GPS marshrutini kuzatish V2: 4 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Loyiha: GPS yo'nalishini kuzatish V2

Sana: 2020 yil may - iyun

YANGILASH

Loyihaning birinchi versiyasi, printsipial jihatdan ishlagan bo'lsa -da, tuzatilishi kerak bo'lgan bir qator kamchiliklarga ega edi. Birinchidan, quti menga yoqmadi, shuning uchun uni boshqasiga almashtirdim. Ikkinchidan, to'g'ri bo'lmagan joyda tezlik va masofani hisoblash. Mashina ichiga joylashtirilgan va marshrutni xaritaga ko'rsatishga ruxsat berilgan qo'shimcha dala sinovlari, so'ngra GPS vizualizatori va Google Earth Pro -ga joylashtirildi va marshrutning haqiqiy xaritasi bo'yicha ham, "o'lchagich" opsiyasi bo'yicha o'lchangan masofa bo'yicha ham ajoyib natijalarga ega bo'ldi. Earth Pro -da

Bundan tashqari, sxemalar 18650 batareyalari to'g'ridan -to'g'ri ESP32 DEV kartasiga quvvat beradigan tarzda yangilandi, NEO7M GSP qurilmasi esa DEV kartasi orqali emas, balki to'g'ridan -to'g'ri Step Down modulidan quvvat olindi. Bu yanada barqaror tizimni yaratdi. Dasturiy ta'minot odatda tartibga solingan, "E -pochta" opsiyasi va keyinchalik mahalliy yo'riqchiga ulanish faqat qurilma yuborish mumkin bo'lgan fayl yoki fayllarni topgan taqdirdagina amalga oshiriladi. Oxirgi yaxshilanishlardan biri "gps.location.isValid" testini "gps.location.isUpdated" ga o'zgartirish edi, bu har birida bir xil kenglik va uzunlikdagi GPS joylashuvi emas, balki faqat marshrut faylida saqlangan GPS manzillarini yangilashni ta'minladi

Shuni ta'kidlashni istardimki, bu men yaratgan birinchi GPS tizimi va keyingi versiyalar asosan mavjud simlarni PCB asosidagi taxtaga almashtiradi. Barcha simli ulanishlar buzilmasligini ta'minlash uchun qo'pol ishlov berish paytida bu ulanishlarning barchasi yopishtirilgan

Men ICO va Fritzing fayllarini yangiladim va men kiritgan o'zgarishlarni ko'rsatish uchun yangi fotosuratlar qo'shdim

UMUMIY

Bu loyiha men uchun Nixie soatlari va WiFi -ga asoslangan robotlardan uzoqlashish uchun yo'nalishni butunlay o'zgartirdi. GPS asosidagi Arduino modulidan foydalanish meni bir muncha vaqt qiziqtirdi va bo'sh vaqtim bo'lgani uchun, men ishlayotgan asosiy loyihaning qo'shimcha qismlarini kutib o'tirdim, GPS yo'nalishini kuzatuvchi qurilma, batareyali, engil, portativ va marshrut ma'lumotlarini micro SD-karta orqali, yoki agar Wi-Fi tarmog'i mavjud bo'lsa, elektron pochta va biriktirilgan fayl orqali uzatishi mumkin. Bu loyiha men ilgari ishlatmagan to'rtta komponentdan, ya'ni 0,96 dyuymli oLED-ekran, SD-kartani o'quvchi, GPS-modul va ESP32 ishlab chiqish kartasidan foydalanishni talab qildi. Agar men ishlatgan simlar to'g'ridan-to'g'ri ESP32 ishlab chiqish platasiga va 18650 ta batareyalarga ulangan tenglikni kartochkasi bilan almashtirilsa, qurilmaning oxirgi o'lchamlari, albatta, portativ bo'lsa-da, to'liq 25-50%ga kamayishi mumkin. modul mos Li-ion 5V batareya bilan almashtiriladi.

