Raspberry Pi GPS Logger: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Denne instruktøren forklarer deg hvordan du bygger en kompakt GPS -logger med en bringebær pi null. Den største fordelen med dette systemet er at det inkluderer et batteri og er derfor veldig kompakt.

Enheten lagrer dataene i en.nmea -fil. Følgende data kan enkelt vises i google earth:

• Posisjon
• Hastighet
• Høyde
• Avstand

Dette systemet kan brukes på steder der du ikke vil sette smarttelefonen din, for eksempel:

• Longboarding (spesielt nedoverbakke)
• På en drone

Trinn 1: Materiale

For å realisere dette instruerbare trenger du følgende maskinvare:

• Raspberry Pi Zero med HDMI og USB -adapter
• Micro SD -kort
• Adafruit GPS
• Adafruit 500mAh Powerboost -lader
• Li-Po-batteri, som kan gi nok strøm til effektøkningen (2500mAh i veiledning)
• Stripboard PCB (minst 29x23 hull)
• somme kobbertråd
• 2x 200 Ohm motstander (eller med mer motstand)
• 3x 10 kiloohm motstander
• grønne og røde lysdioder (LED og motstandspakke)
• 3x trykknapper

Verktøyene du trenger:

• datamaskin med en SD -kortleser
• tavle til bringebær pi
• skjerm med HDMI
• HDMI -kabel
• Ethernet -kabel
• USB til LAN -adapter
• Loddestasjon
• noen tang for å kutte og bøye kobbertråder

Du kan bruke en annen bringebær pi (ikke en null) for installasjonen hvis du ikke har de riktige adapterne.

Advarsel: Litiumbatterier kan være svært farlige! Velg et Li-Po-batteri som kan gi nok strøm og som har en innebygd beskyttelseskrets. Jeg er ikke ansvarlig i tilfelle en ulykke.

Trinn 2: Installer Raspberry Pi

For å installere bringebær pi må du laste ned to ting:

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

Sørg for å laste ned 32 -biters versjonen av Raspbian.

Installer Win32DiskImager og åpne den. Velg Raspbianimg -filen og et tomt SD -kort. Trykk på skrive -knappen, vent til win32DiskImager er ferdig og fjern SD -kortet fra datamaskinen.

Trinn 3: Legg til skript

Den enkleste måten å legge til skriptet er å kopiere det til sd -kortet med en datamaskin.

Kopier filene fra dette depotet til partisjonen på SD -kortet eller klon depotet på bringebær -pi og flytt det til /boot -mappen.

Github-depot:

Og hvis du liker å programmere, sjekk ut min Instagram:)

Trinn 4: Installer pakker

Hvis du har ethernet og HDMI -adapter, kobler du bringebær pi zero til en HDMI -skjerm og til nettverket. Sett inn SD -kortet og start bringebærpi. Hvis du ikke har adapterne, kan du bruke en annen bringebærpi til installasjonen. I dette prosjektet brukte jeg en bringebær pi modell B.

Start bringebær -pi og skriv inn standard brukernavn: pi og passord: bringebær. Skriv inn kommandoen for å starte konfigurasjonsverktøyet.

sudo raspi-config

Utvid filsystemet for å sikre at hele SD -kortet brukes og deaktiver den serielle terminalen i den avanserte delen. Det kan også være lurt å endre passord, tastaturoppsett eller aktivere SSH.

Før du installerer pakken, starter du bringebær pi på nytt og oppdaterer:

sudo apt-get oppdatering

Installer deretter alle python -pakkene for kommunikasjon med GPS og GPIO.

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

Trinn 5: Konfigurer Crontab

For at skriptet lytter til knappene som er koblet til GPIO, trenger vi det for å kjøre like etter at bringebær -pi er startet. For å gjøre dette trenger vi crontab. Crontab er installert som standard.

sudo crontab -e

Trykk på enter hvis det vises en feilmelding.

på slutten av filen, rett etter kommentarene, legger du til følgende linje:

@reboot sh /boot/gps.sh

Dette vil kjøre skriptet gps.sh etter hver oppstart. Lagre modifikasjonene og lukk redaktøren med CTRL+O og CTRL+X. Din bringebær pi er nå klar, du kan slå den av med:

sudo nedleggelse nå

Trinn 6: PCB -diagram

På bildene ser du diagrammene jeg laget for PCB -en til dette prosjektet.

For PCB -diagrammet:

• De vertikale linjene er hopperne.
• Prikkene er loddepunkter
• Sirklene er koblinger til komponenter utenfor PCB
• Og kryssene er brudd i koppestrimlene.
• Rektanglene er motstander (symbolet er det europeiske)
• De horisontale linjene er for bedre å forstå kretsen

Det andre bildet forklarer hver ekstern tilkobling av hovedkortet.

Det kan være lurt å forbedre, endre diagrammene mine eller legge til andre funksjoner i kretsen. For eksempel kan du legge til en temperatur-, fuktighets- eller akselerasjonssensor. Men husk at du trenger plass til hver komponent (bringebær pi, gps, powerboost og batteri), og at powerboost USB -kontakten må være tilgjengelig for å lade batteriet.

Merk: Diagrammene er utsikter fra kobbersiden av kretskortene.

Trinn 7: Loddeknapper og LED

For brukergrensesnittet kutt en liten PCB for å lodde lysdiodene og knappene på dem. Hvis kretskortet har kobberrader som på bildet, trenger du et verktøy for å avbryte kopperstripen. Hvis du ikke har et verktøy som dette, bare bruk noe skarpt som et stykke aluminium fra en gammel diskett.

På det første bildet ser du kretskortet som er gjort, med en ledning for hver komponent (LED eller knapp) og en felles jordledning. Hver av disse ledningene må loddes til hovedkortet.

Merk: Det brune kobberet på kretskortet skyldes varmen i loddejernet.

Trinn 8: Forbered PCB

Klipp ut en PCB med 23 linjer og 29 kolonner. Det er veldig nyttig hvis kretskortet har kobberrader og ikke bare ringer rundt hvert hull. Forbered hoppere fra en ledning for å koble sammen radene på PCB. Avbryt kobberraden på stedene som er vist i diagrammet fra trinn 6 (kryss).

Trinn 9: Loddetinn

Begynn å lodde hopperne, fordi de er den minste komponenten. Klipp av all overflødig wire og pinner.

Fortsett med motstandene. Etter motstandene er kretskortet ferdig.

Vi må nå forberede den andre PCB (GPS, power boost og bringebær pi). Lodd de nødvendige pinnene til disse komponentene (se diagram).

Til slutt kan du lodde alle delene sammen. Vær forsiktig med lodding, batterikontaktene må ikke berøre hverandre.

For å beskytte enheten, legg den i en kartong eller en eske. Det er ikke nødvendig, det avhenger av hvor du bruker det.

Trinn 10: Bruk

Sett det installerte SD -kortet i pi zero og slå på enheten ved å bytte bryteren. Inntil den røde LED -lampen lyser, er bringebærpien klar til å registrere GPS -dataene fra GPS -mottakeren.

Den røde LED -en på GPS -mottakeren blinker sannsynligvis en gang i sekundet, dette betyr at mottakeren søker etter satellitter. Gå utendørs og vent noen minutter, blinkingen endres fra en gang i sekundet til en gang hvert 15. sekund, dette betyr at den har funnet nok satellitter til å beregne koordinatene.

For å begynne å registrere koordinatene, trykk på knappen ved siden av den grønne lysdioden (start på diagrammet)