Innehållsförteckning:
2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-13 06:58
I den här instruktören kommer vi att visa dig hur du gör en liten och billig Arduino -baserad GPS -datalogger med trådlös funktion!
Att använda telemetri för att studera rörelser i djurlivet kan vara ett mycket viktigt verktyg för biologer. Det kan berätta var djuren bor, var de matar och hur långt de reser varje dag. Biologer använder sedan denna information för att bevara djur och deras miljö.
Vi använde denna datalogger på flygande rävar (även kallade fruktfladdermöss) och upptäckte tillsammans med andra att flygrävar flyger över 40 km varje natt och återvänder för att mata i samma träd.
Denna datalogger:
- har en trådlös räckvidd på över 2 km
- en batteritid på över 2 veckor (med hjälp av batteriet som beskrivs i Material och verktyg)
- sänder sin nuvarande plats i ett "hjärtslag" var 5: e minut
- kan lagra 100 platser i sin EEPROM
- och kan överföra eller "dumpa" denna data till din mottagare dagligen eller när den kommenderas
Genom att utveckla en liten och billig Arduino -baserad GPS -datalogger, med trådlös kapacitet, har vi försett studenter, medborgarforskare och samhällsgrupper med den utrustning som är nödvändig för att studera rörelsen i deras lokala vilda djur.
Steg 1: Material och verktyg
För att bygga detta instruerbara måste du städa utrymmet för dina tillverkare, samla materialet (nedan) och koppla in ditt lödkolv! Om du inte vet vilken ände av strykjärnet som blir varmt (tips: det är den spetsiga änden) så borde du förmodligen hitta en vän som hjälper dig!
1 x Arduino Pro Mini 328 - 3.3V/8MHz
1 x GTOP LadyBird 1 (PA6H) GPS -modul
2 x HM-TRP 433Mhz RF FSK-sändtagare
Här i Australien använder vi 433Mhz, det är tillgängligt för amatörer under klasslicensen Radiocommunications (Low Interference Potential Devices) 2015. Beroende på din plats kan du behöva använda en transceiver som arbetar på en annan frekvens! Prova HM-TRP 868Mhz RF FSK-sändtagaren eller HM-TRP 915Mhz RF FSK-sändtagaren.
1 x Litium AXIAL 1/2AA 3,6v batteri
1 x 10k Ohm 0,5 Watt metallfilmresistorer - 8 -pack
Steg 2: Börja med en Arduino Pro Mini
- Löd huvudstiften till brädet
- Ta bort återställningsknappen
Se bilden ovan för några tips!
Steg 3: Anslut GPS -modulen till Arduino -kortet
Följ med bilderna ovan
Bekanta dig med GPS -databladet, eller så kan du bara vinge det!
- Löd en längd röd tråd på stift 4 på GPS -modulen (VBACKUP)
- Löd en längd svart tråd på stift 12 på GPS -modulen (GND)
- Använd dubbelsidig tejp och fäst GPS: n på botten av Arduino -kortet
- Vik den svarta tråden längs botten av Arduino -kortet och löd till GND (bredvid RAW!)
- Skjut ett motståndsben genom stift 9 på Arduino -kortet och löd på stift 1 på GPS -modulen
- Klipp och vik ned motståndsbenet på stift 9, 8, 7 och 6 och löd
- Vik den röda tråden över toppen av Arduino -kortet och löd på VCC
- Skjut ett motståndsben genom stiften 5 och 4 på Arduino -kortet och löd på stiften 9 och 10 på GPS -modulen
- Skär motståndsbenen i nivå med Arduino -kortet och lödet
Din GPS -modul är nu klar för testning!
Steg 4: Testa GPS -modulen
Det är alltid en bra idé att testa din GPS -modul innan du fortsätter.
- Installera Arduino IDE på din dator
- Ladda upp koden nedan till dataloggern med en FTDI -breakout - 3.3V
- Öppna Serial Monitor på Arduino IDE, du ska nu kunna se data överföras från din GPS -modul till Arduino -kortet
- Du kan också använda annan programvara som u-center för att läsa GPS-data och ge dig annan information, till exempel hur många satelliter som syns och noggrannheten i din platsdata!
Glöm inte, du kan behöva gå utanför så att GPS -modulen kan plocka upp signaler från satelliterna!
Steg 5: Gå trådlöst
Ta en titt på databladet för denna sändtagare. Vilken smart liten tavla, överför lika långt som en 60 mW Xbee Pro med en trådantenn men använder mycket mindre ström så vårt batteri kommer att hålla längre!
- Löd ett 10K -motstånd ovanpå transceiverkortet mellan VCC och ENABLE, detta kommer att dra ENABLE högt för att sova, gäspa !!!