Ta'minotlar

1. ESP32 ishlab chiqish kengashi

2. Batareyani zaxiralash bilan DS3231 RTC soati

3. Micro SD Card SPI asosidagi o'quvchi, 1 GB micro SD karta bilan

4. 0,96 dyuymli oLED I2C asosidagi ekran

5. NEO-7M-0-000 GPS moduli

6. 10uF kondansatör

7. 2 x 10K qarshilik, 4,7K qarshilik

8. DC-DC pastga tushadigan transformator

9. 2 x 18650 ta batareya

10. Ikkita 18650 batareya ushlagichi

11. Bir qutbli kalit

12. Bir lahzali tugma

13. 2 x 100mmx50mmx65mm loyiha qutilari

14. Dupont simlari, issiq elim.

1 -qadam: QURILISH

Qo'shilgan Fritzing diagrammasi sxemaning sxemasini ko'rsatadi. 18650 ta ikkita batareyani va pastga tushadigan modulni to'g'ridan-to'g'ri 5V kuchlanishli Li-ionli batareyalar bilan almashtirish mumkin. Men NEO-7M modulini tavsiya qilaman, SMA tashqi antenna vilkasi bilan jihozlangan, bu sizga yo'ldosh ma'lumotlarini oladigan 30 sm uzunlikdagi oddiy simni qo'shish imkonini beradi, bu tez-tez qurilmani ishga tushirgandan keyin bir necha daqiqa davom etadi. Loyihaning ikkita qutisining pastki qismida ekran, GPS antennasi, kommutator va SD-karta uchun teshiklari bor, u erda RTC soati, SD-kartani o'qish moslamasi, 0,96 dyuymli oLED-ekran, tugma, GPS moduli va PCB kartasi mavjud. Loyihaning yuqori qutisida ESP32 ishlab chiqish taxtasi, 18650 ta batareya va batareya ushlagichi, pastga tushirish moduli va bitta qutbli kalit uchun bitta ochilish mavjud. Ushbu loyiha qutisining yuqori qismi ikkita 18650 qayta zaryadlanuvchi batareyani olib tashlash, zaryad qilish va keyin almashtirishga imkon beradigan to'rtta vintlardek mahkamlangan. Qurilma suvga chidamli emas, lekin uni shunday qilish mumkin. Quvvat qopqog'ini olib tashlamasdan ichidagi batareyalarni zaryad qilish imkonini beradigan mos keladigan teshikka ega bo'lgan uskuna ichiga mos keladigan USB zaryadlovchi moslamasini o'rnatish mumkin. GPS moduli sun'iy yo'ldoshdan olingan vaqt va sanani ko'rsatishi mumkin bo'lsa -da, men mahalliy vaqt va sana ko'proq mos keladi deb qaror qildim, shuning uchun men RTC modulini qo'shdim.

Ba'zi qurilish fotosuratlari ushbu loyihaning dastlabki rivojlanishini ko'rsatadi, u erda men WeMos D1 R2 taxtasi va oddiy 16x2 LED displeydan foydalanganman, ikkalasi ham oxirgi versiyada almashtirilgan.

2 -qadam: dasturiy ta'minot

ESP32 asosidagi Arduino taxtasi paydo bo'lishining sababi shundaki, ba'zi tadqiqotlardan so'ng, men ESP32 G-Mail hisobiga muvaffaqiyatli elektron pochta orqali yuborish mumkinligini aniqladim, agar hisob sozlamalari "himoyalanmagan elektron pochta xabarlarini qabul qilish" imkonini beradigan bo'lsa., bu G-Mail hisob sozlamalarini o'zgartirishni talab qiladi. Bunga kirish uchun "Google hisobini boshqarish" menyusiga o'ting, so'ng "Xavfsizlik" -ni tanlang va "Xavfsiz ilovalarga kirish xavfsizligi" ni ko'rmaguningizcha pastga aylantiring va bu xususiyatni yoqing.

Siz quyidagi fayllarni yuklab olishingiz va o'rnatishingiz kerak bo'ladi: TinyGPS ++. H, SoftwareSerial.h, "RTClib.h", "ESP32_MailClient.h", "SPIFFS.h", WiFiClient.h, math.h, Wire.h, SPI.h, SD.h, Adafruit_GFX.h va Adafruit_SSD1306.h.

Dastur Arduino IDE 1.8.12 versiyasi yordamida ishlab chiqilgan va tanlangan doska "DOIT ESP32 DEVKIT V1" edi.

