Bežični GPS zapisnik podataka za divlje životinje: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

U ovom uputstvu pokazat ćemo vam kako napraviti mali i jeftin GPS zapisnik na bazi Arduina, s bežičnom sposobnošću!

Korištenje telemetrije za proučavanje kretanja divljih životinja može biti vrlo važno oruđe za biologe. Može vam reći gdje životinje žive, gdje se hrane i koliko daleko putuju svaki dan. Biolozi zatim koriste ove informacije kako bi pomogli očuvanju životinja i njihovog okoliša.

Koristili smo ovaj zapisnik podataka o letećim lisicama (koji se nazivaju i voćni šišmiši) i zajedno s drugima otkrili smo da lisice lete preko 40 km svake noći, vraćajući se da se hrane na istom drvetu.

Ovaj zapisnik podataka:

• ima bežični domet preko 2 km
• vijek trajanja baterije preko 2 sedmice (pomoću baterije opisane u Materijali i alati)
• prenosi svoju trenutnu lokaciju u 'srčanom ritmu' svakih 5 minuta
• može pohraniti 100 lokacija u svoj EEPROM
• i može prenositi ili 'bacati' ove podatke u vaš prijemnik svakodnevno ili kada mu se naredi

Razvijanjem malog i jeftinog GPS logera zasnovanog na Arduinu, sa bežičnom sposobnošću, omogućili smo studentima, građanskim naučnicima i grupama u zajednici opremu neophodnu za proučavanje kretanja njihovih lokalnih divljih životinja.

Korak 1: Materijali i alati

Da biste izgradili ovo uputstvo, morat ćete urediti prostor za svoje proizvođače, prikupiti materijale (ispod) i priključiti lemilicu! Ako ne znate koji kraj pegle se zagrijava (nagovještaj: to je šiljast kraj), onda biste vjerojatno trebali pronaći prijatelja koji vam može pomoći!

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

1 x GTOP LadyBird 1 (PA6H) GPS modul

2 x HM-TRP 433Mhz RF FSK primopredajnik

Ovdje u Australiji koristimo 433Mhz, dostupno je amaterima pod Licencom za radiokomunikacije (Potencijalni uređaji s niskim smetnjama) 2015. Ovisno o vašoj lokaciji, možda ćete morati koristiti primopredajnik koji radi na drugoj frekvenciji! Isprobajte HM-TRP 868Mhz RF FSK primopredajnik ili HM-TRP 915Mhz RF FSK primopredajnik.

1 x Litijum AXIAL 1/2AA 3,6v baterija

1 x 10k Ohm metalni film otpornici od 0,5 W - pakiranje od 8 komada

Korak 2: Počnite s Arduino Pro Mini

1. Lemite igle zaglavlja na ploču
2. Uklonite dugme za poništavanje

Za nekoliko savjeta pogledajte gornju sliku!

Korak 3: Priključite GPS modul na Arduino ploču

Pratite zajedno sa gornjim slikama

Upoznajte se s GPS listom podataka ili ga jednostavno provjerite!

1. Lemite dugu crvenu žicu na pin 4 GPS modula (VBACKUP)
2. Lemite dugu crnu žicu na pin 12 GPS modula (GND)
3. Pomoću dvostrane trake, pričvrstite GPS na dno Arduino ploče
4. Presavijte crnu žicu duž dna Arduino ploče i lemite je u GND (pored RAW!)
5. Gurnite nogu otpornika kroz pin 9 Arduino ploče i lemite na pin 1 GPS modula
6. Odrežite i preklopite nogu otpornika prema dolje na igle 9, 8, 7 i 6 i lemite
7. Preklopite crvenu žicu preko vrha Arduino ploče i lemite je na VCC
8. Gurnite nogu otpornika kroz igle 5 i 4 Arduino ploče i lemite na pinove 9 i 10 GPS modula
9. Isecite noge otpornika u ravninu s Arduino pločom i lemljenjem

Vaš GPS modul je sada spreman za testiranje!

Korak 4: Testiranje GPS modula

Uvijek je dobra ideja isprobati vaš GPS modul prije nego nastavite.

1. Instalirajte Arduino IDE na svoje računalo
2. Otpremite donji kod u zapisnik podataka pomoću FTDI prekida - 3.3V
3. Otvorite Serial Monitor na Arduino IDE -u, sada biste trebali moći vidjeti podatke koji se prenose s vašeg GPS modula na Arduino ploču
4. Također možete koristiti drugi softver poput u-centra za čitanje GPS podataka i davanje drugih informacija, poput broja satelita u prikazu i točnosti podataka o vašoj lokaciji!

Ne zaboravite, možda ćete morati izaći van kako bi GPS modul mogao pokupiti signale sa satelita!

Korak 5: Bežično povezivanje

Pogledajte tehnički list za ovaj primopredajnik. Kakva pametna ploča, odašilje čak do 60 mW Xbee Pro s žičanom antenom, ali koristi mnogo manje struje pa će nam baterija trajati duže!

1. Lemite 10K otpornik na ploču primopredajnika između VCC i ENABLE, ovo će povući ENABLE visoko za spavanje, zijevanje !!!
2. Lemite duljinu žice na dno primopredajnika između VCC i CONFIG, ovo će povući CONFIG visoko za komunikaciju
3. Stavite malo izolacijske trake sa strane GPS modula, to će spriječiti kratku primopredajničku ploču sa strane kućišta GPS modula
4. Lemite drugu dužinu crvene žice na VCC, žutu na TX, crnu na GND, belu na RX i plavu na ENABLE
5. Postavite ploču primopredajnika na preostali dio dvostrane trake
6. Povucite crvenu žicu ispod Arduino ploče i lemite je na VCC
7. Prvo povucite crnu žicu preko otpornika, a zatim dolje ispod Arduino ploče, lemite na GND
8. Zatim žuto na pin 2, bijelo na pin 3 i plavo na pin A2

Kakav napor. Bravo, stižeš tamo!

Korak 6: Trebat će vam prijemnik

Nema smisla imati bežični GPS zapisnik podataka ako nemate prijemnik, a to ne može biti lakše od ovog postavljanja!

1. Uzmi svoj drugi primopredajnik, dobio si dva, zar ne!
2. Lemite crvenu žicu dužine između VCC i CONFIG
3. Lemite dugu crnu žicu između GND i ENABLE
4. Lemite drugu dužinu crvene žice na VCC, crnu na GND, žutu na TX i belu na RX
5. Sada postavite neke igle zaglavlja u FTDI prekid
6. Lemite crvenu žicu na VCC, crnu žicu na GND, žutu na RX i bijelu na TX (pogledajte kako smo preokrenuli žice koje povezuju TX i RX, zeznuto, zeznuto, zar ne!)

Sada smo spremni za bežičnu komunikaciju!

Korak 7: Napomena o antenama

Antene čine veliku razliku, ali s divljim životinjama, ponekad ih moramo držati malim.

Najbolja antena za vaš loger i prijemnik podataka je dipolna antena, jednostavno, lemite žicu dužine 173 mm na ANT pin na primopredajniku i odvojenu žicu dužine 173 mm na pin GND. Ova kombinacija će nam omogućiti vidljivost do 2 km.

Ponekad jednostavno ne možete imati ožičene žice, divlje životinje općenito imaju velike zube te će gristi i žvakati i uništavati antene ili čak bilježnike podataka! Da biste sakrili svoje antene, možete ih smotati, to se naziva spiralna ili opružna antena. Jednostavno omotajte žicu oko malog odvijača, počnite na kraju i zarolajte je prema primopredajniku.

P. S. znate li šta još čini odličnu antenu, vođu za ribolovnu žicu. Uglavnom su izrađene od pletene čelične žice s plastičnim premazom, izuzetno čvrste i vrlo fleksibilne. Izvrsno za upotrebu na divljim životinjama koje mogu puzati ispod ili oko vegetacije.

Korak 8: Testiranje radija

1. Otpremite donji kod u zapisnik podataka pomoću FTDI prekida - 3.3V
2. Uklonite zapisnik podataka iz prekida FTDI -ja i uključite zapisnik pomoću baterije ili bilo kojeg drugog izvora napajanja od 3,3 V, + na VCC i - na GND
3. Umetnite svoj prijemnik u FTDI prekid (obično biste trebali ukloniti FTDI prekid sa USB porta računara prije promjene perifernih uređaja)
4. Pokrenite Arduino IDE i otvorite serijski monitor
5. Postavite serijski monitor na 9600 bps i "Bez završetka linije"
6. Upišite 'tx' i kliknite na Pošalji
7. Trebali biste primiti poruku od GPS zapisnika s natpisom 'TEST OK!'

Korak 9: Postavljanje bežičnog GPS zapisnika podataka

To je to, testiranje je završeno, sada prenesite donji kod pomoću Arduino IDE -a i vašeg probijanja FTDI -ja i gotovo! Sada imate bežični GPS zapisnik podataka za upotrebu na divljini.

Upoznajte svoj beležnik podataka pre nego što ga postavite, naučite da slušate otkucaje srca pomoću prijemnika i serijskog monitora (bit će jedan svakih 5 minuta i ne zaboravite da zapisnik podataka mora biti vani). Kada dobijete otkucaje srca, imate 5 sekundi da otkucate 'tx' i kliknete na Pošalji, a zatim će se svi podaci 'baciti' na vaš ekran, samo ih kopirajte i zalijepite u softver za mapiranje po vašem izboru.

Upoznajte se sa kodom, možete ga promijeniti tako da radi sve što želite. Pratite medvjeda, pa zašto ne biste koristili veću bateriju i svaki minut dobili otkucaje srca!

Neću vam reći kako da spakujete svoj zapisnik podataka ili kako da ga priključite na svoju divljinu. Na vama i vašem etičkom odboru je da odlučite! Reći ću vam da smo naše zapisničare podataka jednostavno stavili u termoskupljanje, mogli biste ih „staviti“u epoksid ako želite nešto čvršće!

Ogromna vika svim ljudima koji su mi godinama pomagali u tome i puno sreće sa vašim bežičnim GPS zapisnikom podataka!

Prva nagrada na bežičnom takmičenju

Prva nagrada na Arduino takmičenju 2017