GPS მარშრუტის თვალყურის დევნება V2: 4 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

პროექტი: GPS მარშრუტის თვალყურის დევნება V2

თარიღი: მაისი - 2020 წლის ივნისი

განახლება

ამ პროექტის პირველ ვერსიას, მიუხედავად იმისა, რომ ის პრინციპში მუშაობდა, ჰქონდა მრავალი ხარვეზი, რომელიც გამოსწორებას საჭიროებდა. პირველ რიგში მე არ მომეწონა ყუთი, ასე რომ მე შევცვალე სხვა. მეორეც, გამოთვლები სიჩქარეზე და მანძილზე, სადაც არ არის სწორი. ავტომობილის შიგნით განთავსებული ერთეულით დამატებითი საველე ტესტები და მარშრუტის რუქის დადგენის საშუალება და შემდეგ ეს ასახული მარშრუტი აისახა GPS ვიზუალიზატორსა და Google Earth Pro– ზე შესანიშნავი შედეგებით, როგორც რეალური მარშრუტის რუქის თვალსაზრისით, ასევე მანძილით გამოთვლილი „მმართველი“ვარიანტით. Earth Pro– ში

გარდა ამისა, სქემა განახლდა ისე, რომ 18650 ბატარეა ამარაგებდა ენერგიას პირდაპირ ESP32 DEV დაფაზე, ხოლო NEO7M GSP ერთეული იკვებებოდა უშუალოდ Step Down მოდულიდან და არა DEV დაფის საშუალებით. ამან შექმნა უფრო სტაბილური სისტემა. პროგრამული უზრუნველყოფა ზოგადად მოწესრიგებული იყო, ელ.ფოსტის ვარიანტი და შემდგომი დაკავშირება ადგილობრივ როუტერთან მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ერთეულმა აღმოაჩინა გასაგზავნი ფაილი ან ფაილები. ერთი საბოლოო გაუმჯობესება იყო "gps.location.isValid" ტესტის "gps.location.isUpdated" შეცვლა, რამაც უზრუნველყო მხოლოდ განახლებული GPS ადგილები, სადაც ინახებოდა მარშრუტის ფაილი, და არა მრავალჯერადი GPS მდებარეობა, თითოეულს ერთი და იგივე გრძედი და გრძედი

ამ მომენტში აღვნიშნავ, რომ ეს არის პირველი GPS სისტემა, რომელიც მე შევქმენი და შემდგომი ვერსიები არსებითად შეცვლის არსებულ გაყვანილობას PCB დაფაზე. იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ყველა მავთულის კავშირი არ ჩავარდება, უხეში დამუშავების დროს, ყველა ეს კავშირი წებოა

მე განვაახლე ICO და Fritzing ფაილები და დავამატე ახალი ფოტოები ჩემს მიერ განხორციელებული ცვლილებების საჩვენებლად

მიმოხილვა

ეს პროექტი ჩემთვის იყო მიმართულების სრული შეცვლა, ნიკის საათებიდან და WiFi დაფუძნებული რობოტებიდან დაშორება. GPS- ზე დაფუძნებული Arduino მოდულის გამოყენება მაინტერესებდა ხოლმე და რადგანაც თავისუფალი დრო მქონდა და ველოდი დამატებით ნაწილებს მთავარ პროექტზე, რომელზეც მეც ვმუშაობ, გადავწყვიტე ავაშენო GPS მარშრუტის თვალთვალის მოწყობილობა, ბატარეაზე მომუშავე, მსუბუქი წონა, პორტატული და შეუძლია თავისი მარშრუტის ინფორმაციის გადაცემა მიკრო SD ბარათის საშუალებით ან, თუ WiFi ქსელი იყო შესაძლებელი, ელ.ფოსტის და თანდართული ფაილის საშუალებით. ეს პროექტი მოითხოვდა ოთხი კომპონენტის გამოყენებას, რომლებიც მე აქამდე არ გამომიყენებია, კერძოდ, 0.96”oLED ეკრანი, SD ბარათის წამკითხველი, GPS მოდული და ESP32 განვითარების დაფა. ერთეულის საბოლოო ზომა, რა თქმა უნდა პორტატული, შეიძლება კიდევ უფრო შემცირდეს, სრულად 25-50%-ით, თუ მე გამოვიყენებდი გაყვანილობას, შეცვლიდა PCB დაფით, რომელიც პირდაპირ ერთვის ESP32 განვითარების დაფაზე და 18650 ბატარეაზე და გადადგამს ქვემოთ მოდული, სადაც ის შეიცვალა Li-ion 5V ბატარეის პაკეტით.

