Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Arduino » Велосипедный трекер с GPS-модулем

    Велосипедный трекер с GPS-модулем


    Это устройство для записи маршрута поездок на велосипеде. Работа устройства основана на микроконтроллере Ардуино и модуле GPS.
    По выходным мастер, сделавший это устройство, совершает поездки на электрическом велосипеде. Рядом с его домом проходит несколько хороших велосипедных маршрутов, мимо озера и парков.

    Когда доступна подробная информация о маршруте на основе GPS, можно составить более индивидуальный и хорошо организованный план следующей поездки.

    Для отслеживания и записи маршрута он решил сделать GPS - трекер.
    Устройство записи данных GPS требует нескольких подкомпонентов, поскольку оно должно поддерживать прием сигнала со спутников, обработку / отображение и сохранение данных на SD-карту.

    Инструменты и материалы:
    -Arduino pro-mini 5В;
    -Модуль SD-карты 5В;
    -2 ГБ micro SD;
    -ЖК-модуль 16x2;
    -Контроллер PCF8574;
    -GPS-модуль и антенна Нео-6М;
    -Литий-ионный аккумулятор 18650 (3,7 В);
    -Регулятор напряжения 5 В;
    -Печатная плата;
    -Провода;
    -Акриловая доска;
    -Крепеж;



    Шаг первый: схема
    Поскольку к Arduino pro-mini подключаются четыре коммутационные платы, схема немного сложна.

    Для подключения Arduino pro-mini используется следующее соединение:
    - Выход 5 В от источника питания на вывод RAW платы Arduino pro-mini
    - GND питания к одному из контактов GND (2 контакта GND доступны с pro-mini)
    - Вход питания 5 В для всех остальных плат (GPS, SD-карта и ЖК-дисплей 16x2) подключается к контакту Vcc pro-mini

    Для SD-карты:
    - CLK модуля SD-карты на PIN 13 pro-mini
    - MISO к PIN 12
    - MOSI к выводу 11
    - CS к PIN 4

    Вышеуказанные соединения определены в файле «SD.h» кода. Если используется другая схема подключения, то в код необходимо внести соответствующее изменения.
    TX и RX GPS-модуля Neo-6M нужно подключить к pro-mini.
    - Tx модуля GPS, подключается к цифровому выводу 5 Arduino pro-mini
    - Rx к контакту 6 pro-mini
    Вместо выключателя питания в схеме используется простая перемычка.

    Шаг второй: модуль GPS
    Модуль GPS состоит из блока управления и антенны. Антенна подсоединяется к контроллеру с помощью провода.
    Для надежного крепления и фиксации обоих компонентов модуля GPS мастер использует акриловый лист.
    К задней стороне модуля GPS прикреплена лента-липучка, которая надежно фиксирует устройство на велосипеде.
    Для правильной работы модуля GPS антенна должна быть направлена вверх. Корректная работа устройства возможно при приеме сигнала как минимум от трех спутников.

    О приеме сигнала сигнализирует, миганием, синий светодиод на плате.

    Шаг третий: главный вычислительный модуль
    Это основной модуль обработки информации, поскольку он включает в себя плату Arduino pro-mini, устройство чтения / записи SD-карт в качестве хранилища и ЖК-дисплей 16x2 в качестве периферийного устройства вывода.
    Arduino pro-mini выбрана из-за своего компактного размера и небольшого энергопотребления.
    Для отображения информации в устройстве используется ЖК-модуля PCF8574 I2C.
    Для записи данных GPS на модуль SD-карты необходим SD-накопитель с файловой системой FAT 16 (32).

    Шаг четвертый: модуль питания
    В качестве источника питания в устройстве используется литий-ионный аккумулятор 18650 емкостью 3000 мАч.
    Общая потребляемая мощность устройства составляет около 200 мА. Таким образом, работа трекера от аккумулятора примерно 15 часов до перезарядки.

