Tinyduino LoRa alapú kisállatkövető: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ki ne szeretne háziállatot tartani ?? Ezek a szőrös barátok szeretettel és boldogsággal tölthetnek el. De a hiányzás fájdalma pusztító. Családunknak volt egy Thor nevű macskája (a fenti kép), és kalandszerető vándor volt. Sokszor visszatért a heti utazások után, gyakran sérülésekkel, és ezért megpróbáltuk nem engedni. De mi nem, újra kiment, de nem tért vissza: (Egy hete tartó keresés után sem találtunk enyhe nyomot. A családom vonakodott attól, hogy több macskája legyen, mivel elvesztése nagyon traumatikus volt. Ezért úgy döntöttem, hogy megnézem de a legtöbb kereskedelmi nyomkövetőnek előfizetésre van szüksége, vagy nehéz egy macska számára. Vannak jó rádióirányú nyomkövetők, de pontos helyszínt akartam tudni, mivel a nap nagy részében nem leszek otthon. Ezért úgy döntöttem, hogy csinálok egy nyomkövetőt Tinyduino -val és egy LoRa modullal, amely elküldi a helyét az otthoni bázisállomásra, ami frissíti a helyet egy alkalmazáshoz.

P. S. elnézést kérek a gyenge minőségű képekért.

1. lépés: Szükséges összetevők

1. TinyDuino processzortábla
2. Tinyshield GPS
3. ESP8266 WiFi fejlesztőlap
4. Hope RF RFM98 (W) (433 MHz) x 2
5. Tinyshield Proto Board
6. USB Tinyshield
7. Lítium -polimer akkumulátor - 3,7 V (500 mAh -t használtam a súly csökkentésére)
8. Forrasztópáka
9. Átkötő vezetékek (hüvely -nő)

2. lépés: Az adó

Csatlakoztatnunk kell a LoRa adó -vevőt a tinyduino -hoz. Ehhez meg kell forrasztani a vezetékeket az RFM98 modulból a tinyshield protoboardba. Kommunikációhoz a RadioHead könyvtárat használnám, és a kapcsolat a dokumentáció szerint történik.

Protoboard RFM98

GND -------------- GND

D2 -------------- DIO0

D10 -------------- NSS (CS chip kiválasztása)

D13 -------------- SCK (SPI óra bemenet)

D11 -------------- MOSI (SPI adatok be)

D12 -------------- MISO (SPI adatok ki)

Az RFM98 3.3V -os csapja az akkumulátor +ve -hez van csatlakoztatva.

MEGJEGYZÉS: Az adatlap szerint az RFM98 -ra alkalmazható maximális feszültség 3,9 V. Csatlakoztatás előtt ellenőrizze az akkumulátor feszültségét

Az RFM98 -hoz spirális antennát használtam, mivel csökkenti a nyomkövető méretét.

Kezdje a verem alján található tinyduino processzorral, majd a tinyshield GPS -el, majd a protoboarddal a tetején. A forrasztófejek a protoboard alatt kissé bosszantóak lehetnek; az én esetemben hozzáért a alatta lévő gps pajzshoz, ezért elektromos szalaggal szigeteltem a protoboard alját. Ennyi, befejeztük az adó építését !!!

Az adóegység ezután csatlakoztatható az akkumulátorhoz, és rögzíthető a háziállat nyakörvéhez.

3. lépés: A bázisállomás

Az ESP8266 WiFi fejlesztőpanel tökéletes választás, ha projektjét internethez szeretné csatlakoztatni. Az RFM98 adó -vevő csatlakozik az ESP8266 -hoz, és megkapja a helyfrissítéseket a nyomkövetőtől.

ESP8266 RFM98

3.3V ---------- 3.3V

GND ---------- GND

D2 ---------- DIO0

D8 ---------- NSS (CS chip kiválasztása)

D5 ---------- SCK (SPI óra bemenet)

D7 ---------- MOSI (SPI adatok be)

D6 ---------- MISO (SPI adatok ki)

A bázisállomás áramellátása 5V DC fali adapterrel történt. Néhány régi fali adapter hevert, ezért leszakítottam a csatlakozót, és az ESP8266 VIN és GND csapjaihoz csatlakoztattam. Az antenna szintén rézhuzalból készült, amelynek hossza ~ 17,3 cm (negyedhullámú antenna).

4. lépés: Az alkalmazás

A Blynk -et (innen) használtam alkalmazásként. Ez az egyik legegyszerűbb lehetőség, mivel nagyon jól dokumentált, és a widgetek egyszerűen húzhatók.