მარაგები

1. ESP32 განვითარების საბჭო

2. DS3231 RTC საათი ბატარეის სარეზერვო საშუალებით

3. მიკრო SD ბარათი SPI დაფუძნებული მკითხველი, 1 გბ მიკრო SD ბარათით

4. 0.96”oLED I2C დაფუძნებული ეკრანი

5. NEO-7M-0-000 GPS მოდული

6. 10uF კონდენსატორი

7. 2 x 10K რეზისტორი, 4.7K რეზისტორი

8. DC-DC გადადგმული ტრანსფორმატორი

9. 2 x 18650 ბატარეა

10. ორმაგი 18650 ბატარეის დამჭერი

11. ერთ ბოძზე გადამრთველი

12. მომენტალური ბიძგის გადამრთველი

13. 2 x 100mmx50mmx65mm პროექტის ყუთები

14. დიუპონის მავთულები, ცხელი წებო.

ნაბიჯი 1: კონსტრუქცია

თანდართული ფრიზინგის დიაგრამა გვიჩვენებს სქემის განლაგებას. ორი 18650 ბატარეა და შემდგომი მოდული შეიძლება შეიცვალოს Li-ion ბატარეის პაკეტით, რომელიც უზრუნველყოფს პირდაპირ 5 ვოლტს. მე გირჩევთ NEO-7M მოდულს ინტეგრირებული SMA გარე ანტენის დანამატით, რომელიც საშუალებას გაძლევთ დაამატოთ 30 მ სიგრძის მარტივი მავთული, რომელიც აიღებს სატელიტის ინფორმაციას, ამას ხშირად სჭირდება რამდენიმე წუთი ერთეულის თავდაპირველი ჩართვიდან. ორი პროექტის ორი ქვედა ყუთიდან არის გახსნილი ეკრანი, GPS ანტენა, გადამრთველი და SD ბარათი, ასევე შეიცავს RTC საათს, SD ბარათის წამკითხველს, 0.96 დიუმიანი oLED ეკრანს, ღილაკს, GPS მოდულს და PCB დაფას. პროექტის ზედა ყუთი შეიცავს ESP32 განვითარების დაფას, 18650 ბატარეას და ბატარეის დამჭერს, მოდულის მოდულს და ერთ ღიობას ერთი ბოძისთვის. ამ პროექტის ყუთის ზედა ნაწილი მოთავსებულია ოთხი საწინააღმდეგო ხრახნიანი ხრახნით, რომელთა ამოღებაც შესაძლებელია 18650 დატენვის ორი ბატარეის ამოღების, დამუხტვისა და შემდგომ შეცვლის საშუალებას. მოწყობილობა არ არის წყალგაუმტარი, თუმცა შეიძლება ასეც მოხდეს. ასევე შესაძლებელია USB– ზე დაფუძნებული დამტენი დამონტაჟდეს პროექტის ზედა ყუთში, შესაბამისი გახსნით, რაც საშუალებას მისცემს ბატარეებს დატენოს ყუთის საფარის ამოღების გარეშე. მიუხედავად იმისა, რომ GPS მოდულს შეუძლია მიუთითოს დრო და თარიღი, როგორც სატელიტიდან არის მიღებული, მე გადავწყვიტე, რომ ადგილობრივი დრო და თარიღი უფრო შესაფერისი იქნებოდა, ამიტომ დავამატე RTC მოდული.