    Шаг пятый: код
    Программа GPS-трекера проста и понятна по общей логике работы, как показано на блок-схеме.
    Для работы устройства необходимы следующие библиотеки:
    - SoftwareSerial и TinyGPS необходимы для получения данных GPS со спутников.
    - LiquidCrystal_I2C требуется для работы ЖК-модуля PCF8574 I2C
    - SPI и SD - стандартные библиотеки для взаимодействия с модулем SD-карты
    Последовательные порты модуля GPS постоянно контролируются, доступны ли какие-либо данные.
    Когда модуль GPS принимает, по крайней мере, три спутниковых сигнала, будет принят стандартный формат NEMA пакета данных GPS.
    Данные о географическом местоположении и точном времени можно получить с помощью следующих команд.
    gps.f_get_position(&flat, &flon); // Get latitude and longitude coordination data
    
    gps.crack_datetime(&years,&months,&days,&hours,&minutes,&seconds,&hundredths); // Get exact time data

    Полученные данные о координации и времени будут сохранены в виде текстового файла на SD-карте и отображаться на ЖК-дисплее.
    Впоследствии сбор, сохранение и отображение данных GPS будет продолжаться бесконечно, пока не будет отключено питание.
    Код можно скачать ниже.
    TinyGPS_V1.ino

    Шаг шестой: проблема со собранными данными GPS
    Собранные данные конвертируются в формат KML и загружаются на Google Maps. Перед созданием файла KML необходимо очистить и оптимизировать файл данных GPS.

    При просмотре файла необработанных данных GPS, записанного трекером, данные о широте и долготе обрабатываются за 2–3 секунды.
    Это означает, что в течение 1 часа поездки на велосипеде будет сохранено не менее 1200 ~ 1500 записей координации GPS.
    Когда загружается такой объем данных на Google Maps, определить каждое местоположение будет очень сложно (см. фото ниже).

    Поэтому рекомендуется предварительно обработать файл необработанных данных GPS для создания более четкого маршрута поездки на Картах Google.

    Для оптимизации необработанного файла GPS используется программа Python.
    Программа удаляет повторяющиеся координаты долготы / широты (одна и та же долгота / широта означает, что пользователь какое-то время оставался в определенном месте) и из 10 записей оставляет одну.

    Когда общее количество данных координации GPS составляет около 100 за 1 час, значки, отображаемые на картах Google, будет более разборчивым и легко изменяемым.

    Шаг седьмой: создание файла KML
    Собранные координаты GPS можно преобразовать в формат файла KML. Скачать макрос Excel для конвертации файлов GPS в KML можно с веб-сайта. Имя файла макроса конвертера - excel2kml.xls.
    Простое руководство по созданию файла KML описано в "инструкции" файла excel2kml.xls.

    Общая процедура создания файла KML приведена ниже.
    - ввести координаты долготы и широты в таблицу
    - нажать Alt + F8 для выполнения макроса
    - файл myfile.kml будет создан в каталоге C: \

    Шаг восьмой: создание карты
    Созданный файл KML можно загрузить на карту Google. Для создания персональной карты с помощью файла KML вам потребуется учетная запись Google.

    Процедура создания карты приведена ниже.
    - Выбираем меню «Мое место».
    - Входим в меню «Создать карту».
    - Загружаем файла KML с локального диска

    Когда загрузка файла KML завершена, каждая координата GPS должна быть отображена на карте Google.
    Если требуется какое-либо редактирование, можно выбрать каждую точку, чтобы изменить информацию о местоположении, примечание и добавить к точке цифровую фотографию.

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
    Подборки: GPS 18650

    Лазерный тахометр (2 варианта)

    Домашняя гидропоника под управлением Ардуино

    6.5
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    9
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    9.5
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 8.33 из 10 (голосов: 2 / История оценок)

    Добавить комментарий

    1 комментарий
    Korolev

    Я конечно понимаю, что безнадёжно отстал от современных технологий, но вот мне интересно, а что ещё никто не придумал соответствующего приложения для смартфона?  scratch 

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии