Tinyduino LoRa praćenje kućnih ljubimaca: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Tko ne želi imati kućne ljubimce ?? Ti čupavi prijatelji mogu vas ispuniti ljubavlju i srećom. Ali bol zbog nedostatka njih je poražavajuća. Naša je obitelj imala mačka po imenu Thor (slika gore) i bio je lutalica zaljubljenik u avanture. Mnogo se puta vraćao nakon tjednih putovanja često s ozljedama pa smo ga pokušali ne pustiti van. Ali što nije, ponovno je izašao, ali se nije vratio: (Nismo uspjeli pronaći blagi trag čak ni nakon što smo tražili tjednima. Moja obitelj nije željela imati više mačaka jer je njegov gubitak bio jako traumatičan. Stoga sam odlučila pogledati na tragačima za kućne ljubimce. No većina komercijalnih tragača zahtijevala je pretplatu ili je teška za mačku. Postoje neki dobri tragači za radijske smjerove, ali htio sam znati točnu lokaciju jer veći dio dana neću biti kod kuće. Stoga sam odlučio napraviti tracker s Tinyduinom i LoRa modulom koji šalje lokaciju na baznu stanicu u mojoj kući koja ažurira lokaciju u aplikaciju.

p.s. oprostite mi na slikama niske kvalitete.

Korak 1: Potrebne komponente

1. TinyDuino procesorska ploča
2. Tinyshield GPS
3. ESP8266 razvojna ploča za WiFi
4. Nada RFFM98 (W) (433 MHz) x 2
5. Proto ploča Tinyshield
6. USB Tinyshield
7. Litij -polimerna baterija - 3,7 V (potrošio sam 500 mAh za smanjenje težine)
8. Lemilica
9. Žice za spajanje (žensko na žensko)

Korak 2: Odašiljač

Moramo spojiti LoRa primopredajnik na tinyduino. Za to moramo lemiti žice od RFM98 modula do ploče s tinyshield -om. Za komunikaciju bih koristio biblioteku RadioHead, a povezivanje se vrši prema dokumentaciji.

Protoboard RFM98

GND -------------- GND

D2 -------------- DIO0

D10 -------------- NSS (odabir CS čipa)

D13 -------------- SCK (SPI sat unutra)

D11 -------------- MOSI (SPI podaci u)

D12 -------------- MISO (izlazi SPI podatak)

3.3V pin RFM98 spojen je na bateriju +ve.

NAPOMENA: Prema podatkovnom listu, maksimalni napon koji se može primijeniti na RFM98 je 3,9V. Prije spajanja provjerite napon baterije

Koristio sam spiralnu antenu za RFM98 jer bi smanjila veličinu tragača.

Počnite s tinyduino procesorom na dnu hrpe, nakon čega slijedi tinyshield GPS, a zatim protoboard na vrhu. Glave za lemljenje ispod protoboard -a mogu postati pomalo dosadne; u mom slučaju dodirnuo je gps štit ispod njega, pa sam izolirao dno protoboarda električnom trakom. To je to, dovršili smo izgradnju odašiljača !!!

Odašiljač se tada može spojiti na bateriju i pričvrstiti na ogrlicu kućnog ljubimca.

Korak 3: Bazna stanica

ESP8266 razvojna ploča za WiFi savršen je izbor ako želite povezati svoj projekt s internetom. Primopredajnik RFM98 spojen je na ESP8266 i prima ažuriranja lokacije od tragača.

ESP8266 RFM98

3.3V ---------- 3.3V

GND ---------- GND

D2 ---------- DIO0

D8 ---------- NSS (odabir CS čipa)

D5 ---------- SCK (SPI sat unutra)

D7 ---------- MOSI (SPI podaci u)

D6 ---------- MISO (izlaz SPI podataka)

Napajanje bazne stanice vrši se pomoću 5V DC zidnog adaptera. U blizini su mi ležali neki stari zidni adapteri, pa sam otkinuo konektor i spojio ga na VIN i GND pinove ESP8266. Antena je također izrađena od bakrene žice duljine ~ 17,3 cm (antena s četvrtim valom).

Korak 4: Aplikacija

Koristio sam Blynk (odavde) kao aplikaciju. Ovo je jedna od najjednostavnijih opcija jer je vrlo dobro dokumentirana, a widgete je moguće jednostavno povući.

1. Napravite Blynk račun i napravite novi projekt s ESP8266 kao uređajem.

2. Povucite i ispustite widgete s izbornika widgeta.

3. Sada morate postaviti virtualne pinove za svaki od ovih widgeta.

4. Upotrijebite iste pinove kao gore navedeni u izvornom kodu bazne stanice.

Ne zaboravite koristiti svoj ključ za autorizaciju projekta u arduino kodu.

Korak 5: Kôd

Ovaj projekt koristi Arduino IDE.

Kôd je prilično jednostavan. Odašiljač bi slao signal svakih 10 sekundi, a zatim bi čekao potvrdu. Ako se primi "aktivna" potvrda, uključio bi GPS i čekao ažuriranje lokacije s GPS -a. Tijekom tog vremena i dalje će se provjeravati veza s baznom stanicom, a ako se veza prekine između ažuriranja GPS -a, pokušao bi nekoliko puta, a ako i dalje nije povezan, GPS će se isključiti, a tragač će se vratiti na normalnu rutinu (tj. slanje signala svakih 10 sekundi). Inače se GPS podaci šalju na baznu stanicu. Umjesto toga, ako se primi potvrda "zaustavi" (između i na početku), odašiljač zaustavlja GPS, a zatim se vraća na uobičajenu rutinu.

Bazna stanica osluškuje ima li signala, a ako je signal primljen, provjerava je li gumb "pronađi" unutar aplikacije uključen. Ako je "uključeno", tada se dohvaćaju vrijednosti lokacije. Ako je "isključeno", bazna stanica odašiljaču šalje potvrdu "zaustavi". Možete odabrati da slušate signal samo ako je gumb "pronađi" uključen, ali dodao sam ga kao sigurnosnu značajku da znam je li se veza izgubila između i upozori korisnika (nešto poput geofence).

Korak 6: Kućišta

Tracker:

3D ispis je najbolji način, ali radije sam ga zalijepio na ovratnik. To je nered, a ja ozbiljno ne znam bi li mačke htjele uzeti takav nered na svoj vrat.

Bazna stanica:

Plastični spremnik bio je više nego dovoljan za baznu stanicu. Ako ga želite montirati vani, možda ćete morati razmotriti vodootporne posude.

AŽURIRANJE:

Mislio sam napraviti kućište za tracker, ali kako nisam imao 3D pisač, mali spremnici pretvoreni su u kućišta:) Sklop elektronike držao se u jednom spremniku, a baterija u drugom.

Koristio sam blokove kao kućište za elektroniku. Srećom, postojala je kapa koja mu je lijepo pristajala. Za bateriju je korišten Tic-Tac spremnik. Kako bi se učvrstila baterija, spremnik je skraćen kako bi baterija savršeno pristajala. Spajalice su korištene za pričvršćivanje spremnika na ovratnik.

Korak 7: Testiranje i zaključak

Na kome bismo to testirali ?? Ne, nije da sad nemam mačke. Pa ja imam dvije;)

No, premali su za nošenje ovratnika i odlučio sam to isprobati. Tako sam se s tragačem prošetao po kući. Bazna stanica držana je na visini od 1 m, a većinu vremena između tragača i bazne stanice bilo je gusto raslinje i zgrade. Osjećao sam se toliko tužno da mi je iznenada ponestalo mjesta (iako je na nekim mjestima signal slab). No, na takvim terenima doseg od ~ 100 m bez velikog gubitka podataka itekako je zamjetan.

Ispitivanje dometa koje sam napravio je ovdje.

Čini se da GPS radi donekle normalno pod jakom vegetacijom, ali povremeno se čini da se lokacija pomakne. Stoga se također veselim dodavanju WiFi modula (budući da u obližnjim kućama ima toliko usmjerivača) kako bih brže dobio grubo mjesto (mjerenjem jačine signala s mnogih usmjerivača i triangulacijom).

Znam da bi stvarni raspon trebao biti prilično veći, ali zbog trenutnog scenarija zaključavanja ne mogu se puno pomaknuti iz kuće. U budućnosti bih to svakako isprobao do krajnjih granica i ažurirao rezultate:)

Do tada, sretno mumljanje ….