ზოგიერთი სამშენებლო ფოტო გვიჩვენებს ამ პროექტის ადრეულ განვითარებას, სადაც მე ვიყენებდი WeMos D1 R2 დაფას და უბრალო 16x2 LED ეკრანს, ორივე მათგანი შეიცვალა საბოლოო ვერსიაში.

ნაბიჯი 2: პროგრამული უზრუნველყოფა

ESP32 დაფუძნებული Arduino დაფის მიზეზი იყო ის, რომ გარკვეული კვლევის შემდეგ აღმოვაჩინე, რომ ESP32– ს შეუძლია წარმატებით გააგზავნოს ელ.წერილი G-Mail ანგარიშზე, იმ პირობით, რომ ანგარიშის პარამეტრები შეიცვლება ისე, რომ ის იძლევა „ნაკლებად უსაფრთხო ელ.ფოსტის მიღებას“., ეს მოითხოვს G-Mail ანგარიშის პარამეტრების შეცვლას. ამის წვდომისათვის გადადით მენიუს "Google ანგარიშის მართვა", შემდეგ შეარჩიეთ "უსაფრთხოება" და ბოლოს გადაახვიეთ სანამ არ ნახავთ "ნაკლებად უსაფრთხო აპლიკაციის წვდომას", ჩართეთ ეს ფუნქცია.

თქვენ უნდა გადმოწეროთ და დააინსტალიროთ შემდეგი ფაილები: TinyGPS ++. H, SoftwareSerial.h, "RTClib.h", "ESP32_MailClient.h", "SPIFFS.h", WiFiClient.h, math.h, Wire.h, SPI.h, SD.h, Adafruit_GFX.h და Adafruit_SSD1306.h.

პროგრამა შემუშავდა Arduino IDE– ის 1.8.12 ვერსიის გამოყენებით და დაფა არჩეული იყო „DOIT ESP32 DEVKIT V1“.

პროგრამის ზომის გამო თქვენ არ შეგიძლიათ განავითაროთ ეს პროგრამა Arduino UNO– ზე, ასევე პროგრამული უზრუნველყოფის გადმოტვირთვისას აუცილებელია ამოიღოთ TX მავთული GSP მოდულიდან, წინააღმდეგ შემთხვევაში გადმოტვირთვა ვერ მოხერხდება. 10uF კონდენსატორი დაერთო ESP32 დაფის "EN" და "GND" პინებს ისე, რომ არ იყო აუცილებელი "EN" ღილაკზე დაჭერა ყოველ ჯერზე ახალი პროგრამული უზრუნველყოფის პროგრამის გადმოწერისას.

