Raspberry Pi GPS Logger: 10 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Denna instruerbara förklarar dig hur man bygger en kompakt GPS -logger med en hallon pi zero. Den största fördelen med detta system är att det innehåller ett batteri och är därför mycket kompakt.

Enheten lagrar data i en.nmea -fil. Följande data kan enkelt visas i google earth:

• Placera
• Fart
• Höjd över havet
• Distans

Detta system kan användas på platser där du inte vill placera din smartphone, till exempel:

• Longboarding (särskilt utför)
• På en drönare

Steg 1: Material

För att förverkliga detta instruerbara behöver du följande hårdvara:

• Raspberry Pi Zero med HDMI och USB -adapter
• Micro SD -kort
• Adafruit GPS
• Adafruit 500mAh Powerboost -laddare
• Li-Po-batteri, som kan ge tillräckligt med kraftförstärkning (2500mAh i handledningen)
• Stripboard PCB (minst 29x23 hål)
• somme koppartråd
• 2x 200 Ohm motstånd (eller med mer motstånd)
• 3x 10 kiloohm motstånd
• gröna och röda lysdioder (LED och motståndspaket)
• 3x tryckknappar

Verktygen du behöver:

• dator med en SD -kortläsare
• keboard för hallon pi
• display med HDMI
• HDMI -kabel
• Ethernet -kabel
• USB till LAN -adapter
• Lödstation
• några nålar för att klippa och böja koppartrådar

Du kan använda en annan hallon pi (inte en nolla) för installationen om du inte har rätt adaptrar.

Varning: Litiumbatterier kan vara mycket farliga! Välj ett Li-Po-batteri som kan ge tillräckligt med ström och som har en inbyggd skyddskrets. Jag är inte ansvarig vid en olycka.

Steg 2: Installera Raspberry Pi

För att installera din hallon pi måste du ladda ner två saker:

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

Var noga med att ladda ner 32 -bitarsversionen av Raspbian.

Installera Win32DiskImager och öppna den. Välj Raspbianimg -filen och ett tomt SD -kort. Tryck på skrivknappen, vänta tills win32DiskImager har slutfört och ta bort SD -kortet från datorn.

Steg 3: Lägg till skript

Det enklaste sättet att lägga till skriptet är att kopiera det till sd -kortet med en dator.

Kopiera filerna från det här förvaret till partitionen på SD -kortet eller klona förvaret på hallon pi och flytta det till mappen /boot.

Github-arkiv:

Och om du gillar att programmera, kolla min Instagram:)

Steg 4: Installera paket

Om du har ethernet och HDMI -adaptern ansluter du hallon pi zero till en HDMI -skärm och till nätverket. Sätt i SD -kortet och starta hallon pi. Om du inte har adaptrar kan du använda en annan hallon pi för installationen. I detta projekt använde jag en hallon pi modell B.

Starta hallon pi och ange standard användarnamn: pi och lösenord: hallon. Skriv in kommandot för att starta konfigurationsverktyget.

sudo raspi-config

Utöka filsystemet för att säkerställa att hela SD -kortet används och inaktivera den seriella terminalen i det avancerade avsnittet. Du kanske också vill ändra lösenord, tangentbordslayout eller aktivera SSH.

Innan du installerar paketet, starta om hallon pi och gör en uppdatering:

sudo apt-get uppdatering

Installera sedan alla pythonpaket för kommunikation med GPS och GPIO.

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

Steg 5: Konfigurera Crontab

För att skriptet lyssnar på knapparna som är anslutna till GPIO, behöver vi det för att köras strax efter att hallon pi startats. För att göra detta behöver vi crontab. Crontab är installerat som standard.

sudo crontab -e

Om ett felmeddelande visas trycker du bara på enter.

i slutet av filen, direkt efter kommentarerna, lägg till följande rad:

@reboot sh /boot/gps.sh

Detta kör skriptet gps.sh efter varje start. Spara ändringarna och stäng redigeraren med CTRL+O och CTRL+X. Din hallon pi är nu klar, du kan stänga av den med:

sudo avstängning nu

Steg 6: PCB -diagram

På bilderna ser du diagrammen jag gjorde för kretskortet i detta projekt.

För PCB -diagrammet:

• De vertikala linjerna är hopparna.
• Prickarna är lödpunkter
• Cirklarna är anslutningar till komponenter utanför kretskortet
• Och korsen är raster i kopparremsorna.
• Rektanglarna är motstånd (symbolen är den europeiska)
• De horisontella linjerna är för att bättre förstå kretsen

Den andra bilden förklarar varje extern anslutning av huvudkortet.

Du kanske vill förbättra, ändra mina diagram eller lägga till andra funktioner i kretsen. Du kan till exempel lägga till en temperatur-, fukt- eller accelerationssensor. Men kom ihåg att du behöver plats för varje komponent (hallon pi, gps, powerboost och batteri), och att powerboost USB -kontakten måste vara tillgänglig för att ladda batteriet.

Obs! Diagrammen är vyer från kopparsidan av kretskorten.

Steg 7: Lödknappar och LED

För användargränssnittet skär en liten PCB för att löda lysdioderna och knapparna på dem. Om kretskortet har kopparrader som på bilden behöver du ett verktyg för att avbryta kopparremsan. Om du inte har ett sådant verktyg, använd bara något skarpt som en bit aluminium från en gammal diskett.

På den första bilden ser du kretskortet som är gjort, med en kabel för varje komponent (LED eller knapp) och en gemensam jordledning. Var och en av dessa trådar måste lödas till huvudkortet.

Obs: Den bruna kopparen på kretskortet beror på värmen i lödkolven.

Steg 8: Förbered PCB

Klipp ut ett kretskort med 23 rader och 29 kolumner. Det är mycket användbart om kretskortet har kopparrader och inte bara ringar runt varje hål. Förbered hoppare från en tråd för att koppla ihop raderna på kretskortet. Avbryt kopparraden på de platser som visas i diagrammet från steg 6 (kors).

Steg 9: Lödplatta

Börja lödda hopparna, eftersom de är den lilla komponenten. Klipp bort allt överskott av tråd och stift.

Fortsätt med motstånden. Efter motstånden är kretskortet klart.

Vi måste nu förbereda det andra kretskortet (GPS, power boost och hallon pi). Löd de nödvändiga stiften på dessa komponenter (se diagram).

Slutligen kan du löda alla delar tillsammans. Var försiktig vid lödning, batterikontakterna får inte vidröra varandra.

För att skydda enheten, lägg den i en kartong eller en låda. Det är inte nödvändigt, det beror på var du använder det.

Steg 10: Användning

Sätt det installerade SD -kortet i pi noll och slå på enheten genom att växla omkopplaren. Fram tills den röda lysdioden tänds är hallon pi redo att spela in GPS -data från GPS -mottagaren.

Den röda lysdioden på GPS -mottagaren blinkar förmodligen en gång per sekund, det betyder att mottagaren söker efter satelliter. Gå utomhus och vänta några minuter, blinkningen ändras från en gång i sekunden till en gång var 15: e sekund, det betyder att den har hittat tillräckligt med satelliter för att beräkna koordinaterna.

För att börja spela in koordinaterna, tryck på knappen bredvid den gröna lysdioden (börja på diagrammet)

För att stoppa inspelningen, tryck på knappen bredvid den röda lysdioden (stopp på diagrammet)