Vezeték nélküli GPS adatgyűjtő a vadon élő állatok számára: 9 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Ebben az oktatóanyagban megmutatjuk, hogyan készíthet kicsi és olcsó Arduino alapú GPS adatgyűjtőt, vezeték nélküli képességgel!

A telemetria használata az élővilág mozgásának tanulmányozásához nagyon fontos eszköz lehet a biológusok számára. Meg tudja mondani, hol élnek az állatok, hol táplálkoznak és mennyit utaznak naponta. A biológusok ezt az információt használják az állatok és környezetük megőrzésére.

Ezt az adatgyűjtőt repülő rókákon (más néven gyümölcsdenevérek) használtuk, és másokkal együtt felfedeztük, hogy a repülő rókák minden éjszaka 40 km-t repülnek meg, és ugyanabban a fában térnek vissza táplálkozni.

Ez az adatgyűjtő:

• vezeték nélküli hatótávolsága több mint 2 km
• az akkumulátor élettartama több mint 2 hét (az Anyagok és eszközök részben leírt akkumulátor használatával)
• 5 percenként „szívverésben” továbbítja aktuális helyét
• 100 helyet tárolhat az EEPROM -ban
• és naponta vagy parancsra továbbíthatja vagy „lerakhatja” ezeket az adatokat a vevőkészüléknek

Egy kicsi és olcsó, Arduino alapú GPS adatgyűjtő, vezeték nélküli képesség fejlesztésével kifejlesztettük a diákok, polgári tudósok és közösségi csoportok számára a helyi élővilág mozgásának tanulmányozásához szükséges eszközöket.

Lépés: Anyagok és eszközök

Ennek az oktathatónak az elkészítéséhez rendbe kell tennie a gyártók helyét, össze kell gyűjtenie az anyagokat (lent), és be kell dugnia a forrasztópáka csatlakozóját! Ha nem tudja, hogy a vasaló melyik vége melegszik fel (tipp: ez a hegyes vég), akkor valószínűleg találnia kell egy barátot, aki segít!

1 db Arduino Pro Mini 328 - 3.3V/8MHz

1 x GTOP LadyBird 1 (PA6H) GPS modul

2 db HM-TRP 433Mhz RF FSK adó-vevő

Itt, Ausztráliában 433Mhz -et használunk, az amatőrök számára elérhetővé válik a Rádiókommunikációs (alacsony interferenciájú potenciális eszközök) 2015 -ös osztályú licenc alatt. Helyétől függően előfordulhat, hogy más frekvencián működő adó -vevőt kell használnia! Próbálja ki a HM-TRP 868 MHz RF FSK adó-vevőt vagy a HM-TRP 915 MHz RF FSK adó-vevőt.

1 x lítium AXIAL 1/2AA 3.6v akkumulátor

1 x 10 k ohmos 0,5 wattos fémfólia ellenállások - 8 db -os csomag

2. lépés: Kezdje az Arduino Pro Mini készülékkel

1. Forrasztja a fejléc csapjait a táblához
2. Távolítsa el a reset gombot

Nézze meg a fenti képet néhány tippért!

3. lépés: A GPS -modul csatlakoztatása az Arduino táblához

Kövesse a fenti képeket

Ismerkedjen meg a GPS adatlappal, vagy csak szárnyaszd meg!

1. Forrasztjon egy hosszú piros vezetéket a GPS modul 4. tűjére (VBACKUP)
2. Forrasztjon egy hosszú fekete vezetéket a GPS modul (GND) 12 -es tűjére
3. Kétoldalas szalag segítségével rögzítse a GPS -t az Arduino kártya aljára
4. Hajtsa a fekete vezetéket az Arduino kártya alja mentén és forrasztja a GND -hez (a RAW mellett!)
5. Nyomja az ellenállás lábát az Arduino kártya 9. tűjén, és forrasztja rá a GPS modul 1. tűjére
6. Vágja le és hajtsa le az ellenállás lábát a 9, 8, 7 és 6 csapokra és forrasztja
7. Hajtsa a piros vezetéket az Arduino tábla tetejére, és forrasztja rá a VCC -re
8. Nyomja az ellenállás lábát az Arduino kártya 5. és 4. csapján, és forrasztja a GPS modul 9. és 10. csapjára
9. Vágja le az ellenállás lábát vízszintesen az Arduino táblával és a forrasztóval

A GPS modul készen áll a tesztelésre!

