متتبع السباحة: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

شاهد القبطان كوك في تاهيتي ، المعروف أيضًا باسم الزقزاق الذهبي في المحيط الهادئ ، ثم بعد ذلك بخمس سنوات في أرض تكاثرها في القطب الشمالي. لم يكن تتبع هذه الرحلة عن طريق تتبع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ممكنًا حتى وقت قريب فقط عندما تم تطبيق أداة 4.0 جرام على الطيور وتبعها القمر الصناعي من هاواي حتى منزلها في ألاسكا. يستغرق الأمر بضعة أيام بالطيران على ارتفاع 10000 قدم للوصول إلى ألاسكا حيث تهبط في الثلج وتنتظر الربيع وفرصة للتزاوج. يمكنك شراء مجموعة متنوعة من أجهزة التتبع هذه حاليًا بوظائف مختلفة لشاحنات نصف المقطورة وصولاً إلى علامات الكلاب. كان لدى طاقم DIY مجموعة متنوعة من هذه المشاريع التي كانت ممكنة مع انخفاض أسعار هذه الرقائق. لدي اهتمام خاص بتتبع السباحة في المحيطات وتسجيل درجات الحرارة. يمكنك فقط شراء ساعة Apple Watch ذات تحديد موقع GPS رائع وتعمل معظم الوقت أثناء السباحة - لا يعمل هوائي GPS إلا عندما يكون ذراعك خارج الماء. لكن بناء شيء ما بحوالي 30 دولارًا مقاومًا للماء المالح وصغيرًا بما يكفي ليكون عبئًا أقل من نقطة إيبوكسي على Kolea المهاجرة هو أمر ممتع أيضًا. الإخراج عبارة عن بطاقة SD بسيطة لذلك لا تحتاج إلى هاتفك وتطبيق آخر. ما هي البيانات التي تجمعها متروك لك ولكن يمكن أن تشمل السرعة ودرجة الحرارة والعنوان والموقع والوقت. تتم معالجة الإخراج بسهولة على خرائط Google حيث يمكن دراسة طرق هجرة المياه الخاصة بك. لم يتم تصميم هذا الجهاز للتتبع في حمامات السباحة الداخلية ولكن لحسن الحظ يظل الجهاز الخارجي الكبير مفتوحًا!

الخطوة 1: اجمع المواد الخاصة بك:

معظم وحدات GPS باهظة الثمن إلى حد ما وكبيرة. هذا الرخيص من Banggood يعمل مثل البطل وهو صغير حقًا!

1. Beitian أصغر وحدة صغيرة مزدوجة GLONASS + GPS BN-180 مايكرو مزدوج GPS هوائي وحدة UART TTL لطائرة CC3D F3 RC بدون طيار 9 دولارات

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger $ 21

3. بطارية ليبو 600 - 3 دولار

4. التبديل - تشغيل / إيقاف عام لا يجب أن يكون مقاومًا للماء

5. DS18B20 مسبار مستشعر درجة الحرارة الرقمية المقاومة للماء 1M $ 3

6. # 84 "o" Ring Danco Inc Stock No. 35710 B - متوفر في Lowes أو Home Depot (1 7/16 OD x 1 1/4 ID)

الخطوة الثانية: تصميم وطباعة السكن الخاص بك

تم تصميم جهاز التعقب في Fusion 360. وكانت القيود هي أنه يجب أن يكون مضغوطًا للعناصر المغلقة وأن يكون مقاومًا للماء مع إمكانية الوصول إلى فتحة بطاقة SD و Micro USB لشحن بطارية lipo المرفقة. يتم فتح تصميم الغطاء اللولبي مع الحلقة O بسهولة لتشغيل / إيقاف تشغيل الوحدة لكل جلسة تسجيل وإزالة بطاقة SD. إنه الحجم الأدنى الذي سمح أيضًا بوضع مكونات التجميع. ستؤدي إضافة مفتاح خارجي مقاوم للماء إلى تكبير حجم الوحدة بشكل كبير ، وقد شعرت بخيبة أمل من أداء العديد من المفاتيح "المقاومة للماء" التي اشتريتها. تم تصميم مشبك حملق بحيث يدور بعد الطباعة في قطعة واحدة ولكنه يعمل بشكل أفضل عند لصقها في وضع مُرضٍ. يجب لصقها على الجزء المسطح من الوحدة بالغراء الفائق. لقد قمت بتقطيعها باستخدام CURA وتم طباعتها جميعًا بدون دعم بالإعدادات القياسية. لقد قمت بطباعة هذا في PLA واضح ويسمح لك برؤية وميض LED على وحدة GPS من خلال العلبة. تم تصميم العلبة بحيث يكون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الصغير موجودًا في فقاعته المربعة الخاصة به على الجزء الخلفي من الوحدة وتوجيهه المدمج في الهوائي لأعلى أثناء السباحة. إن قصه على الجزء الوحيد من جسمك الذي لا يوجد به الماء في جميع الأوقات يجعل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لا يفقد التثبيت. الفتحة الموجودة في الجزء السفلي من الغلاف مخصصة لمستشعر درجة الحرارة المضاد للماء والذي إذا رفضت استخدامه يمكن غلقه بسهولة.