Dasturning kattaligi tufayli siz ushbu dasturni Arduino UNO -da ishlab chiqara olmaysiz, shuningdek, dasturiy ta'minotni yuklab olishda, GSP modulidan TX simini olib tashlashingiz kerak, aks holda yuklash muvaffaqiyatsiz bo'ladi. ESP32 kartasining "EN" va "GND" pinlariga 10uF kondansatkich ulangan, shuning uchun har safar yangi dasturiy ta'minot yuklanganida "EN" tugmachasini bosish shart emas edi.

Arduino dasturiy ta'minoti tizim foydalanuvchisiga birlik ichidagi marshrut yoki marshrutlarni yozib olish, so'ngra SD-kartani olib tashlash va kompyuterga asoslangan kartani o'quvchi orqali yuklash yoki elektron pochta menyusini tanlash imkoniyatini berish uchun ishlab chiqilgan. qurilmada saqlanadigan barcha marshrut fayllari G-Mail hisobiga yuboriladi, har bir elektron pochtaga bitta yo'nalish qo'shiladi. Marshrut fayllari birlik ichida formatlangan va ikki xil uslubda bo'lishi mumkin: "GPX" formati, uni to'g'ridan-to'g'ri ko'rish mumkin, "GPS Viewer" yordamida Google-da Internetda bepul foydalanish mumkin yoki "KML". Internetdan yuklab olish mumkin bo'lgan "Google Earth Pro" ilovasi yordamida to'g'ridan -to'g'ri ko'rish mumkin bo'lgan format. Xuddi shu dastur "GPX" ga asoslangan marshrut fayllarini o'qishi va ko'rsatishi mumkin. Bu ikkala format ham fayl formati sxemasi sifatida erkin mavjud va ularni Internetda Vikipediyada topish mumkin. Elektron pochta yoki elektron pochta xabarlari yuborilgandan so'ng, birlik marshrutni kuzatishga qaytadi, lekin u sukut bo'yicha GPX formatida bo'ladi. Tugma elektron pochtani tanlash, GPX yoki KML formatini tanlash va marshrutni yozishni boshlash va to'xtatish uchun ishlatiladi. Marshrutni kuzatish rejimida oLED ekrani joriy joylashuvning uzunligini va kengligini ko'rsatadi, so'ngra ikkinchi ekranda joriy vaqt, sana, metrda balandlik, ishlatilgan yo'ldoshlar soni, km tezligi va nihoyat kurs bitta ko'rsatiladi. asosiy kompas nuqtalari. Marshrutni yozish rejimida ekranda ochilgan marshrut fayli ko'rsatiladi, keyin ikkita tasvirlangan ekranga qo'shimcha ravishda ishlatilayotgan marshrut fayli, u yozgan yo'l nuqtalari soni va nihoyat tafsilotlari ko'rsatilgan uchinchi ekran ko'rsatiladi. km masofani bosib o'tish.

Quyidagi rasmlarda birlik tomonidan yaratilgan va yuborilgan elektron pochta xabarlari G-Mail tomonidan qanday qabul qilinishi va ko'rsatilishi ko'rsatilgan.

3 -qadam: Xulosa

Men bu loyihani ishlab chiqishda ko'p narsani o'rgandim, lekin bu birlik faqat GPX yoki KML fayllarini ko'rsatadigan ilovalarga asoslangan tizimning "orqasi" deb hisoblanishi mumkin. Uchinchi tomon dasturlaridan foydalanish ushbu dasturiy ta'minotni yanada rivojlantirish uchun maqbul alternativ edi. Google hisobini boshqarish menyusida "Kamroq xavfsiz ilovalar" menyusining mavjudligi cheklangan bo'lishi mumkin, chunki o'zgarishlar 2020 yil iyun oyida bo'lishi mumkin, agar shunday bo'lsa, elektron pochtani muqobil hisobga qayta yo'naltirish kerak bo'lishi mumkin yoki pochta serveridagi 586 port yordamida.

4 -qadam: GPS va KML fayl formatlari

Quyida birlik ishlab chiqaradigan har bir fayl turi uchun odatiy fayllar ko'rsatilgan (kenglik va uzunlik qiymatlari bu misollarda birlik harakatsiz bo'lgani uchun deyarli o'zgarmaydi). Ikkala fayl ham GPS Viewer va Google Earth pro tomonidan olingan marshrutni ko'rsatuvchi oddiy qora chiziqni ko'rsatish uchun zarur bo'lgan minimal sarlavha va altbilgi ma'lumotlarini o'z ichiga oladi:

KML fayli:

GPX fayli: