مسجل Raspberry Pi GPS Logger: 10 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

يشرح لك هذا الدليل كيفية إنشاء مسجل GPS مضغوط باستخدام Raspberry pi zero. الميزة الرئيسية لهذا النظام هي أنه يتضمن بطارية وبالتالي فهو مضغوط للغاية.

يقوم الجهاز بتخزين البيانات في ملف.nmea. يمكن عرض البيانات التالية بسهولة في برنامج Google Earth:

• موقع
• سرعة
• ارتفاع
• مسافة

يمكن استخدام هذا النظام في الأماكن التي لا تريد وضع هاتفك الذكي فيها ، على سبيل المثال:

• Longboarding (خاصة المنحدرات)
• على متن طائرة بدون طيار

الخطوة 1: المادة

لتحقيق هذه التعليمات ، تحتاج إلى الأجهزة التالية:

• Raspberry Pi Zero مع محول HDMI و USB
• بطاقة مايكرو التنمية المستدامة
• Adafruit GPS
• شاحن Adafruit Powerboost 500 مللي أمبير في الساعة
• بطارية Li-Po ، يمكنها توفير طاقة كافية لتعزيز الطاقة (2500 مللي أمبير في الساعة في البرنامج التعليمي)
• لوحة شريطية PCB (29x23 فتحة على الأقل)
• الأسلاك النحاسية السوم
• مقاومات 2x 200 أوم (أو بمقاومة أكبر)
• مقاومات 3x 10 كيلو أوم
• المصابيح الخضراء والحمراء (حزمة LED والمقاوم)
• 3 أزرار ضغط

الأدوات التي تحتاجها:

• كمبيوتر مع قارئ بطاقة SD
• keboard لتوت العليق باي
• عرض مع HDMI
• كابل HDMI
• كابل إيثرنت
• محول USB إلى LAN
• محطة لحام
• بعض كماشة لقص وثني الأسلاك النحاسية

يمكنك استخدام raspberry pi آخر (وليس صفر) للتثبيت إذا لم يكن لديك المحولات الصحيحة.

تحذير: يمكن أن تكون بطاريات الليثيوم خطيرة جدًا! اختر بطارية Li-Po التي يمكن أن توفر طاقة كافية والتي تحتوي على دائرة حماية داخلية. أنا لست مسؤولاً في حالة وقوع حادث.

الخطوة 2: قم بتثبيت Raspberry Pi

لتثبيت raspberry pi ، تحتاج إلى تنزيل شيئين:

Win32diskImager: https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/Raspbian Jessy lite:

تأكد من تنزيل الإصدار 32 بت من Raspbian.

قم بتثبيت Win32DiskImager وافتحه. حدد ملف Raspbianimg وبطاقة SD فارغة. اضغط على زر الكتابة ، وانتظر حتى تنتهي win32DiskImager وقم بإزالة بطاقة SD من الكمبيوتر.

الخطوة 3: إضافة برنامج نصي

إن أبسط طريقة لإضافة البرنامج النصي هي نسخه إلى بطاقة sd باستخدام جهاز كمبيوتر.

انسخ الملفات من هذا المستودع إلى قسم بطاقة SD أو انسخ المستودع على raspberry pi وانقله إلى مجلد / boot.

مستودع جيثب:

وإذا كنت تحب البرمجة ، فراجع حساب Instagram الخاص بي:)

الخطوة 4: تثبيت الحزم

إذا كان لديك محول إيثرنت و HDMI ، فقم بتوصيل raspberry pi zero بشاشة HDMI وبالشبكة. ضع بطاقة SD وابدأ في raspberry pi. إذا لم يكن لديك المحولات ، فيمكنك استخدام raspberry pi آخر للتثبيت. في هذا المشروع ، استخدمت نموذج Raspberry Pi B.

ابدأ raspberry pi وأدخل اسم المستخدم الافتراضي: pi وكلمة المرور: raspberry. اكتب الأمر لبدء أداة التكوين.

sudo raspi-config

قم بتوسيع نظام الملفات للتأكد من استخدام بطاقة SD بالكامل وتعطيل الجهاز التسلسلي في القسم المتقدم. قد ترغب أيضًا في تغيير كلمة المرور أو تخطيط لوحة المفاتيح أو تمكين SSH.

قبل تثبيت الحزمة ، أعد تشغيل raspberry pi وقم بإجراء تحديث:

sudo apt-get update

ثم قم بتثبيت جميع حزم python للتواصل مع GPS و GPIO.

sudo apt-get install python-dev python-rpi.gpio python-serial

الخطوة 5: تكوين Crontab

لذلك ، يستمع البرنامج النصي إلى الأزرار المتصلة بـ GPIO ، فنحن نحتاجه للتشغيل بعد بدء تشغيل raspberry pi. للقيام بذلك نحتاج كرونتاب. يتم تثبيت Crontab افتراضيًا.

sudo crontab -e

إذا ظهرت رسالة خطأ فقط اضغط على مفتاح الإدخال.

في نهاية الملف ، مباشرة بعد التعليقات ، أضف السطر التالي:

@ reboot sh /boot/gps.sh

سيؤدي هذا إلى تشغيل البرنامج النصي gps.sh بعد كل بدء تشغيل. احفظ التعديلات وأغلق المحرر باستخدام CTRL + O و CTRL + X. raspberry pi جاهز الآن ، يمكنك إغلاقه باستخدام:

sudo الاغلاق الآن

الخطوة 6: مخطط ثنائي الفينيل متعدد الكلور

في الصور ، ترى المخططات التي صنعتها لثنائي الفينيل متعدد الكلور لهذا المشروع.

لمخطط ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

• الخطوط العمودية هي وصلات العبور.
• النقاط هي نقاط لحام
• الدوائر عبارة عن اتصالات بمكونات خارج ثنائي الفينيل متعدد الكلور
• والصلبان هي فواصل في شرائط النحاس.
• المستطيلات عبارة عن مقاومات (الرمز هو الأوروبي)
• الخطوط الأفقية هي لفهم الدائرة بشكل أفضل

توضح الصورة الثانية كل اتصال خارجي لثنائي الفينيل متعدد الكلور الرئيسي.

قد ترغب في تحسين المخططات الخاصة بي أو تغييرها أو إضافة وظائف أخرى إلى الدائرة. على سبيل المثال ، يمكنك إضافة مستشعر درجة الحرارة أو الرطوبة أو التسارع. لكن ضع في اعتبارك أنك بحاجة إلى مساحة لكل مكون (raspberry pi و GPS و powerboost والبطارية) ، وأنه يجب أن يكون موصل USB Powerboost متاحًا لشحن البطارية.

ملاحظة: المخططات هي مناظر من الجانب النحاسي لثنائي الفينيل متعدد الكلور.

الخطوة 7: أزرار اللحام و LED

بالنسبة لواجهة المستخدم ، قم بقص ثنائي الفينيل متعدد الكلور صغيرًا لتلحيم مصابيح LED والأزرار الموجودة عليها. إذا كان PCB يحتوي على صفوف نحاسية كما في الصورة ، فأنت بحاجة إلى أداة لمقاطعة شريط النحاس. إذا لم يكن لديك أداة مثل هذه ، فاستخدم شيئًا حادًا مثل قطعة من الألومنيوم من قرص مرن قديم.

في الصورة الأولى ، ترى ثنائي الفينيل متعدد الكلور يتم إنجازه ، بسلك لكل مكون (LED أو زر) وسلك أرضي مشترك. يجب أن يتم لحام كل من هذه الأسلاك في ثنائي الفينيل متعدد الكلور الرئيسي.

ملحوظة: النحاس البني الموجود على ثنائي الفينيل متعدد الكلور ناتج عن حرارة مكواة اللحام.

الخطوة 8: تحضير ثنائي الفينيل متعدد الكلور

قطع ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع 23 سطرًا و 29 عمودًا. إنه مفيد للغاية إذا كان ثنائي الفينيل متعدد الكلور يحتوي على صفوف نحاسية وليس فقط حلقات حول كل ثقب. قم بإعداد وصلات العبور من سلك لربط صفوف ثنائي الفينيل متعدد الكلور. مقاطعة صف النحاس في الأماكن الموضحة في الرسم التخطيطي من الخطوة 6 (الصلبان).

الخطوة 9: لحام ثنائي الفينيل متعدد الكلور

ابدأ في لحام وصلات العبور ، لأنها المكون الصغير. اقطع كل الأسلاك الزائدة والدبابيس.

تواصل مع المقاومات. بعد المقاومات يتم عمل ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

نحن الآن بحاجة إلى إعداد ثنائي الفينيل متعدد الكلور (GPS ، وتعزيز الطاقة ، و Raspberry pi). قم بلحام المسامير اللازمة لهذه المكونات (انظر الرسم البياني).

أخيرًا يمكنك لحام جميع الأجزاء معًا. كن حذرًا عند اللحام ، يجب ألا تلمس موصلات البطارية بعضها البعض.

لحماية الجهاز ضعه في كاربوارد أو صندوق. إنه ليس ضروريًا ، فهذا يعتمد على مكان استخدامه.

الخطوة 10: الاستخدام

ضع بطاقة SD المثبتة في نقطة الصفر وقم بتشغيل الجهاز عن طريق تبديل المفتاح. حتى يضيء مؤشر LED الأحمر ، يكون raspberry pi جاهزًا لتسجيل بيانات GPS من جهاز استقبال GPS.

من المحتمل أن يومض مؤشر LED الأحمر الموجود على جهاز استقبال GPS مرة واحدة في الثانية ، وهذا يعني أن المتلقي يقوم بالبحث عن الأقمار الصناعية. اذهب للخارج وانتظر بعض الدقائق ، سيتغير الوميض من مرة في الثانية إلى مرة كل 15 ثانية ، وهذا يعني أنه عثر على عدد كافٍ من الأقمار الصناعية لحساب الإحداثيات.

لبدء تسجيل الإحداثيات ، اضغط على الزر بجوار مؤشر LED الأخضر (ابدأ على الرسم التخطيطي)