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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

U ovom uputstvu pokazat ćemo vam kako napraviti mali i jeftini 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 tada koriste te podatke 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 hraniti na istom drvetu.

Ovaj zapisnik podataka:

• ima bežični domet preko 2 km
• vijek trajanja baterije preko 2 tjedna (pomoću baterije opisane u Materijali i alati)
• prenosi svoje trenutno mjesto u 'otkucaju srca' svakih 5 minuta
• može pohraniti 100 lokacija u svoj EEPROM
• te može prenositi ili 'ispuštati' te podatke u vaš prijemnik svakodnevno ili kada mu se naredi

Razvijanjem malog i jeftinog GPS bilježnika zasnovanog na Arduinu, s bežičnom sposobnošću, studentima, građanskim znanstvenicima i skupinama zajednice dali smo opremu potrebnu za proučavanje kretanja njihovih lokalnih divljih životinja.

Korak 1: Materijali i alati

Za izradu ovog uputstva trebat ćete urediti prostor za svoje proizvođače, prikupiti materijale (ispod) i priključiti lemilicu! Ako ne znate koji se kraj pegle zagrijava (natuknica: to je šiljast kraj), vjerojatno biste trebali pronaći prijatelja koji vam može pomoći!

1 x Arduino Pro Mini 328 - 3,3 V/8 MHz

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) iz 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 Litij AXIAL 1/2AA 3,6v baterija

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

Korak 2: Počnite s Arduino Pro Mini

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

Za savjete pogledajte gornju sliku!

Korak 3: Priključite GPS modul na Arduino ploču

Pratite zajedno sa gornjim slikama

Upoznajte se s GPS podacima ili ga jednostavno provjerite!

1. Lemite duljinu crvene žice na pin 4 GPS modula (VBACKUP)
2. Lemite duljinu crne žice na pin 12 GPS modula (GND)
3. Pomoću dvostrane trake pričvrstite GPS na dno Arduino ploče
4. Preklopite crnu žicu duž dna Arduino ploče i lemite je u GND (pored RAW -a!)
5. Gurnite nogu otpornika kroz pin 9 Arduino ploče i lemite na pin 1 GPS modula
6. Izrežite 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. Izrežite noge otpornika u ravninu s Arduino pločom i lemljenjem

Vaš GPS modul je sada spreman za testiranje!

Korak 4: Testiranje GPS modula

Uvijek je dobro testirati svoj GPS modul prije nego nastavite.

1. Instalirajte Arduino IDE na svoje računalo
2. Prenesite donji kod u zapisnik podataka pomoću proboja FTDI - 3,3 V
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 upotrijebiti drugi softver poput u-centra za čitanje GPS podataka i davanje drugih podataka, 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 dulje!

1. Lemite 10K otpornik na vrhu primopredajnika između VCC i ENABLE, ovo će povući ENABLE visoko za spavanje, zijevanje !!!
2. Lemite duljinu žice na dnu ploče primopredajnika između VCC i CONFIG, to 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, bijelu 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

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

1. Uzmite svoj drugi primopredajnik, dobili ste dva, zar ne!
2. Lemite duljinu crvene žice između VCC i CONFIG
3. Lemite duljinu crne žice između GND i ENABLE
4. Lemite drugu duljinu crvene žice na VCC, crnu na GND, žutu na TX i bijelu na RX
5. Sada postavite neke igle zaglavlja u proboj FTDI -ja
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, lukavo, 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 duljine 173 mm na ANT pin na primopredajniku i odvojite 173 mm duljine žice na GND pin. Ova kombinacija omogućit će nam vidljivost do 2 km.

Ponekad jednostavno ne možete imati ožičene žice, divlje životinje općenito imaju velike zube te će gristi, žvakati i uništavati antene ili čak zapisničari! 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. znaš li što još čini odličnu antenu, vođu za ribolovnu žicu. Općenito su izrađene od pletene čelične žice s plastičnim premazom, izuzetno čvrste i vrlo fleksibilne. Izvrsno za uporabu na divljim životinjama koje mogu puzati ispod ili oko vegetacije.

Korak 8: Testiranje radija

1. Prenesite donji kod u zapisnik podataka pomoću proboja FTDI - 3,3 V
2. Uklonite zapisivač 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 proboj FTDI -ja (obično biste trebali ukloniti prekid FTDI -a s USB priključka računala 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 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 dovršeno, 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 zapisnik podataka prije nego ga instalirate, naučite slušati otkucaje srca pomoću prijemnika i serijskog monitora (bit će jedan svakih 5 minuta i ne zaboravite da zapisnik podataka mora biti vani). Nakon što dobijete otkucaje srca, imate 5 sekundi da upišete 'tx' i kliknete na Pošalji, a zatim će se svi podaci 'baciti' na vaš zaslon, samo kopirajte i zalijepite u softver za mapiranje po vašem izboru.

Upoznajte se sa kodom, možete ga promijeniti da radi što god želite. Pratite medvjeda, pa zašto ne biste koristili veću bateriju i dobivali otkucaje srca svake minute!

Neću vam reći kako spakirati svoj zapisnik podataka ili kako ga priključiti na svoju divljinu. Na vama i vašem etičkom povjerenstvu je da odlučite! Reći ću vam da smo naše zapisničare podataka jednostavno obložili termoskupljajućim materijalom, mogli biste ih 'ubaciti' u epoksid ako želite nešto čvršće!

Veliki poklič svim ljudima koji su mi godinama pomogli u tome i sretno s vašim bežičnim GPS zapisnikom podataka!

Prva nagrada na bežičnom natjecanju

Prva nagrada na Arduino natjecanju 2017