बूढ़ा आदमी और अरुडिनो जीपीएस: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

तो यह लेज़ी ओल्ड गीक (L. O. G.) कुछ वर्षों से एक इंस्ट्रक्शनल नहीं कर पाया है। 70 साल की उम्र में, मस्तिष्क पहले की तरह काम नहीं करता है और बड़ी परियोजनाओं पर ध्यान केंद्रित करना मुश्किल है, अकेले उनके बारे में लिखने का प्रयास करें।

(मैं Arduino प्रतियोगिता में प्रवेश कर रहा हूं।)

लेकिन मेरे प्यारे कुत्ते, सैडी और मेरी सीपीएपी मशीन की मदद से, मैं इसे आजमाने जा रहा हूं। सैडी मेरी अवसाद रोधी है, मेरी आत्माओं को ऊपर रखती है और हम हर सुबह चलते हैं। मेरा CPAP मुझे बेहतर नींद में मदद करता है और इसलिए, थोड़ा बेहतर सोचें।

GPS: ठीक है, मुझे हमेशा से GPS में दिलचस्पी रही है। अधिकांश व्यावसायिक जीपीएस केवल 2-3 मीटर तक ही इंगित कर सकते हैं। मेरे चचेरे भाई, जो एक बड़े किसान हैं, कहते हैं कि उनके उपकरण बहुत बेहतर कर सकते हैं। मुझे पता है कि स्थानीय किसानों में से एक अपने जॉन डीरे ट्रैक्टर का उपयोग कस्टम जीपीएस का उपयोग करके फ़रो में फसल लगाने के लिए करता है।

मैं इंटरनेट पर सर्फिंग में बहुत समय बिताता हूं और उचित मूल्य वाले जीपीएस के बारे में पढ़ रहा हूं जो सेंटीमीटर तक माप सकते हैं! अविश्वसनीय। व्यावहारिक पक्ष पर, मुझे वास्तव में इसकी आवश्यकता नहीं है। जब मैं टहलने जाता हूं तो मुझे वास्तव में यह जानने की जरूरत नहीं होती कि मैं कहां हूं। रोड ट्रिप पर भी, मैं अपने स्मार्टफोन का उपयोग एंड्रॉइड ऑटो के साथ यह बताने के लिए करता हूं कि मैं कहां हूं।

लेकिन मैं भी एक टेक्नोगीक हूं, इसलिए मैंने शौकियों के लिए जीपीएस देखना शुरू किया। सबसे लोकप्रिय में से एक एडफ्रूट अल्टीमेट जीपीएस था।

www.adafruit.com/?q=ultimate

चरण 1: एडफ्रूट पंख

खैर, एडफ्रूट अल्टीमेट जीपीएस के संस्करणों में से एक फेदरविंग है। अब मैंने एडफ्रूट फेदर श्रृंखला के बारे में कभी नहीं सुना है, इसलिए और अधिक सर्फिंग। Wow, Adafruit और Lady Ada ने फेदर नामक एक छोटे से प्लेटफॉर्म पर आधारित माइक्रोकंट्रोलर और एक्सेसरीज का एक पूरा गुच्छा विकसित किया है। Arduinoites के लिए, यह मूल Arduino UNO प्लेटफ़ॉर्म के समान है, लेकिन छोटा और अधिक अद्यतित है। Adafruit ने सभी सॉफ़्टवेयर भी विकसित किए ताकि वे Arduino सॉफ़्टवेयर के साथ संगत हो सकें।

मैं वास्तव में Adafruit और Lady Ada द्वारा DIYers के लिए किए गए काम की सराहना करता हूं और मुझे वास्तव में पंख M4 एक्सप्रेस पसंद आया:

www.adafruit.com/product/3857

16mHz घड़ी के साथ मानक Arduino के विपरीत, यह 120mHz घड़ी के साथ सुपरफास्ट है। यह 3.3V है जो नए DIY इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए काफी नया मानक है। यह Arduino के साथ संगत है जिससे मैं बहुत परिचित हूं और इसे सर्किट पायथन (Adafruit का पायथन का कस्टम संस्करण) के साथ भी प्रोग्राम किया जा सकता है। मैं बूढ़ा हो गया हूं और मुझे नई चीजें सीखने में मुश्किल होती है लेकिन इससे मुझे शाखा लगाने का मौका मिलेगा।