الخطوة 3: اربطها

يرجى الاطلاع على مخطط Fritzing أعلاه للحصول على طريقة بسيطة. يتم تشغيل مستشعر درجة الحرارة ووحدة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بجهد 3 فولت من وحدة التحكم في الجهد على لوحة الريش. يتم توصيل البطارية القابلة لإعادة الشحن بالمفتاح ثم طرف الخفاش على اللوحة بحيث يتم الشحن من خلال منفذ microUSB بسهولة. تذكر أنه يجب عليك تشغيل المفتاح على ON لتمكين شحن البطارية. يتطلب المستشعر المقاوم للماء أحادي السلك وجود مقاوم سحب 4.7 كيلو على خط البيانات ليعمل بشكل جيد. يتم لصق جميع الوصلات على الساخن لمنع حدوث قصر في المساحة الضيقة للحاوية. لقد استخدمت بطارية ليبو رخيصة الثمن 600 مللي أمبير تستخدم عادة للطائرات بدون طيار ويبدو أنها تعمل على تشغيل الوحدة بأكملها لبضع ساعات ولكن يمكنك أن تصبح أصغر.

الخطوة 4: قم ببنائه

يتم لصق وحدة GPS بعناية بجانب الهوائي لأعلى (الجانب البني) في نتوء المربع الموجود على جانب الوحدة الرئيسية. يتم لصق وحدة البطارية فوقها. قبل توصيل أسلاك مستشعر درجة الحرارة بوحدة التسجيل ، قم بتشغيلها من خلال الفتحة الموجودة في الجزء السفلي من الجسم الرئيسي. يجب إغلاق هذا المدخل بعناية باستخدام E6000 أو Shoe Goo. يتم تقصير الأسلاك للسماح فقط بالوصول إلى جانبي وحدة Adalogger عن طريق سحبها من الجسم الرئيسي. يتم وضع وحدة التبديل فقط في تجويف المسمار في الأعلى. يجب أن تكون الحلقة O مغطاة بطبقة من شحم السليكون وتوضع في الفتحة الموجودة في الوحدة العلوية. يجب طلاء الخيوط الموجودة على الوحدة العلوية بشحم السيليكون. SuperGlue ملحق حملق على الجانب المسطح من الجسم الرئيسي. يمكن طلاء الجزء الداخلي من الوحدة أو الخارج إذا كنت تفضل ذلك بالإيبوكسي في هذه المرحلة لعزل الجسم تمامًا.

الخطوة 5: برمجة ذلك

يستخدم البرنامج مكتبة TinyGPS ++ للتفاعل مع وحدة GPS المختارة. لم أتمكن من العمل مع مكتبات الأجهزة القياسية من Adafruit. لقد مرت البيانات التسلسلية بشكل جيد ولكن يبدو أن وظائف التعامل مع خط العرض وطويلة الأمد لا تعمل. لا يبدو أن مكتبات البرامج التسلسلية تعمل بشكل جيد مع إصدار MO من Adalogger ، لذا تأكد من حصولك على الإصدار 32u بدلاً من ذلك. ستحتاج إلى جميع المكتبات المدرجة في القسم العلوي من البرنامج. يمكنك اختيار أي TX و RX تريده من الدبابيس الرقمية التي تعمل بشكل جيد في الرسم التخطيطي المتقطع. قام موقع الويب الخاص بوحدة GPS بسرد الأسلاك بشكل صحيح والتي هي RX والتي هي TX فقط اتبعها. يقوم قسم SD من البرنامج فقط بإنشاء ملف جديد لكل مرة تقوم فيها بتشغيل الوحدة مما يجعل جمع البيانات أمرًا سهلاً للغاية. تطلب وظيفة الحلقة فقط حساب البيانات كل عشر ثوان وبالطبع يمكنك بسهولة تغيير هذا التردد. يمكن تخزين أي من وظائف TinyGPS ++ على بطاقة SD.

الخطوة 6: استخدامه

يتم تثبيت الوحدة في الجزء الخلفي من نظارات السباحة الخاصة بك. يتدلى مسبار درجة الحرارة أسفل ظهرك عند السباحة ويمكن تعديل طوله عند بنائه. تظل الوحدة أثناء مقاومة الماء جافة نسبيًا في هذا الجزء الخلفي من موقع الرأس مع توجيه موقع هوائي الفقاعة لنظام تحديد المواقع العالمي إلى السماء. يتم تنشيط الوحدة عن طريق فك الجزء العلوي والضغط على زر التشغيل وشد الجزء العلوي مرة أخرى لتأمينه. عند الانتهاء من التسجيل ، يتم فك الجزء العلوي مرة أخرى ويتم إيقاف تشغيل الزر. بدء تشغيل الوحدة ينشئ ملفًا جديدًا. يتم استرداد المعلومات عن طريق إدخال بطاقة SD في جهاز الكمبيوتر الخاص بك وتنزيل الملف في جدول بيانات Numbers أو Excel وإنشاء ملف CSV. انتقل إلى: https://www.google.com/mymaps وانقر على زر إنشاء خريطة. سيقوم إطار العمل الناتج بتنزيل ملف CSV الخاص بك إلى طبقة خريطة حيث يمكنك ضبط العمود الذي يحتوي على خطوط عرض وطويلة وأين تريد نقل أجزاء البيانات الأخرى. يمكنك رؤية حزمة البيانات الناتجة أعلاه والتي يمكن مشاركتها مع الأشخاص: https://www.google.com/maps/d/edit؟mid=1q8v8Jf6IV4f2guE2XGnK6qMREuOXyPfs&ll=20.697292990488258٪2C-156.444831499996&z=18. يمكن تخصيص الرموز وكذلك الألوان أو نوع خلفية الخريطة.

وهناك أشياء أخرى تسبح مع أجهزة التتبع أيضًا ويمكنك مقارنة مكان متتبعك بالنسبة إلى متتبعاتهم مثل Tiger Shark اللطيف الذي يبلغ طوله عشرة أقدام والمسمى "132069" والذي يحب شاطئنا كثيرًا!