Energiasäästlik GPS koos e-tindiekraaniga: 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Igal suvel käin kaugetes kohtades matkamas. Mõnikord, kui rada on nõrk või isegi kaob, pean oma telefoni GPS -i kasutama oma koordinaatide leidmiseks ja seejärel kontrollima oma asukohta paberkaardil (mul pole sageli signaali, seega on paberkaardid kohustuslikud). Telefoni aku säästmiseks otsustasin ehitada väikese võimsusega GPS-seadme, mis põhineb arduino-l ja kasutab E-Ink ekraani. E-Ink ekraan vajab ekraani tegelikuks muutmiseks ainult energiat, seetõttu sobib see hästi energiasäästlikele seadmetele.

Mis on selle GPS -i põhimõte?

GPS -i sisselülitamiseks vajutage nuppu, ekraan realiseerib teie asukoha, kõrguse ja teie asukoha arvutamiseks kasutatud satelliitide arvu ning lülitub aku säästmiseks automaatselt välja. Tänu E-Ink ekraanile jääb teie asukoht ekraanile isegi pärast GPS-i väljalülitamist. GPS -is kasutatavat koordinaatide süsteemi (pikkus/laiuskraad kümnendkraadides, UTM -süsteem ja selle variandid …) saate muuta nuppude abil, nii et saate seda kasutada paljude erinevate riikide kaartidega.

Selle väikese projekti käigus õppisin nii palju asju ja loodan, et teil on sama lõbus kui mul seda tehes!

Vastutusest loobumine:

Olen selles ehituses piisavalt enesekindel, nii et kasutan seda oma järgmistel matkadel, kuid mul on alati telefon varundatud GPS -ina. Kui te pole kindel, mida teete, soovitan teil osta kaubanduslik GPS, selle asemel et seda ise ehitada. Soovitan teil kontrollida vooluringi ja koodi ise ning ma ei saa vastutada, kui selle juhendi järgi loodud GPS ei tööta

Teine asi: see GPS ei tööta Norras ja Svalbard UTM -režiimis. Tõepoolest, UTM -võrk pole nendes kohtades muu maailmaga võrdselt kujundatud ja ma ei suutnud seda spetsiifilisust arduino -sse lisada mälupiirangute tõttu …

Tarvikud

- 1 x Arduino Nano

- 1 x Ublox-6m GPS-moodul

- 1 x E-Ink ekraan koos selle mooduliga. Ma kasutasin seda:

www.amazon.fr/gp/product/B072Q4WTWH/ref=pp…

- 1 x 18650 liitiumioonaku (umbes 2000 mAh peaks olema piisav)

- 1 x 18650 akuhoidik

- 1 x laadimis- ja kaitsemoodul liitium-ioonakudele, mis põhinevad sellisel TP4056-l:

www.amazon.fr/gp/product/B0798M12N8/ref=pp…

- 1 x kahe asendiga lüliti (ON/OFF tüüp)

- 3 x väikest nupulülitit

- 1 x 1 MΩ takisti

- 1 x üldotstarbeline N -kanaliga mosfet (võtsin ühe arvuti toiteplokist)

- 1 x ribalaud

- Juhtmed

- 1 x leivaplaat prototüüpimiseks

Samm: GPS -i prototüüpimine

Kõigepealt peate seadme leivaplaadile kokku panema, et testida komponente ja arduino koodi.

GPS -i toide

Seadme toiteks kasutasin 2000 mAh Li-Ion 18650 akut. Seda tüüpi akusid tuleb sarnaselt Li-Po akudele laadida ja tühjendada kontrollitult. Aku vale laadimine võib süttida või isegi plahvatada nagu Li-Po! Selle laadimiseks klassikalise telefonilaadija abil peate kasutama TP4056 -põhist moodulit.

Selles esimeses etapis peate lihtsalt jootma positiivse (punase) juhtme patareipesast mooduli B+ külge ja negatiivse (musta) juhtme patareihoidikust punkti B-. Seejärel peate juhtmed jootma mooduli OUT+ ja OUT- külge, need ühendatakse hiljem seadmega.

TÄHTIS: kui seade on valminud, peame arduino arvutiga ühendama, kui seda teha, on TÕELISELT TAGASI AKU SEADMELT VÕTTA, vastasel juhul on oht, et arduino hakkab akut laadima. valel viisil ja on jällegi oht, et see süttib.

Asjade juhtimine leivaplaadil

Järgmine samm võib olla natuke keeruline: peate leivaplaadil kõik juhtmed ühendama nii, et see vastaks ülaltoodud skeemile.

Väike nõuanne: võtke oma leivalaual maksimaalselt vaba ruumi ja… võtke aega;)

Samm: laadige kood üles

Nüüd on aeg kood arduinole üles laadida!

Esmalt veenduge, et aku oleks akupesast eemaldatud, seejärel ühendage arduino arvutiga, laadige üles lisatud arduino kood ja ühendage arduino vooluvõrgust lahti. Lõpuks saate aku seadmesse panna.