इसलिए मैंने eBay पर एक इस्तेमाल किया हुआ ऑर्डर किया और मूसर से भी ऑर्डर किया। Amazon, Mouser और DigiKey कुछ Adafruit उत्पादों को ले जाते हैं। मैं सीधे Adafruit से एक खरीदना पसंद करता, लेकिन उस समय, उनके पास वे सभी पंख नहीं थे जो मैं प्राप्त करना चाहता था। इस मामले में एक बार में बहुत सारा सामान ऑर्डर करना सस्ता है, इसलिए आपको शिपिंग लागतों का अधिक भुगतान नहीं करना पड़ेगा। मेरे मामले में तीन वस्तुओं की कीमत एक के रूप में शिप करने के लिए है।

समस्या: M4express पर JST2.0 बैटरी कनेक्टर। बहुत समय पहले मैंने चित्र की तरह JST2.0 पावर कनेक्टर का एक गुच्छा खरीदा था। दुर्भाग्य से, लाल/काला M4express के उपयोग के विपरीत है, और मेरे पास इस ध्रुवता का उपयोग करने वाली बहुत सारी बैटरी और प्रोजेक्ट हैं।

ओह अच्छा। कनेक्टर से तारों को हटाना और उनकी स्थिति बदलना आसान है। इसलिए मैंने इसे कई बैटरी और एक लीपो चार्जर के साथ किया। मैंने उन पर कुछ लाल नेल पॉलिश लगाई ताकि उम्मीद है कि वे मिश्रित न हों।

M4express के लिए, मैंने लंबे पिन वाले महिला हेडर का उपयोग करने के लिए चुना। तस्वीर देखो। इसने मेरे जीपीएस जैसे फेदरविंग्स को शीर्ष पर प्लग करने की अनुमति दी। साथ ही M4express को मेरे द्वारा खरीदे गए 3.5”TFT जैसे फेदरविंग्स में प्लग किया जा सकता है।

इस एप्लिकेशन के लिए, पिन का उपयोग नहीं किया जाता है, इसलिए मेरे पास एक छोटा प्रोटोबार्ड था और इसमें M4express को प्लग किया ताकि पिन उजागर न हों और जब मैं इसे इधर-उधर ले जाऊं तो मुड़ा नहीं जा सकता।

चरण 2: माई जीपीएस फेदरविंग

एडफ्रूट अल्टीमेट जीपीएस फेदरविंग

www.adafruit.com/product/3133

एडफ्रूट के बारे में मुझे जो महान चीजें पसंद हैं उनमें से एक यह है कि वे अपने उत्पादों को भारी दस्तावेज करते हैं, मुझे लगता है कि शौकिया अपना खुद का निर्माण कर सकते हैं। अब M4express में एक SMD माइक्रोकंट्रोलर है जो मेरे जैसे बूढ़े आदमी के लिए काम करने के लिए बहुत छोटा है इसलिए मैंने एक बनाने की कोशिश करने के बजाय एक जोड़ा खरीदा। लेकिन फेदरविंग अल्टीमेट जीपीएस थोड़ा बेहतर है इसलिए मैंने अपना खुद का बनाने की कोशिश करने का फैसला किया। इसलिए मैंने eBay या Aliexpress (याद नहीं कर सकता) से MediaTek (GlobalTop) GPS MTK3339 मॉड्यूल का ऑर्डर दिया। कभी-कभी इसे लेडीबर्ड1 कहा जाता है।

इसलिए ईगल कैडसॉफ्ट, (अब, ऑटोडेस्क) सॉफ्टवेयर का उपयोग करते हुए मैंने एडफ्रूट के योजनाबद्ध को कॉपी किया और इसे संशोधित किया। पहला मैं केवल एक तरफा पीसीबी बना सकता हूं और दूसरा मेरे पास कई एसएमडी घटक नहीं हैं इसलिए मैंने इसे सरल बनाया।

GPS_MTK3339.zip

इसलिए मैंने अपने टोनर ट्रांसफर विधि का उपयोग करके पीसीबी बनाया:

www.instructables.com/id/Vinyl-Sticker-PCB-How-To/

समस्याएँ: जैसा कि मुझे कभी-कभी याद आता है, मैं बूढ़ा हूँ और यहाँ कुछ समस्याएं हैं। ज्यादातर मैं उस क्लोजअप को अच्छी तरह से नहीं देख सकता, इसलिए मैं इनमें से एक हॉबीस्ट टूल और एक लाइटेड मैग्नीफाइंग ग्लास (चित्र देखें) का उपयोग करता हूं जो मुझे Aliexpress से मिला है। मैं एक Aoyue टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग करता हूं ताकि मैं तापमान को नियंत्रित कर सकूं और टांका लगाने की युक्तियां चुन सकूं।

इस सब के साथ भी, मुझे GPS मॉड्यूल पिन और u.fl एंटीना कनेक्टर को सोल्डर करने में बहुत समस्याएँ हुईं। इसके अलावा, मैं छेदों को ड्रिल करने के लिए एक ड्रेमेल-क्लोन टूल का उपयोग करता हूं। मैं सीधे छेद ड्रिल करने में सक्षम नहीं हूं लेकिन सौभाग्य से सब कुछ काम करने में सक्षम था।

वैसे, मैंने कुछ SMD 0805 फेराइट मोतियों का ऑर्डर दिया था, लेकिन उन्हें कभी नहीं मिला, इसलिए कुछ और इंतजार कर रहा था। इस बीच मैंने इसे काम करने के लिए संपर्कों में एक तार मिलाया। फेराइट बीड को वोल्टेज पिन पर जीपीएस चिप पर शोर को कम करने के लिए माना जाता है।

चरण 3: माइक्रोएसडी कार्ड रीडर

ठीक है, इसलिए GPS ने बहुत अच्छा काम किया लेकिन यह केवल तभी काम करता है जब यह कंप्यूटर से जुड़ा हो ताकि आप देख सकें कि क्या हो रहा है। अधिक उपयोगी होने के लिए, मुझे कुछ ऐसा चाहिए जो कंप्यूटर से जुड़ा न हो, जैसे डिस्प्ले या माइक्रो एसडी कार्ड। अभी के लिए मैं GPS जानकारी संग्रहीत करना चाहता था। एडफ्रूट में माइक्रोएसडी कार्ड के साथ कुछ फेदरविंग्स हैं, जैसे कि 3.5”डिस्प्ले और आरटीसी कार्ड। लेकिन मैं फेदरविंग्स को स्टैक नहीं करना चाहता था इसलिए मैंने आरटीसी कार्ड से माइक्रोएसडी सर्किटरी की नकल की और अपना बनाया।

चूंकि मैं एक और फेदरविंग को ढेर नहीं करना चाहता था, इसलिए मैं इसे अपने जीपीएस पीसीबी से जोड़ने की योजना के साथ आया था। चूंकि सर्किट बहुत सरल है, मैंने इसे सिर्फ पांच पैड के साथ बनाया है ताकि मैं इस पीसीबी और अपने जीपीएस बोर्ड में तार लगा सकूं।

MyDataLogger.zip

इसलिए इसे संलग्न करने के लिए, मैंने इसे अपने GPS PCB के नीचे रखा, कुछ वायर-रैप तारों पर मिलाप किया और उन्हें अपने GPS PCB से जोड़ा। कुछ के लिए मैंने हेडर पिन पर कुछ इन्सुलेशन काट दिया, इसलिए मैं M4express पर पीसीबी फिटिंग के साथ हस्तक्षेप किए बिना तारों को मिलाप कर सकता था। आपको वह तस्वीर में देखने में सक्षम होना चाहिए। फिर मैंने दो कार्डों को एक साथ सावधानीपूर्वक गोंद करने के लिए कुछ गोरिल्ला गोंद का उपयोग किया। बहुत सावधान रहें क्योंकि गोरिल्ला गोंद फैलता है।

समस्याएं: ठीक है, यह वास्तव में माइक्रोएसडी कार्ड के साथ है। मैंने eBay पर कुछ माइक्रोएसडी कार्ड ऑर्डर किए। मैंने पाया कि साधारण माइक्रोएसडी कार्ड और माइक्रोएसडीएचसी कार्ड में अंतर होता है। सबसे पहले, मेरे जैसे कुछ पुराने एडेप्टर (शायद) एचसी संस्करण नहीं पढ़ सकते हैं। दूसरा माइक्रोएसडीएचसी संस्करण 4जीबी से 32जीबी तक का है। 64 जीबी और बड़े आकार के साथ माइक्रोएसडीएक्ससी नामक एक और संस्करण है। ठीक है, मुझे कुछ ६४जीबी कार्ड प्राप्त हुए, लेकिन मैं उन्हें अपने एडेप्टर के साथ नहीं पढ़ सका। मैं समझ नहीं पा रहा था कि क्या गलत है। लेकिन मतभेदों के बारे में पता लगाने के बाद, मुझे लगा कि शायद मेरे एडेप्टर एचसी संस्करण को नहीं पढ़ सकते हैं, लेकिन आगे के शोध में कहा गया है कि एचसी संस्करण अधिकतम 32 जीबी है और जैसा कि चित्र से पता चलता है कि इन्हें माइक्रोएसडीएचसी 64 जीबी लेबल किया गया है। फिर भी, यह किंग्स्टन कहता है कि ये नकली हैं। मैंने विक्रेता से संपर्क किया और उसने तुरंत मेरे पैसे वापस कर दिए। आप इंटरनेट पर नकली माइक्रोएसडी कार्ड के बारे में बहुत कुछ पा सकते हैं।

अब भले ही वे नकली हों, इसका मतलब यह नहीं है कि वे काम नहीं करेंगे। मैं कुछ नए एडेप्टर की प्रतीक्षा कर रहा हूं जो कुछ एचसी कार्ड पढ़ने में सक्षम हैं, साथ ही मैंने कुछ अलग एचसी कार्ड का आदेश दिया है।

चरण 4: जीपीएस एंटीना

एक और बूढ़ा आदमी आपदा। इसलिए मैंने eBay/Aliexpress से u.fl एडॉप्टर के लिए एक सक्रिय GPS एंटीना और एक RP-SMA का आदेश दिया। वैसे, मैं भूल गया था कि मेरे पास पहले से ही इनमें से एक एडेप्टर था। वैसे भी, मुझे अंत में एंटीना मिल गया और यह एडॉप्टर में फिट नहीं हुआ। अब, मुझे लगता है कि इनमें से कई चीनी आपूर्तिकर्ता वास्तव में यह नहीं समझते हैं कि वे क्या बेच रहे हैं। उदाहरण के लिए, कई एंटेना पर कनेक्टर्स की पहचान नहीं करते हैं और कुछ इसे तस्वीरों में भी स्पष्ट रूप से नहीं दिखाते हैं। ठीक है, मुझे लगता है कि मुझे जो मिला उसने कनेक्टर को काफी अच्छी तरह से दिखाया, लेकिन इसकी पहचान नहीं की। खैर, कुछ शोध के बाद, मैंने (सोचते हैं) मैंने इसे एमसीएक्स कनेक्टर के रूप में पहचाना। वैसे भी, मैंने एक और एंटीना का आदेश दिया और अंत में इसे प्राप्त किया और यह भी फिट नहीं हुआ। मुझे लगता है कि फिर से यह ज्यादातर मेरी गलती है, हालांकि एसएमए और आरपी-एसएमए पुरुष और महिला और प्लग और जैक के बीच बहुत भ्रम है।

लब्बोलुआब यह है कि अभी मेरे पास एक अलग काम करने वाला एंटीना नहीं है।

चेतावनी: Adafruit और मेरे GPS बोर्ड पर u.fl कनेक्टर बहुत नाजुक हैं और यह अनुशंसा की जाती है कि आप कनेक्शन को शारीरिक रूप से तनावमुक्त करें।

चरण 5: यह सब एक साथ रखना

Adafruit के पास M4express कैसे प्राप्त करें, इस पर कुछ उत्कृष्ट ट्यूटोरियल हैं ताकि यह Arduino के साथ काम करे।

मेरा Arduino स्केच संलग्न है:

GPSDatalogger.zip

यह निम्नलिखित करता है:

data.nmea नामक माइक्रोएसडी कार्ड पर एक फाइल के लिए GPS स्ट्रिंग्स लिखता है

मिनट में एक बार, यह कुछ अन्य डेटा जैसे समय, #satellites, सिग्नल गुणवत्ता, misc.txt नामक फ़ाइल की गति भी लिखता है। मैंने कुछ संशोधन किए, जैसे मोटे तौर पर माउंटेन मानक समय और समुद्री मील को मील प्रति घंटे में परिवर्तित करना।

दोनों फाइलें टेक्स्ट फाइलें हैं।

वैसे, मैंने सर्किट पायथन के साथ कुछ सामान करने की कोशिश की। मैं उदाहरणों को चलाने में सक्षम था लेकिन जीपीएस मॉड्यूल को कमांड भेजने में कुछ परेशानी हो रही थी। भविष्य में फिर से जा सकते हैं।

चरण 6: उपयोग

जीपीएस स्थान की गणना करने के लिए पंचांग डेटा और पंचांग नामक किसी चीज़ का उपयोग करते हैं। जब पहली बार संचालित किया जाता है, तो इस जानकारी को संसाधित होने में कुछ समय लगता है। इसमें कुछ मिनट लग सकते हैं। वैसे इस जानकारी को स्टोर करने के लिए MTK3339 GPS मॉड्यूल में बैटरी बैक अप है। मैं अभी भी अनुमान लगा रहा हूं कि यह कैसे काम करता है लेकिन मैं जो करता हूं वह हमारे चलने से लगभग 5 मिनट पहले होता है, मैं अपने M4express / GPS को बिना माइक्रोएसडी कार्ड के पीसी में प्लग करता हूं। जब, मैं जाने के लिए तैयार होता हूं, मैं इसे अनप्लग करता हूं, माइक्रोएसडी कार्ड और बैटरी के साथ पावर डालता हूं और उतार देता हूं।

संकट: मुझे लगता है कि मैंने अपने M4express मॉड्यूल में से एक को संभवतः स्थैतिक बिजली से क्षतिग्रस्त कर दिया है। जब इसे कंप्यूटर में प्लग किया जाता है तो चार्जिंग स्थिति एलईडी ब्लिंक कर रही होती है। (M4express में LiPo बैटरी चार्जर सर्किट है)। ठीक है, मैं अनुमान लगा रहा हूँ कि चार्जर सर्किट काम नहीं कर रहा है, हालाँकि मैंने इसकी जाँच नहीं की है। वैसे भी, ब्लिंकिंग एलईडी के अलावा यह कंप्यूटर और बैटरी पावर दोनों पर ठीक काम करता है, यह पलक नहीं झपकाता है इसलिए मैं इसके साथ रहता हूं।

गूगल अर्थ प्रो

इसका एक कारण यह है कि मैंने nmea फ़ाइल इसलिए बनाई है ताकि मैं इसे Google धरती प्रो के साथ उपयोग कर सकूं। मैं जीपीएस मॉड्यूल से माइक्रोएसडी कार्ड निकालता हूं, इसे अपने एक एडेप्टर में प्लग करता हूं और इसे अपने कंप्यूटर में प्लग करता हूं।

उपयोग करने के लिए, Google धरती प्रो प्रारंभ करें, चुनें (फ़ाइल)(खुला)। फ़ाइल बॉक्स के आगे, फ़ाइलों के प्रकार के लिए चयन होता है। (जीपीएस) चुनें। data.nmea फ़ाइल खोजने के लिए ब्राउज़ करें और इसे खोलें।

एक और विंडो पॉप अप होती है। मैं सभी केएमएल ट्रैक्स का चयन करता हूं, केएमएल लाइनस्ट्रिंग्स बनाता हूं, ऊंचाई को जमीन की ऊंचाई पर समायोजित करता हूं।

पहला उदाहरण एक नमूना दिखाता है। ब्लू लाइन की शूटिंग गलत डेटा है, शायद शोर।

दूसरे उदाहरण में, एक बड़ा धातु खलिहान है। नीले रंग की पटरियों में आमतौर पर यात्रा की दिशा दिखाने वाले तीर होते हैं, लेकिन खलिहान के चारों ओर वे चौकों में बदल जाते हैं। मुझे लगता है कि यह सिग्नल का नुकसान है क्योंकि हम बर्न के माध्यम से नहीं चले लेकिन बर्न के शीर्ष पर चले गए।

Misc.txt को एक्सेल द्वारा कॉमा सीमांकित फ़ाइल (या टेक्स्ट फ़ाइल के रूप में) के रूप में पढ़ा जा सकता है। गाड़ी चलाते समय कार में लिए गए उदाहरण के लिए संलग्न देखें।

मैंने देखा कि अक्षांश और देशांतर कई दशमलव स्थानों पर थे, पता नहीं यह कितना सही है। गति काम करने लगती है। आमतौर पर मेरे चलने पर, उपग्रह लगभग 10 होते हैं, कार में यह 7 था जो धातु की छत के कारण बनता है। कार में HDOP कार में ज्यादा लग रहा था। चलने पर यह लगभग 1 या उससे कम (बेहतर) था।

मैं एंगल को नहीं समझता। एक खिंचाव के लिए जब अक्षांश वही रहता है तो मुझे लगता है कि कोण 0, 90, 180, या 270 नहीं 66 होगा।

निष्कर्ष: ऐसा लगता है कि यह बहुत अच्छा काम करता है। मुझे लगता है कि M4express, Atmega328s की तुलना में बहुत तेज़ है जिसका मैं उपयोग कर रहा हूँ। यह संभवत: एक सेकंड की नमूना दरों में गड़बड़ी किए बिना NMEA ट्रैक की कुछ गड़बड़ियों से छुटकारा पाने के लिए कुछ शोर फ़िल्टरिंग कर सकता है। मैं शायद परेशान नहीं करूंगा। मेरी भविष्य की परियोजनाओं में से एक कुछ 'सर्वेक्षण' करना होगा, मैं बहुत सारे खेतों वाले खेत वाले देश में रहता हूं। कभी-कभी मैं जानना चाहता हूं कि एक खेत में कितने एकड़ हैं। मैं शायद उस एप्लिकेशन के लिए अपने 3.5”टचस्क्रीन के साथ अपने GPS का उपयोग कर सकता था।

यह भी देखना चाहते हैं कि बाहरी एंटीना से बहुत फर्क पड़ता है या नहीं। मैंने देखा है कि मेरे कुछ NMEA ट्रैक काफी नहीं हैं जहां उन्हें होना चाहिए।

वैसे MTK3339 अन्य GPS जैसे uBlox से अधिक सटीक नहीं है।

एक अन्य परियोजना यह है कि मैंने कुछ L80 GPS मॉड्यूल खरीदे हैं जो MTK3339 से सस्ते लगते हैं लेकिन मूल रूप से एक ही चीज़ माने जाते हैं। शायद वे क्लोन हैं? मेरे लिए एक बड़ा फायदा यह है कि उनके पास पिंस पर 0.1”की दूरी है, जिसके साथ काम करना बहुत आसान है।