4. lépés: A GPS -modul tesztelése

Mindig jó ötlet tesztelni a GPS modult, mielőtt folytatná.

1. Telepítse az Arduino IDE -t a számítógépére
2. Töltse fel az alábbi kódot az adatgyűjtőbe egy FTDI kioldó segítségével - 3.3V
3. Nyissa meg a soros monitort az Arduino IDE -n, most látnia kell az adatokat a GPS -modulból az Arduino -kártyára továbbítva
4. Más szoftvereket is használhat, mint például az u-center a GPS-adatok olvasásához és egyéb információk megadásához, például a műholdak számának megtekintéséhez és a helyadatok pontosságához!

Ne felejtse el, előfordulhat, hogy ki kell mennie a szabadba, hogy a GPS modul fel tudja venni a jeleket a műholdakról!

5. lépés: Vezeték nélküli kapcsolat

Nézze meg ennek az adó -vevőnek az adatlapját. Milyen ügyes kis tábla, akár 60 mW -os Xbee Pro vezeték nélküli antennával is képes továbbítani, de sokkal kevesebb áramot fogyaszt, így az akkumulátor tovább tart!

1. Forrasztjon egy 10K ellenállást az adó -vevő kártya tetejére a VCC és az ENABLE között, ez az ENABLE magasra húzza az alvást, ásítás !!!
2. Forrasztjon egy hosszú vezetéket az adó -vevő kártya aljára a VCC és a CONFIG között, ez magasra húzza a CONFIG -t a kommunikációhoz
3. Tegyen szigetelőszalagot a GPS -modul oldalára, ez megakadályozza, hogy az adó -vevő kártya rövidre záródjon a GPS -modul tokjában
4. Forrasztjon egy másik hosszúságú piros vezetéket a VCC -hez, a sárgát a TX -hez, a feketét a GND -hez, a fehéret az RX -hez és a kéket az ENABLE -hez
5. Helyezze az adó -vevő kártyát a maradék kétoldalas szalagra
6. Húzza a piros vezetéket az Arduino tábla alá, és forrasztja rá a VCC -re
7. Először húzza át a fekete vezetéket az ellenálláson, majd le az Arduino lap alatt, forrasztva a GND -hez
8. Ezután sárga a 2. tüskéig, fehér a 3. tűig és kék az A2

Micsoda erőfeszítés. Jól van, odaérsz!

6. lépés: Vevőre lesz szüksége

Nincs sok értelme a vezeték nélküli GPS adatgyűjtőnek, ha nincs vevője, és ez nem is lehetne egyszerűbb, mint ez a beállítás!

1. Fogd a második adó -vevőt, kettőt kaptál, igaz!
2. Forrasztjon egy hosszú piros vezetéket a VCC és a CONFIG
3. Forrasztjon egy hosszú fekete vezetéket a GND és az ENABLE között
4. Forrasztjon egy másik hosszúságú piros vezetéket VCC -hez, feketét GND -hez, sárgát TX -hez és fehéret RX -hez
5. Most helyezzen néhány fejlécet az FTDI kitörésébe
6. Forrasztja a piros vezetéket a VCC -hez, a fekete vezetéket a GND -hez, a sárgát az RX -hez és a fehéret a TX -hez (lásd, hogyan fordítottuk meg a TX -et és az RX -t összekötő vezetékeket, trükkös, trükkös, ugye!)

Most készen állunk a vezeték nélküli kommunikációra!

7. lépés: Megjegyzés az antennákról

Az antennák mindent meg tudnak változtatni, de a vadon élő állatokkal néha előfordul, hogy kicsiben kell tartani őket.

A legjobb antenna az adatgyűjtő és a vevő számára a dipólus antenna, egyszerűen 173 mm hosszú vezetéket kell forrasztani az adó -vevő ANT tűjéhez, és külön 173 mm hosszú vezetéket a GND csaphoz. Ez a kombináció 2 km feletti látótávolságot biztosít számunkra.

Néha egyszerűen nem lóghatnak ki a vezetékek, a vadon élő állatoknak általában nagy fogaik vannak, és harapnak, rágnak és megsemmisítenek antennákat vagy akár adatgyűjtőket! Az antennák elrejtéséhez feltekerheti őket, ezt spirális vagy rugós antennának nevezik. Egyszerűen tekerje körbe a vezetéket egy kis csavarhúzóval, kezdje a végétől, és tekerje az adó -vevő felé.

P. S. tudod mitől lesz még nagy antenna, horgászdrót vezető. Általában fonott acélhuzalból készülnek, műanyag bevonattal, rendkívül erősek és nagyon rugalmasak. Kiválóan használható vadon élő állatoknál, akik esetleg a növényzet alatt vagy körül kúsznak.

8. lépés: A rádiók tesztelése

1. Töltse fel az alábbi kódot az adatgyűjtőbe egy FTDI kioldó segítségével - 3.3V
2. Távolítsa el az adatgyűjtőt az FTDI megszakításból, és kapcsolja be az adatgyűjtőt az akkumulátor vagy más 3,3 V -os tápegység, + VCC és - GND segítségével
3. Helyezze be a vevőkészüléket az FTDI megszakítóba (általában el kell távolítania az FTDI megszakítást a számítógép USB -portjáról, mielőtt perifériákat cserélne)
4. Indítsa el az Arduino IDE programot, és nyissa meg a soros monitort
5. Állítsa a soros monitort 9600 bps -re és „Nincs sorvég” értékre
6. Írja be a "tx" parancsot, majd kattintson a Küldés gombra
7. Üzenetet kell kapnia a GPS adatgyűjtőtől, amely azt mondja: "TEST OK!"

9. lépés: Vezeték nélküli GPS adatnapló telepítése

Ennyi, a tesztelés befejeződött, most töltse fel az alábbi kódot az Arduino IDE és az FTDI -kitörés segítségével, és kész! Mostantól rendelkezik egy vezeték nélküli GPS adatgyűjtővel a vadon élő állatok számára.

Ismerje meg adatgyűjtőjét, mielőtt üzembe helyezi, tanulja meg hallgatni a szívverést a vevőkészülék és a soros monitor segítségével (5 percenként lesz ilyen, és ne felejtse el, hogy az adatgyűjtőnek kívül kell lennie). Miután megkapta a szívverést, 5 másodperce van arra, hogy írja be a „tx” parancsot, és kattintson a Küldés gombra, majd az összes adat „lemerül” a képernyőre, csak másolja be és illessze be a választott térképszoftverbe.

Ismerje meg a kódot, megváltoztathatja, hogy azt tegye, amit akar. A medve nyomon követése, akkor miért nem használ nagyobb akkumulátort, és percenként szívverést kap!

Nem mondom el, hogyan kell csomagolni az adatgyűjtőt, vagy hogyan kell csatolni az élővilághoz, ezt Ön és az etikai bizottsága döntse el! Elárulom, hogy az adatgyűjtőinket egyszerűen hőzsugorítással burkoltuk be, és epoxiba töltheti őket, ha valami masszívabbat szeretne!

Hatalmas kiáltás mindenkinek, aki az évek során segített ebben, és sok sikert a vezeték nélküli GPS adatgyűjtőhöz!

Első díj a vezeték nélküli versenyen

Első díj az Arduino versenyen 2017