Arduino პროგრამული უზრუნველყოფა შეიქმნა იმისთვის, რომ სისტემის მომხმარებელს შეეძლოს ჩაწეროს მარშრუტი ან მარშრუტები ერთეულში და შემდეგ ამოიღოს SD ბარათი და ატვირთოს ისინი კომპიუტერზე დაფუძნებული ბარათის წამკითხველით, ან აირჩიოს ელ.ფოსტის მენიუს ვარიანტი და ჰქონდეს ყველა მარშრუტის ფაილი, რომელიც ინახება ერთეულზე, იგზავნება G-Mail ანგარიშზე, თითო მარშრუტი ერთვის თითოეულ ელ.ფოსტას. მარშრუტის ფაილები ფორმატირებულია ერთეულის შიგნით და შეიძლება იყოს ორი განსხვავებული სტილის, "GPX" ფორმატის, რომლის პირდაპირ ნახვა შესაძლებელია "GPS Viewer"-ის Google პროგრამის ინტერნეტით უფასოდ გამოყენებისთვის, ან "KML"-ის გამოყენებით. ფორმატი, რომლის პირდაპირ ნახვა შესაძლებელია ინტერნეტიდან გადმოსაწერი "Google Earth Pro" პროგრამის გამოყენებით. ამ პროგრამას ასევე შეუძლია წაიკითხოს და აჩვენოს "GPX" დაფუძნებული მარშრუტის ფაილები. ორივე ეს ფორმატი თავისუფლად არის ხელმისაწვდომი ფაილის ფორმატის სქემატური სახით და შეგიძლიათ იხილოთ ინტერნეტში ვიკიპედიაში. მას შემდეგ რაც ელექტრონული ფოსტა ან ელ.წერილი გაიგზავნება, განყოფილება დაუბრუნდება მარშრუტის მონიტორინგს, თუმცა ის ნაგულისხმევად იქნება GPX ფაილის ფორმატში. ღილაკი გამოიყენება ელ.ფოსტის ვარიანტის შესარჩევად, GPX ან KML ფაილის ფორმატის შესარჩევად და მარშრუტის ჩაწერის დასაწყებად და შესაჩერებლად. მარშრუტის მონიტორინგის რეჟიმში, OLED ეკრანი აჩვენებს მიმდინარე პოზიციის გრძედს და განედს, შემდეგ მეორე ეკრანზე აჩვენებს მიმდინარე დროს, თარიღს, სიმაღლეს მეტრში, თანამგზავრების რაოდენობას, სიჩქარეს კმ -ში და ბოლოს კურსს, როგორც ერთს კარდინალური კომპასის წერტილები. მარშრუტის ჩაწერის რეჟიმში ეკრანი აჩვენებს გახსნილ მარშრუტის ფაილს, შემდეგ უკვე აღწერილი ორი ეკრანის გარდა გამოჩნდება მესამე ეკრანი, რომელიც დეტალურადაა გამოყენებული მარშრუტის ფაილი, მისი ჩაწერილი გზის რაოდენობა და ბოლოს მანძილი, რომელიც მოიცავს კმ -ს.

ქვემოთ მოყვანილი სურათები აჩვენებს, თუ როგორ მიიღება და იგზავნება ერთეულის მიერ გაგზავნილი ელ.წერილი, G-Mail– ით.

ნაბიჯი 3: დასკვნა

მე ბევრი ვისწავლე ამ პროექტის შემუშავებიდან, თუმცა ეს ერთეული შეიძლება ჩაითვალოს მხოლოდ „უკანა ნაწილად“პროგრამებზე დაფუძნებული სისტემისთვის, რომელიც GPX ან KML ფაილებს აჩვენებს მათ. მესამე მხარის პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენება იყო მისაღები ალტერნატივა ამ პროგრამული უზრუნველყოფის შემდგომი განვითარებისათვის. Google ანგარიშის მართვის მენიუში „ნაკლებად უსაფრთხო აპლიკაციის“მენიუს ვარიანტის ხელმისაწვდომობა შეიძლება შეზღუდული იყოს, რადგან ცვლილებები შეიძლება მოხდეს 2020 წლის ივნისში, თუ ეს ასეა, საჭირო იქნება ელ.ფოსტის ხელახალი გადაგზავნა ალტერნატიულ ანგარიშზე ან ფოსტის სერვერზე 586 პორტის გამოყენებით.

ნაბიჯი 4: GPS და KML ფაილის ფორმატები

ქვემოთ მოცემულია ტიპიური ფაილის შინაარსი თითოეული ტიპის ფაილისთვის, რომელსაც აწარმოებს ერთეული, (გრძედი და გრძედი მნიშვნელობები დიდად არ იცვლება ამ მაგალითებში იმის გამო, რომ ერთეული სტაციონარულია). ორივე ფაილი შეიცავს სათაურისა და ქვედა გვერდის მინიმალურ მონაცემებს, რომლებიც საჭიროა GPS Viewer– ისა და Google Earth pro– ს მიერ მარტივი შავი ხაზის საჩვენებლად, რომელიც გვიჩვენებს მარშრუტს:

KML ფაილი:

GPX ფაილი: