GPS záznamník Raspberry Pi: 10 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Tento návod vám vysvetľuje, ako vytvoriť kompaktný záznamník GPS s malinovou nulou pi. Hlavnou výhodou tohto systému je, že obsahuje batériu, a preto je veľmi kompaktný.

Zariadenie ukladá údaje do súboru.nmea. V aplikácii Google Earth je možné jednoducho zobraziť nasledujúce údaje:

• Pozícia
• Rýchlosť
• Nadmorská výška
• Vzdialenosť

Tento systém je možné použiť na miestach, kde nechcete dávať svoj smartphone, napríklad:

• Longboarding (hlavne z kopca)
• Na drone

Krok 1: Materiál

Na realizáciu tohto pokynu potrebujete nasledujúci hardvér:

• Raspberry Pi Zero s HDMI a USB adaptérom
• Micro SD karta
• GPS Adafruit
• Adafruit 500mAh nabíjačka Powerboost
• Batéria Li-Po, ktorá môže poskytnúť dostatok energie na zvýšenie výkonu (2 500 mAh v tutoriáli)
• Doska plošného spoja (najmenej 29 x 23 otvorov)
• somme medený drôt
• 2x 200 Ohm odpory (alebo s väčším odporom)
• 3x 10 kiloohmové odpory
• zelené a červené LED diódy (sada LED a rezistorov)
• 3x tlačidlá

Potrebné nástroje:

• počítač s čítačkou kariet SD
• keboard pre malinový pi
• displej s HDMI
• HDMI kábel
• ethernetový kábel
• Adaptér USB na LAN
• Spájkovacia stanica
• niektoré kliešte na rezanie a ohýbanie medených drôtov

Ak nemáte správne adaptéry, na inštaláciu môžete použiť iné malinové pi (nie nulu).

Varovanie: Lítiové batérie môžu byť veľmi nebezpečné! Vyberte batériu Li-Po, ktorá môže poskytovať dostatok energie a ktorá má zabudovaný ochranný obvod. Nezodpovedám za nehodu.

Krok 2: Nainštalujte Raspberry Pi

Ak chcete nainštalovať svoj malinový pi, musíte si stiahnuť dve veci:

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

Nezabudnite si stiahnuť 32 -bitovú verziu Raspbian.

Nainštalujte Win32DiskImager a otvorte ho. Vyberte súbor Raspbianimg a prázdnu kartu SD. Stlačte tlačidlo zapisovania, počkajte, kým sa win32DiskImager nedokončí, a vyberte kartu SD z počítača.

Krok 3: Pridajte skript

Najjednoduchší spôsob, ako pridať skript, je skopírovať ho na kartu SD pomocou počítača.

Skopírujte súbory z tohto úložiska do oddielu karty SD alebo klonujte úložisko na malinovom pi a presuňte ho do priečinka /boot.

Úložisko Github:

A ak máte radi programovanie, pozrite sa na môj Instagram:)

Krok 4: Nainštalujte balíky

Ak máte ethernetový a HDMI adaptér, pripojte malinový pi zero k HDMI displeju a k sieti. Vložte kartu SD a spustite malinový pi. Ak nemáte adaptéry, môžete na inštaláciu použiť iný malinový pi. V tomto projekte som použil malinový pi model B.

Spustite Raspberry Pi a zadajte predvolené používateľské meno: pi a heslo: Raspberry. Zadajte príkaz na spustenie konfiguračného nástroja.

sudo raspi-config

Rozbaľte systém súborov, aby ste zaistili používanie celej karty SD, a v rozšírenej časti deaktivujte sériový terminál. Môžete tiež zmeniť heslo, rozloženie klávesnice alebo povoliť SSH.

Pred inštaláciou balíka reštartujte Raspberry Pi a vykonajte aktualizáciu:

sudo apt-get aktualizácia

Potom nainštalujte všetky balíky pythonu pre komunikáciu s GPS a GPIO.

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

Krok 5: Konfigurujte Crontab

Na to, aby skript počúval tlačidlá pripojené k GPIO, potrebujeme, aby bežal hneď po spustení Raspberry Pi. Na to potrebujeme crontab. Crontab je predvolene nainštalovaný.

sudo crontab -e

Ak sa zobrazí chybové hlásenie, stlačte kláves Enter.

na koniec súboru, hneď za komentáre, pridajte nasledujúci riadok:

@reboot sh /boot/gps.sh

Po každom spustení sa spustí skript gps.sh. Uložte modifikácie a zatvorte editor pomocou klávesov CTRL+O a CTRL+X. Vaše malinové pi je teraz pripravené, môžete ho vypnúť pomocou:

sudo sa teraz vypne

Krok 6: Diagram DPS

Na obrázkoch vidíte schémy, ktoré som urobil pre DPS tohto projektu.

Pre diagram DPS:

• Zvislé čiary sú prepojky.
• Body sú spájkovacie body
• Kruhy sú spojeniami s komponentmi mimo DPS
• A kríže sú prestávky v prúžkoch cuppera.
• Obdĺžniky sú odpory (symbol je európsky)
• Horizontálne čiary slúžia na lepšie pochopenie obvodu

Druhý obrázok vysvetľuje každé externé pripojenie hlavnej dosky plošných spojov.

Možno budete chcieť vylepšiť, zmeniť moje diagramy alebo pridať do obvodu ďalšie funkcie. Môžete napríklad pridať snímač teploty, vlhkosti alebo zrýchlenia. Majte však na pamäti, že potrebujete priestor pre každý komponent (malinový pi, gps, powerboost a batériu) a že USB konektor powerboost musí byť prístupný na nabíjanie batérie.

Poznámka: Diagramy sú pohľadmi z medenej strany PCB.

Krok 7: Spájkovacie tlačidlá a dióda LED

Pre používateľské rozhranie vyrežte malú dosku plošných spojov, aby ste na nich spájkovali LED diódy a tlačidlá. Ak má doska plošných spojov medené rady ako na obrázku, potrebujete nástroj na prerušenie prúžku cuppera. Ak nemáte takýto nástroj, použite niečo ostré ako kus hliníka zo starej diskety.

Na prvom obrázku vidíte hotovú DPS s vodičom pre každý komponent (LED alebo tlačidlo) a spoločným uzemňovacím vodičom. Každý z týchto drôtov musí byť spájkovaný s hlavnou doskou plošných spojov.

Poznámka: Hnedá meď na doske plošných spojov je spôsobená teplom spájkovačky.

Krok 8: Pripravte si DPS

Vystrihnite PCB s 23 riadkami a 29 stĺpcami. Je veľmi užitočné, ak má DPS medené rady a nielen krúžky okolo každého otvoru. Pripravte prepojky z drôtu na prepojenie riadkov dosky plošných spojov. Prerušte medený rad na miestach znázornených na diagrame z kroku 6 (krížiky).

Krok 9: Spájkujte DPS

Začnite spájkovať prepojky, pretože sú to najmenšie komponenty. Odrežte všetok prebytočný drôt a špendlíky.

Pokračujte s odpormi. Po odpore je doska plošných spojov hotová.

Teraz musíme pripraviť druhú dosku plošných spojov (GPS, zvýšenie výkonu a malinový pi). K týmto komponentom spájkujte potrebné kolíky (pozri diagram).

Nakoniec môžete všetky diely spájkovať dohromady. Dávajte pozor na spájkovanie, konektory batérie sa nesmú navzájom dotýkať.

Na ochranu zariadenia ho vložte do kartónu alebo škatule. Nie je to potrebné, závisí to od toho, kde to používate.

Krok 10: Použitie

Vložte nainštalovanú kartu SD do nuly pí a zapnite zariadenie prepnutím prepínača. Kým sa červená LED dióda nerozsvieti, malinová pí je pripravená zaznamenávať údaje GPS z prijímača GPS.

Červená LED dióda na prijímači GPS pravdepodobne bliká raz za sekundu, čo znamená, že prijímač hľadá satelity. Choďte von a počkajte niekoľko minút, blikanie sa zmení z jednej sekundy na každých 15 sekúnd, to znamená, že našlo dostatok satelitov na výpočet súradníc.

Zaznamenávanie súradníc spustíte stlačením tlačidla vedľa zelenej diódy LED (začiatok na diagrame)

Nahrávanie zastavíte stlačením tlačidla vedľa červenej diódy LED (zastavenie na diagrame)