Yaban Hayatı için Kablosuz GPS Veri Kaydedici: 9 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Bu talimatta, kablosuz özellikli, küçük ve ucuz bir Arduino tabanlı GPS veri kaydedicisinin nasıl yapıldığını göstereceğiz!

Yaban hayatının hareketini incelemek için telemetri kullanmak biyologlar için çok önemli bir araç olabilir. Size hayvanların nerede yaşadıklarını, nerede beslendiklerini ve her gün ne kadar yol gittiklerini söyleyebilir. Biyologlar daha sonra bu bilgileri hayvanları ve çevrelerini korumaya yardımcı olmak için kullanır.

Bu veri kaydediciyi uçan tilkilerde (meyve yarasaları da denir) kullandık ve diğerleriyle birlikte, uçan tilkilerin her gece 40 km'den fazla uçtuğunu ve aynı ağaçta beslenmek için geri döndüklerini keşfettik.

Bu veri kaydedici:

• 2 km'den fazla kablosuz menzile sahiptir
• 2 haftanın üzerinde pil ömrü (Malzemeler ve Araçlar bölümünde açıklanan pili kullanarak)
• mevcut konumunu her 5 dakikada bir 'kalp atışı' ile iletir
• EEPROM'unda 100 konum saklayabilir
• ve bu verileri günlük olarak veya komut verildiğinde alıcınıza iletebilir veya 'dökebilir'

Küçük ve ucuz Arduino tabanlı bir GPS veri kaydedici geliştirerek, kablosuz özelliği ile öğrencilere, yurttaş bilim adamlarına ve topluluk gruplarına yerel vahşi yaşamlarının hareketini incelemek için gerekli ekipmanı sağladık.

Adım 1: Malzemeler ve Araçlar

Bu talimatı oluşturmak için üreticinizin alanını toplamanız, malzemeleri (aşağıda) toplamanız ve havyanızı fişe takmanız gerekecek! Ütünün hangi ucunun ısındığını bilmiyorsanız (ipucu: sivri ucu) o zaman muhtemelen size yardım edecek bir arkadaş bulmalısınız!

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

1 x GTOP LadyBird 1(PA6H) GPS Modülü

2 x HM-TRP 433Mhz RF FSK Alıcı-Verici

Burada Avustralya'da 433Mhz kullanıyoruz, 2015 Radyokomünikasyon (Düşük Parazit Potansiyelli Cihazlar) Sınıf Lisansı kapsamında amatörlere sunulmaktadır. Bulunduğunuz yere bağlı olarak başka bir frekansta çalışan bir alıcı-verici kullanmanız gerekebilir! HM-TRP 868Mhz RF FSK Alıcı-Vericiyi veya HM-TRP 915Mhz RF FSK Alıcı-Vericiyi deneyin.

1 x Lityum EKSENEL 1/2AA 3.6v Pil

1 x 10k Ohm 0,5 Watt Metal Film Dirençler - 8'li Paket

Adım 2: Arduino Pro Mini ile Başlayın

1. Başlık pimlerini tahtaya lehimleyin
2. Sıfırlama düğmesini kaldırın

Bazı ipuçları için yukarıdaki resme bakın!

Adım 3: GPS Modülünü Arduino Kartına Bağlama

Yukarıdaki resimlerle birlikte takip edin

GPS veri sayfası hakkında bilgi edinin, yoksa onu kanatlandırabilirsiniz!

1. GPS modülünün (VBACKUP) pim 4'üne bir uzunlukta kırmızı kablo lehimleyin
2. GPS modülünün (GND) pim 12'sine bir uzunlukta siyah kablo lehimleyin
3. Çift taraflı bant kullanarak GPS'i Arduino kartının altına yapıştırın
4. Siyah kabloyu Arduino kartının alt kısmı boyunca katlayın ve GND'ye lehimleyin (RAW'ın yanında!)
5. Arduino kartının 9 numaralı piminden bir direnç ayağını itin ve GPS modülünün 1 numaralı pimine lehimleyin
6. Direnç bacağını kesin ve 9, 8, 7 ve 6 pinlerine doğru katlayın ve lehimleyin
7. Kırmızı kabloyu Arduino kartının üstüne katlayın ve VCC'ye lehimleyin
8. Arduino kartının 5 ve 4 numaralı pinlerinden bir direnç ayağını itin ve GPS modülünün 9 ve 10 pinlerine lehimleyin
9. Arduino kartı ve lehim ile direnç bacaklarını aynı seviyede kesin

GPS modülünüz artık test için hazır!

Adım 4: GPS Modülünü Test Etme

Devam etmeden önce GPS modülünüzü test etmek her zaman iyi bir fikirdir.

1. Arduino IDE'yi bilgisayarınıza kurun
2. Aşağıdaki kodu bir FTDI koparma - 3.3V kullanarak veri kaydediciye yükleyin
3. Arduino IDE'de Seri Monitörü açın, artık GPS modülünüzden Arduino kartına aktarılan verileri görebilmelisiniz.
4. GPS verilerini okumak ve size kaç uydunun görüntülendiği ve konum verilerinizin doğruluğu gibi başka bilgiler vermek için u-center gibi diğer yazılımları da kullanabilirsiniz!

Unutmayın, GPS modülünün uydulardan gelen sinyalleri alabilmesi için dışarı çıkmanız gerekebilir!

Adım 5: Kablosuz Olmak

Bu alıcı-vericinin veri sayfasına bir göz atın. Ne kadar akıllı küçük bir kart, kablolu antenli 60 mW Xbee Pro'ya kadar iletim yapar, ancak çok daha az akım kullanır, bu nedenle pilimiz daha uzun süre dayanır!

1. VCC ve ENABLE arasına alıcı-verici kartının üstüne 10K'lık bir direnç lehimleyin, bu, uyumak için ENABLE'ı yükseğe çeker, esneme!!!
2. VCC ve CONFIG arasına alıcı-verici kartının altına bir uzunlukta tel lehimleyin, bu CONFIG'i iletişim için yukarı çekecektir.
3. GPS modülünün yanına bir miktar yalıtım bandı koyun, bu, alıcı-verici kartının GPS modülü kasasının yanında kısa devre yapmasını önleyecektir.
4. Kırmızı kabloyu VCC'ye, sarıyı TX'e, siyahı GND'ye, beyazı RX'e ve maviyi ENABLE'a lehimleyin
5. Alıcı-verici kartını kalan çift taraflı bant parçasının üzerine yerleştirin.
6. Arduino kartının altındaki kırmızı kabloyu çekin ve VCC'ye lehimleyin
7. Önce siyah kabloyu direncin üzerinden çekin, ardından Arduino kartının altına, GND'ye lehimleyin
8. Ardından sarıyı 2. pime, beyazı 3. pime ve maviyi A2 pimine

Ne çaba. Aferin, oraya gidiyorsun!

Adım 6: Bir Alıcıya ihtiyacınız olacak

Alıcınız yoksa kablosuz bir GPS veri kaydediciye sahip olmanın pek bir anlamı yoktur ve bu kurulumdan daha kolay olamazdı!

1. İkinci alıcı-vericini al, iki tane aldın, değil mi!
2. VCC ve CONFIG arasına bir uzunlukta kırmızı kablo lehimleyin
3. GND ve ENABLE arasında bir uzunlukta siyah tel lehimleyin
4. Başka bir uzunlukta kırmızı kabloyu VCC'ye, siyahı GND'ye, sarıyı TX'e ve beyazı RX'e lehimleyin
5. Şimdi FTDI çıkışına bazı başlık pinleri yerleştirin
6. Kırmızı kabloyu VCC'ye, siyah kabloyu GND'ye, sarıyı RX'e ve beyazı TX'e lehimleyin (TX ve RX'i birbirine bağlayan kabloları nasıl tersine çevirdiğimize bakın, zor, zor, doğru!)

Şimdi biraz kablosuz iletişim için hazırız!

Adım 7: Antenler Üzerine Bir Not

Antenler tüm farkı yaratır, ancak vahşi yaşamda bazen onları küçük tutmamız gerekir.

Veri kaydediciniz ve alıcınız için en iyi anten bir dipol antendir, basitçe, telsizdeki ANT pimine 173 mm uzunluğunda ve GND pimine 173 mm uzunluğunda ayrı bir kablo lehimlersiniz. Bu kombinasyon bize 2 km'nin üzerinde bir görüş mesafesi sağlayacaktır.

Bazen kabloların sarkmasını sağlayamazsınız, yaban hayatı genellikle büyük dişlere sahiptir ve antenleri ve hatta veri kaydedicileri ısırır, çiğneyip yok eder! Antenlerinizi gizlemek için onları yuvarlayabilirsiniz, buna sarmal veya yaylı anten denir. Telinizi küçük bir tornavidaya sarın, uçtan başlayın ve alıcı-vericinize doğru yuvarlayın.

not Bir anteni başka ne harika yapar biliyor musunuz, bir olta teli lideri. Genellikle plastik kaplamalı, son derece güçlü ve çok esnek örgülü çelik telden yapılırlar. Bitki örtüsünün altında veya çevresinde sürünen vahşi yaşamda kullanım için mükemmeldir.

Adım 8: Telsizleri Test Etme

1. Aşağıdaki kodu bir FTDI koparma - 3.3V kullanarak veri kaydediciye yükleyin
2. Veri kaydediciyi FTDI devresinden çıkarın ve pilinizi veya herhangi bir 3,3 v güç kaynağını kullanarak veri kaydediciye güç verin, + - VCC ve - - GND
3. Alıcınızı FTDI çıkışına takın (çoğunlukla çevre birimlerini değiştirmeden önce bilgisayarınızın USB bağlantı noktasından FTDI çıkışını çıkarmalısınız)
4. Arduino IDE'yi başlatın ve Seri Monitörünüzü açın
5. Seri Monitörü 9600 bps olarak ayarlayın ve 'Satır sonu yok'
6. 'tx' yazın ve Gönder'e tıklayın
7. GPS veri kaydedicisinden 'TEST TAMAM!' diyen bir mesaj almalısınız.

9. Adım: Kablosuz GPS Veri Kaydedicinizi Dağıtma

İşte bu, test tamamlandı, şimdi Arduino IDE ve FTDI koparmanızı kullanarak aşağıdaki kodu yükleyin ve işiniz bitti! Artık vahşi yaşamda kullanmak için kablosuz bir GPS veri kaydediciniz var.

Veri kaydedicinizi yerleştirmeden önce tanıyın, alıcınızı ve Seri Monitörünüzü kullanarak kalp atışını dinlemeyi öğrenin (her 5 dakikada bir veri kaydedici olacaktır ve veri kaydedicinin dışarıda olması gerektiğini unutmayın). Kalp atışını aldıktan sonra 'tx' yazıp Gönder'e tıklamak için 5 saniyeniz var, ardından tüm veriler ekranınıza 'dökülüyor', sadece kopyalayıp istediğiniz haritalama yazılımına yapıştırın.

Kodu tanıyın, istediğinizi yapmak için değiştirebilirsiniz. Bir ayıyı takip ederken, neden daha büyük bir pil kullanmıyorsunuz ve her dakika bir kalp atışı almıyorsunuz!

Veri kaydedicinizi nasıl paketleyeceğinizi veya vahşi yaşamınıza nasıl ekleyeceğinizi söylemeyeceğim, buna siz ve etik komiteniz karar verecek! Size, veri kaydedicilerimizi ısıyla büzüşen ile kapladığımızı söyleyeceğim, daha sağlam bir şey istiyorsanız, onları epoksi içine 'saklayabilirsiniz'!

Yıllar boyunca bu konuda bana yardımcı olan herkese kocaman bir selam ve kablosuz GPS veri kaydedicinizde bol şans!

Kablosuz Yarışmada Birincilik Ödülü

Arduino Yarışması 2017'de Birincilik Ödülü