Kui teil on koodi kohta küsimusi, küsige neid julgelt allolevas kommentaaride jaotises!:)

Samm: pange see tööle

Nüüd selgitan, kuidas see GPS tegelikult töötab:

Kui vajutate umbes 3 sekundiks nuppu, mis ühendab maapinda ja +5 V kontakte arduino'st, käivitub GPS.

GPS saab käivitada kahes erinevas režiimis: konfiguratsioonirežiimis ja tegelikus GPS -režiimis. Käivitamise režiimi valimiseks peate muutma A0 ja maapinna vahel ühendatud kahe asendilüliti asendit.

Konfiguratsioonirežiim: selles režiimis saate valida, kas GPS kuvab teie asukoha (laiuskraad, pikkuskraad, kõrgus ja teie asukoha arvutamiseks kasutatud satelliitide arv) kümnendkraadides või soovite, et see näitaks teie asukohta (ida, põhja, kõrgus, tsoon ja teie asukoha arvutamiseks kasutatud satelliitide arv), mis on projitseeritud UTM -võrku (või selle mis tahes variandi, nagu näeme hiljem). Ida-/põhja- ja laiuskraadi/pikkuskraadi režiimi vahetamiseks vajutage lihtsalt nuppu A1 maapinnaga ühendavale nupule, kuni ekraanile ilmub "MODE: E/N" (idasuunas/põhjaosas) või "MODE: L/L" (laiuskraadi jaoks) /Pikkuskraadid).

Kui soovite oma koordinaate kümnendkraadides, valige režiim "L/L" ja seejärel lülitage kahe asendiga lüliti tagasi GPS -režiimi. Teie seaded on nüüd arduino mällu salvestatud ja seade sünkroonib nüüd satelliitidega ning kuvab teie asukoha, kõrguse ja teie asukoha arvutamiseks kasutatud satelliitide arvu. Ettevaatust: GPS -i satelliitide kuulamiseks peate olema väljas või akna lähedal! Seejärel lülitub seade aku säästmiseks automaatselt välja.

Kaardil oma asukoha leidmiseks peate tõenäoliselt kasutama oma koordinaate idasuunas ja põhjaosas. See süsteem on tegelikult teie GPS -koordinaatide projektsioon võrku. Enamasti kaardistatakse UTM -süsteem, kuid mõned riigid kasutavad selle süsteemi varianti, seetõttu peate UTM -süsteemi ja oma kaardi variandi vahel valimiseks määrama mõne muu parameetri.

Kaardi süsteemi leidmiseks peate sageli kontrollima pisikesi pühakirju selle nurgas. Kui teie kaart on UTM -süsteemis, on GPS -i parameetrite määramine lihtne: vajutage lihtsalt nuppu A2 maapinnaga ühendavale nupule, nii et ekraanile kuvatakse "ZONE: AUTO".

Paljudes riikides on kaardid UTM -süsteemi kohalikus variandis: näiteks Rootsis on kaardid sageli SWEREF 99 TM süsteemis. See süsteem kasutab sama projektsiooni nagu UTM süsteem tsoonis 33, kuid laieneb kogu riigile! See tähendab, et kui kasutate kaarti SWEREF 99 TM -s, peate GPS -i tsooni käsitsi fikseerima 33 -ks. Selleks vajutage nuppu A2 maapinnaga ühendavale nupule, kuni ekraanile ilmub "ZONE: AUTO", ja seejärel vajutage nuppu A1 ühendava maapinnaga, kuni ekraanile ilmub "ZONE: 33". Samamoodi kasutab Soomes enamik kaarte ETRS-TM35 süsteemi, mis on UTM-süsteem tsoonis 35, mis on laiendatud kogu riigile (seega peaksite siin valima "ZONE: 35"). Selliseid UTM -süsteemi variante on paljudes riikides.

Kui olete GPS -i õigesti seadistanud, lülitage lihtsalt kahe asendiga lüliti tagasi GPS -režiimi, salvestatakse teie seaded ja seade sünkroonib nüüd satelliitidega, kuvab teie asukoha ja lülitub välja.

GPS -režiim:

Seade käivitub ja näitab otse teie asukohti vastavalt mällu salvestatud parameetritele. Kui asukoht on prinditud, lülitub seade aku säästmiseks otse välja.

Samm: jootke komponendid ribaplaadile ja pange seade kokku

Nüüd, kui kõik töötab, jootke komponendid ribalauale vastavalt skeemile. Võite alustada sellest, kuidas olete ribaplaadi komponendid stripplaadi disaini lähtepunktiks korraldanud. Ärge kartke kriimustada vaske mõnelt triibult, et teha kompaktsem vooluring.

Tähtis: ärge unustage eemaldada vask üle arduino tihvtide;)

Lõpuks liimige ekraan, akuhoidik ja GPS -mooduli antenn kuuma liimiga ribalaua külge. Vajadusel kasutage lühise vältimiseks isoleerlinti.

Seadme komplekteerimiseks on teil nüüd kaks võimalust: saate Internetist otsida plastkarbi, mis sobiks teie valmis GPS -i mõõtmetega (peate ekraani, nuppude, lüliti ja mikro jaoks augud lõikama) USB-laadija sisend) või saate 3D-printida plastkorpuse, mis sobiks ideaalselt teie ehitusega.