- Löd en tråd längd på botten av transceiverkortet mellan VCC och CONFIG, detta kommer att dra CONFIG högt för att kommunicera
- Lägg lite isoleringstejp på sidan av GPS -modulen, detta kommer att förhindra att mottagarkortet kortsluter på sidan av GPS -modulhöljet
- Löd ytterligare en längd röd tråd till VCC, gul till TX, svart till GND, vit till RX och blå till ENABLE
- Placera mottagarkortet på den återstående delen av dubbelsidig tejp
- Dra den röda tråden under Arduino -kortet och löd fast på VCC
- Dra först den svarta tråden över motståndet och sedan ner under Arduino -kortet, löd till GND
- Sedan gul till stift 2, vit till stift 3 och blå till stift A2
Vilken insats. Bra gjort, du kommer dit!
Steg 6: Du behöver en mottagare
Det är inte mycket vits med att ha en trådlös GPS -datalogger om du inte har en mottagare, och det kan inte bli enklare än denna inställning!
- Ta din andra sändtagare, du fick två, eller hur!
- Löd en längd av röd tråd mellan VCC och CONFIG
- Löd en längd svart tråd mellan GND och ENABLE
- Löd ytterligare en längd av röd tråd till VCC, svart till GND, gul till TX och vit till RX
- Placera nu några rubrikstift i FTDI -breakout
- Löd den röda tråden till VCC, svart ledning till GND, gul till RX och vit till TX (se hur vi vände trådarna som förbinder TX och RX, knepigt, knepigt, eller hur!)
Nu är vi redo för lite trådlös kommunikation!
Steg 7: En anteckning om antenner
Antenner gör skillnad, men med vilda djur måste vi ibland hålla dem små.
Den bästa antennen för din datalogger och mottagare är en dipolantenn, helt enkelt lödder du en 173 mm lång tråd till ANT -stiftet på transceivern och en separat 173 mm längd till GND -stiftet. Denna kombination ger oss en siktlinje på över 2 km.
Ibland kan du bara inte ha ledningar som hänger, vilda djur har i allmänhet stora tänder och kommer att bita och tugga och förstöra antenner eller till och med dataloggare! För att dölja dina antenner kan du rulla ihop dem, detta kallas spiral- eller fjäderantenn. Enkelt linda din tråd runt en liten skruvmejsel, börja i slutet och rulla den mot din transceiver.
P. S. vet du vad som annars gör en bra antenn, en fisketrådsledare. De är vanligtvis gjorda av flätad ståltråd med en plastbeläggning, extremt stark och mycket flexibel. Utmärkt för användning på vilda djur som kan krypa under eller runt vegetation.
Steg 8: Testa radion
- Ladda upp koden nedan till dataloggern med en FTDI -breakout - 3.3V
- Ta bort dataloggern från FTDI -utbrottet och starta dataloggern med ditt batteri eller någon annan 3,3 v strömförsörjning, + till VCC och - till GND
- Sätt in din mottagare i FTDI -breakout (vanligtvis bör du ta bort FTDI -breakout från datorns USB -port innan du byter kringutrustning)
- Starta Arduino IDE och öppna din seriella bildskärm
- Ställ in Serial Monitor till 9600 bps och 'No line ending'
- Skriv 'tx' och klicka på Skicka
- Du bör få ett meddelande från GPS -dataloggaren som säger "TEST OK!"
Steg 9: Distribuera din trådlösa GPS -dataloggare
Det är det, testet är klart, ladda nu upp koden nedan med Arduino IDE och din FTDI -breakout och du är klar! Du har nu en trådlös GPS -datalogger för användning på vilda djur.
Lär känna din datalogger innan du distribuerar den, lär dig att lyssna på hjärtat med hjälp av din mottagare och seriell bildskärm (det kommer att finnas en var 5: e minut och glöm inte dataloggern måste vara utanför). När du väl fått hjärtslaget har du 5 sekunder på dig att skriva 'tx' och klicka på Skicka, då kommer all data att 'dumpas' till din skärm, bara kopiera och klistra in den i mappningsprogrammet du väljer.
Bekanta dig med koden, du kan ändra den för att göra vad du vill. Spåra en björn, ja varför inte använda ett större batteri och få ett pulsslag varje minut!
Jag kommer inte att berätta hur du packar din datalogger eller hur du kopplar den till ditt vilda djur, det är upp till dig och din etikkommitté att bestämma! Jag ska berätta att vi helt enkelt inneslutna våra dataloggare med värmekrympning, du kan "koka" dem i epoxi om du vill ha något mer robust!
Ett stort skrik till alla människor som har hjälpt mig med detta genom åren och lycka till med din trådlösa GPS -datalogger!
Första pris i den trådlösa tävlingen
Första priset i Arduino -tävlingen 2017