paveikto PCB ar vadu katrai sastāvdaļai (gaismas diode vai poga) un kopēju zemējuma vadu. Katrs no šiem vadiem ir jāpielodē pie galvenās PCB.

Piezīme: Brūnā vara uz PCB ir saistīta ar lodāmura karstumu.

8. darbība: sagatavojiet PCB

Izgrieziet PCB ar 23 līnijām un 29 kolonnām. Tas ir ļoti noderīgi, ja PCB ir vara rindas un ne tikai gredzeni ap katru caurumu. Sagatavojiet džemperus no stieples, lai savienotu PCB rindas. Pārtrauciet vara rindu vietās, kas parādītas diagrammā no 6. darbības (krusti).

9. solis: lodēšanas PCB

Sāciet lodēt džemperus, jo tie ir mazākā sastāvdaļa. Nogrieziet visu lieko vadu un tapas.

Turpiniet ar rezistoriem. Pēc rezistoru PCB ir pabeigts.

Tagad mums ir jāsagatavo otra PCB (GPS, jaudas palielināšana un aveņu pi). Pie šīm detaļām pielodējiet nepieciešamās tapas (skatiet diagrammu).

Visbeidzot, jūs varat lodēt visas detaļas kopā. Esiet uzmanīgi pie lodēšanas, akumulatora savienotāji nedrīkst pieskarties viens otram.

Lai aizsargātu ierīci, ievietojiet to kartonā vai kastē. Tas nav nepieciešams, tas ir atkarīgs no tā, kur to izmantojat.

10. solis: lietošana

Ievietojiet instalēto SD karti pi nullē un ieslēdziet ierīci, pārslēdzot slēdzi. Kamēr iedegas sarkanā gaismas diode, aveņu pi ir gatavs ierakstīt GPS datus no GPS uztvērēja.

GPS uztvērēja sarkanā gaismas diode, iespējams, mirgo reizi sekundē, tas nozīmē, ka uztvērējs meklē satelītus. Iet ārā un pagaidiet dažas minūtes, mirgošana mainīsies no vienas sekundes uz reizi 15 sekundēs, tas nozīmē, ka tā ir atradusi pietiekami daudz satelītu, lai aprēķinātu koordinātas.

Lai sāktu koordinātu ierakstīšanu, nospiediet pogu blakus zaļajai gaismas diodei (sāciet diagrammā)