Traadita GPS -i andmesalvestus elusloodusele: 9 sammu (piltidega)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

Selles juhendis näitame teile, kuidas teha traadita ühenduse abil väikest ja odavat Arduino -põhist GPS -i logijat!

Telemeetria kasutamine eluslooduse liikumise uurimiseks võib olla bioloogide jaoks väga oluline vahend. See võib teile öelda, kus loomad elavad, kus nad toituvad ja kui kaugele nad iga päev reisivad. Seejärel kasutavad bioloogid seda teavet loomade ja nende keskkonna kaitsmiseks.

Kasutasime seda andmelogijat lendrebastel (neid nimetatakse ka puuvilja nahkhiirteks) ja avastasime koos teistega, et lendavad rebased lendavad igal õhtul üle 40 km, naastes samasse puusse söötma.

See andmekoguja:

• traadita ühenduse leviala on üle 2 km
• aku kasutusiga üle 2 nädala (kasutades materjalides ja tööriistades kirjeldatud akut)
• edastab oma praeguse asukoha südame löögisagedusega iga 5 minuti järel
• saab oma EEPROM -i salvestada 100 asukohta
• ja saab neid andmeid teie vastuvõtjale iga päev või käsu korral edastada või "tühjendada"

Arendades väikese ja odava Arduino -põhise traadita võrguga GPS -i logija, oleme pakkunud õpilastele, kodanikuteadlastele ja kogukondade rühmadele vajalikku varustust oma kohaliku eluslooduse liikumise uurimiseks.

Samm: materjalid ja tööriistad

Selle juhendi koostamiseks peate oma tegijate ruumi korrastama, materjalid (allpool) kokku koguma ja jootekolvi ühendama! Kui te ei tea, milline triikraua ots kuumeneb (vihje: see on terav ots), siis peaksite tõenäoliselt leidma sõbra, kes teid aitaks!

1 x Arduino Pro Mini 328 - 3,3 V/8 MHz

1 x GTOP LadyBird 1 (PA6H) GPS -moodul

2 x HM-TRP 433 MHz RF FSK transiiverit

Siin Austraalias kasutame 433Mhz, see on harrastajatele kättesaadav raadioside (madala interferentsiga potentsiaalsete seadmete) klassilitsentsi 2015. Sõltuvalt teie asukohast peate võib -olla kasutama teisel sagedusel töötavat transiiverit! Proovige HM-TRP 868Mhz RF FSK transiiverit või HM-TRP 915Mhz RF FSK transiiverit.

1 x liitium AXIAL 1/2AA 3.6v aku

1 x 10 kΩ 0,5 W võimsusega metallkiletakistid - 8 tk

Samm: alustage Arduino Pro Mini abil

1. Jootke päise tihvtid tahvli külge
2. Eemaldage lähtestusnupp

Mõned näpunäited leiate ülaltoodud pildilt!

Samm: GPS -mooduli ühendamine Arduino pardal

Jälgige ülaltoodud pilte

Tutvuge GPS -i andmelehega või võite selle lihtsalt tihendada!

1. Jootke punase juhtme pikkus GPS -mooduli tihvtile 4 (VBACKUP)
2. Jootke musta juhtme pikkus GPS -mooduli (GND) tihvtile 12
3. Kinnitage kahepoolse teibiga GPS Arduino tahvli põhja
4. Voldi must traat mööda Arduino plaadi põhja ja jootke GND külge (RAW kõrval!)
5. Lükake takisti jalg läbi Arduino plaadi tihvti 9 ja jootke GPS -mooduli tihvti 1 külge
6. Lõika ja klappige takisti jalg alla tihvtidele 9, 8, 7 ja 6 ning jootke
7. Keerake punane traat üle Arduino plaadi ülaosa ja jootke VCC külge
8. Lükake takisti jalg läbi Arduino plaadi tihvtide 5 ja 4 ning jootke GPS -mooduli tihvtidele 9 ja 10
9. Lõika takisti jalad Arduino plaadi ja joodisega tasaseks

Teie GPS -moodul on nüüd testimiseks valmis!

4. samm: GPS -mooduli testimine

Enne jätkamist on alati hea mõte oma GPS -moodulit testida.

1. Installige oma arvutisse Arduino IDE
2. Laadige allolev kood andmete kogumisse, kasutades FTDI -jaotust - 3.3V
3. Avage Arduino IDE seeriamonitor, nüüd peaksite nägema andmeid, mis edastatakse teie GPS -moodulist Arduino plaadile
4. GPS-i andmete lugemiseks ja muu teabe, näiteks vaadatavate satelliitide arvu ja asukohaandmete täpsuse kohta saate kasutada ka muud tarkvara, näiteks u-keskus.

Ärge unustage, et võib -olla peate minema õue, et GPS -moodul saaks satelliitidelt signaale vastu võtta!

Samm: traadita ühenduse loomine

Vaadake selle transiiveri andmelehte. Nutikas väike tahvel edastab kuni 60 mW juhtmega antenniga Xbee Pro, kuid kasutab palju vähem voolu, nii et meie aku peab kauem vastu!

1. Jootage 10K takisti transiiveriplaadi peale VCC ja ENABLE vahele, see tõmbab ENABLE magamiseks kõrgeks, haigutama !!!
2. Jootke traadi pikkus transiiveri plaadi põhjale VCC ja CONFIG vahel, see tõmbab CONFIG suhtlemiseks kõrgeks
3. Asetage GPS -mooduli küljele mõni isoleerlint, see hoiab ära transiiveriplaadi lühise GPS -mooduli korpuse küljel
4. Jootke teise pikkusega punane traat VCC -le, kollane TX -le, must GND -le, valge RX -le ja sinine LUBA
5. Asetage transiiveriplaat ülejäänud kahepoolse teibi peale
6. Tõmmake punane traat Arduino plaadi alla ja jootke VCC külge
7. Tõmmake kõigepealt must traat üle takisti ja seejärel alla Arduino plaadi alla, jootke GND -le
8. Seejärel kollane kuni tihvt 2, valge kuni nööpnõel 3 ja sinine nööpnõelaga A2

Milline pingutus. Hästi tehtud, jõuate kohale!

Samm: vajate vastuvõtjat

Kui teil pole vastuvõtjat, pole traadita GPS -i andmete kogujal palju mõtet ja see ei saa sellest seadistusest lihtsam olla!

1. Haara oma teine transiiver, sa said kaks, eks!
2. Jootke punase traadi pikkus VCC ja CONFIG vahel
3. Jootke musta juhtme pikkune GND ja ENABLE vahele
4. Jootke teine pikkus punast traati VCC -le, must GND -le, kollane TX -le ja valge RX -le
5. Nüüd asetage mõned päise tihvtid FTDI jaotusse
6. Jootke punane juhe VCC -le, must juhe GND -le, kollane RX -le ja valge TX -le (vaadake, kuidas me TX -i ja RX -i ühendavad juhtmed ümber pöörasime, keeruline, keeruline, eks!)

Nüüd oleme traadita sideks valmis!

Samm: märkus antennide kohta

Antennid muudavad kõik, kuid eluslooduse puhul peame mõnikord neid väikeseid hoidma.

Teie andmelogija ja vastuvõtja jaoks on parim antenn dipoolantenn, lihtsalt joote 173 mm pikkuse juhtme transiiveri ANT -tihvti külge ja eraldi 173 mm pikkuse juhtme GND -tihvti külge. See kombinatsioon annab meile vaatevälja üle 2 km.

Mõnikord ei saa te lihtsalt juhtmeid riputada, elusloodusel on üldiselt suured hambad ja nad hammustavad, närivad ja hävitavad antenne või isegi andmelogijaid! Antennide peitmiseks võite need kokku keerata, seda nimetatakse spiraal- või vedruantenniks. Kergelt keerake traat väikese kruvikeeraja ümber, alustage otsast ja rullige oma transiiveri poole.

P. S. kas sa tead, millest veel saab suurepärane antenn, õngenööri juht. Need on tavaliselt valmistatud punutud terastraadist, millel on plastkate, äärmiselt tugev ja väga paindlik. Suurepärane kasutamiseks metsloomadel, kes võivad roomata taimestiku all või ümber.

8. etapp: raadiote testimine

1. Laadige allolev kood andmete kogumisse, kasutades FTDI -jaotust - 3.3V
2. Eemaldage andmelogija FTDI katkestusest ja lülitage andmesalvesti sisse, kasutades oma akut või muud 3,3 v toiteallikat, + to VCC ja - GND
3. Sisestage oma vastuvõtja FTDI jaotusseadmesse (tavaliselt peaksite enne välisseadmete vahetamist eemaldama FTDI katkestuse oma arvuti USB -pordist)
4. Käivitage Arduino IDE ja avage seeriamonitor
5. Seadistage seeriamonitor 9600 bps -le ja „No line end”
6. Tippige "tx" ja klõpsake nuppu Saada
7. Peaksite saama GPS -i andmete logijast sõnumi „TEST OK!”

9. toiming: traadita GPS -i andmekoguja juurutamine

See on kõik, testimine on lõpule jõudnud, laadige nüüd Arduino IDE ja FTDI katkestuse abil alla allolev kood ja olete valmis! Nüüd on teil eluslooduses kasutamiseks traadita GPS -i andmesalvesti.

Tutvuge oma andmeregistreerijaga enne selle kasutuselevõttu, õppige oma vastuvõtja ja jadamonitori abil südame löögisagedust kuulama (seda tehakse iga 5 minuti järel ja ärge unustage, et andmekoguja peab väljas olema). Kui olete saanud südame löögisageduse, on teil 5 sekundit aega, et sisestada „tx” ja klõpsata nupul Saada, seejärel kõik andmed „kuvatakse” teie ekraanile, lihtsalt kopeerige ja kleepige valitud kaardistamistarkvarasse.

Tutvuge koodiga, saate seda muuta nii, nagu soovite. Karu jälgimine, miks mitte kasutada suuremat akut ja saada südamelööke iga minut!

Ma ei ütle teile, kuidas oma andmete logija kokku pakkida või kuidas seda oma elusloodusele kinnitada, see on teie ja teie eetikakomitee otsustada! Ma ütlen teile, et me lihtsalt ümbritsesime oma andmesalvestajaid kuumuse kokkutõmbumisega. Kui soovite midagi vastupidavamat, võite need epoksiidiga katta!

Suur hüüd kõigile inimestele, kes mind aastate jooksul sellega aitasid, ja palju õnne teie traadita GPS -i andmesalvestiga!

Juhtmeta konkursi esimene auhind

Esimene auhind Arduino võistlusel 2017