1. Hozzon létre egy Blynk -fiókot, és készítsen új projektet ESP8266 eszközként.

2. Húzza át a widgeteket a widget menüből.

3. Most virtuális csapokat kell beállítania mindegyik modulhoz.

4. Ugyanazokat a csapokat használja, mint a fentiek a bázisállomás forráskódjában.

Ne felejtse el használni a projekt engedélyezési kulcsát az arduino kódban.

5. lépés: A kód

Ez a projekt az Arduino IDE -t használja.

A kód meglehetősen egyszerű. Az adó 10 másodpercenként küld egy jelet, majd várja a nyugtázást. Ha "aktív" nyugtázás érkezik, akkor bekapcsolja a GPS -t, és várja a helymeghatározást a GPS -től. Ez idő alatt továbbra is ellenőrzi a kapcsolatot a bázisállomással, és ha a kapcsolat megszakad a GPS -frissítések között, néhányszor újrapróbálkozik, és ha még mindig nincs csatlakoztatva, akkor a GPS ki van kapcsolva, és a nyomkövető visszaesik a normál rutinhoz (azaz jel küldése 10 másodpercenként). Ellenkező esetben a GPS -adatokat elküldi a bázisállomásnak. Ehelyett, ha "stop" nyugtázás érkezik (között és az elején is), az adó leállítja a GPS -t, majd visszatér a normál rutinhoz.

A bázisállomás hallgat minden jelre, és ha jel érkezik, akkor ellenőrzi, hogy az alkalmazáson belüli "Find" gomb be van -e kapcsolva. Ha "be" van kapcsolva, akkor a helyértékek lekérésre kerülnek. Ha "kikapcsolt", akkor a bázisállomás "stop" nyugtát küld az adónak. Választhatja, hogy csak akkor hallgassa -e a jelet, ha a "keresés" gomb be van kapcsolva, de biztonsági funkcióként adtam hozzá, hogy megtudjam, megszakadt -e a kapcsolat, és figyelmeztessem a felhasználót (például geofence).

6. lépés: Mellékletek

Nyomozó:

A 3D nyomtatás az út, de inkább a gallérra ragasztottam. Rendetlenség, és komolyan nem tudom, hogy a macskák szívesen vesznek -e ekkora rendetlenséget a nyakukba.

Bázisállomás:

Egy műanyag tartály több mint elég volt a bázisállomáshoz. Ha kívülre szeretné felszerelni, akkor fontolóra kell vennie a vízálló tartályokat.

FRISSÍTÉS:

Gondoltam, hogy csinálok egy házat a nyomkövető számára, de mivel nem volt 3D nyomtatóm, a kis tartályok házakká alakultak:) Az elektronikai szerelvényt az egyik tartályban, az akkumulátort pedig a másikban tartották.

Blokkokat használtam házként az elektronika számára. Szerencsére volt sapka, amely szépen illeszkedett hozzá. Az akkumulátorhoz Tic-Tac tartályt használtak. Az akkumulátor rögzítése érdekében a tartályt lerövidítették, hogy az akkumulátor tökéletesen illeszkedjen. A tartályokat a gallérra gemkapcsokkal rögzítették.

7. lépés: Tesztelés és következtetés

Kinek tesztelnénk ?? Nem, nem arról van szó, hogy most nincsenek macskáim. Nos, nekem kettő van;)

De túl kicsik ahhoz, hogy viseljék a gallért, és úgy döntöttem, hogy kipróbálom magam. Így hát körbejártam a házamat a nyomkövetővel. A bázisállomást 1 m magasságban tartották, és legtöbbször nehéz növényzet és épületek voltak a nyomkövető és a bázisállomás között. Olyan szomorú voltam, hogy hirtelen elfogyott a helyem (bár néhol gyenge a jel). De ilyen terepen a ~ 100 m hatótávolság elérése nagy adatvesztés nélkül sokkal érzékelhetőbb.

Az általam elvégzett tartományteszt itt található.

Úgy tűnik, hogy a GPS kissé normálisan működik erős növényzet alatt, de időnként úgy tűnik, hogy a hely eltolódik. Szóval én is nagyon várom, hogy hozzáadhassak egy WiFi modult (mivel nagyon sok útválasztó van a közeli házakban) annak érdekében, hogy gyorsabban meg lehessen kapni a durva helyszínt (sok útválasztó jelerősségének mérésével és háromszögeléssel).

Tudom, hogy a tényleges hatótávolságnak jóval nagyobbnak kell lennie, de a jelenlegi lezárási forgatókönyv miatt nem tudok sokat kimozdulni a házból. A jövőben minden bizonnyal a végletekig kipróbálnám és frissíteném az eredményeket:)

Addig is boldog dorombolást …..