СДЕЛАЙ СЕБЕ GPS ТРЕКЕР, ЛОГГЕР

3D печать:
Корпус: https://www.tinkercad.com/things/6xWrcOVk1Wj
Крышка: https://www.tinkercad.com/things/4LOfZaqQcIZ

Схема:

Привет друзья, сегодня мы с вами соберем простейший GPS трекер. И в этом видео я покажу как он работает и что может.

А знаете, что? Оказывается, собрать GPS трекер может абсолютно любой. Ну вот, посмотрите, как это выглядит без корпуса. А это схема сборки, правда просто? Я тут насчитал всего 9 соединительных проводов. Ну, а функционал применения большой, это и история передвижения, построение пройденных маршрутов, замер скорости и многое другое. Такой трекер можно установить на автомобиль, грузовик, велосипед или на контейнер с грузом и на карту памяти будут записываться все его передвижения.

Итак, для сборки понадобится. GPS модуль совмещенный с ГЛОНАСС. Такой или любой другой. Главное, чтобы на нем были пины RX и TX. Я использую именно эту модель из-за малых размеров, хорошей керамической антенны и быстрого старта. В полевых условиях этот GPS модуль видит в среднем 12 спутников и обеспечивает точность позиционирования до 2х метров.

Еще понадобится модуль логирования OpenLog, красный как у меня, а лучше фиолетовый. Чуть позже объясню почему. Еще нужен абсолютно любой литиевый аккумулятор емкостью на 300 и выше миллиампер, и зарядно защитный модуль для него. Сразу отвечу: Аккумулятор 18650 тоже можно использовать, на нем трекер будет работать еще дольше, что-то около двух суток, я же старался минимизировать размеры устройства, поэтому буду использовать маленький аккумулятор на 300 миллиампер который вытащил из какой-то электроники, и этого аккумулятора хватит на 4 часа работы устройства. Также можно использовать простые батарейки, но размер тоже получится большой. Устройство поддерживает напряжение работы от 3 до 5 вольт, поэтому питание от одной банки лития или трех батареек идеально подойдет.

Еще нужна микро SD карта памяти из расчета 1 гигабайт на 2 недели лога. Да, вы не ослышались, 1 гигабайт на 14 дней. Т.е. моей флешки на 8 гигабайт хватит примерно на 4 месяца непрерывного логирования данных с GPS модуля.

Для заливки прошивки и настройки модуля OpenLog понадобится USBTTL адаптер, самый доступный это CP2102, он стоит около двух баксов. Если у вас еще нет такого – обязательно купить, он часто бывает нужен для прошивки.

Подключаем логгер к адаптеру и…. и….. нифига. От слова ваще. От слова совсем. От слова ничего. Ни малейшего признака жизни модуля.

А теперь отвечаю на вопрос почему лучше фиолетовый. Ранее, когда искал данный модуль, поиск выдал мне несколько вариантов, среди них был самый продаваемый фиолетовый модуль OpenLog за 6 баксов и этот красный за 3 бакса. Модули идентичные, вот только на дорогой больше сотни заказов, а на этот красный меньше. И знаете почему? Нет, он рабочий. Я вот щас узнал в чем причина. Потому что в красном нет прошивки. В нем не то что нет самой управляющей программы, тут в микроконтроллер даже не залит загрузчик. Т.е. абсолютна пустая и чистая микросхема. Ну как так? Пипец, я впервые с таким сталкивают на Алиэкспресс.

Для того чтобы залить в этот модуль загрузчик, нужно подключится к контактам самой микросхемы и далее по протоколу ISP заливать. Все бы ничего, но модуль крошечный, а сами контакты залиты паяльной маской. В итоге мне пришлось под микроскопом счищать эту максу скальпелем, потом запаиваться к маленьким площадкам тонкими проводами и пытаться лить загрузчик. Сначала пробовал сделать это при помощи Arduino Nano, но чет не проперло, ни меня, ни Ардуино. Постоянно возникали ошибки. В итоге достал с дальней пыльной полки USBasp программатор и с его помощью залил загрузчик в микруху. Первое УРА! Теперь снова подключаем модуль к USBTTL конвертеру и уже без ошибок заливаем в него прошивку OpenLog_minimal.

В общем, друзья, не повторяйте моей ошибки. Если будете собирать такой же логгер – то берите сразу фиолетовый модуль OpenLog – в нем уже есть прошивка. Знаете, счищать маску под микроскопом за 3 доллара – это сомнительное удовольствие, у меня ушло на это несколько часов.

После прошивки модуль ожил и начал мигать, а в консоли возникла ошибка отсутствия карты памяти. Ну, значит устанавливаю карту памяти и начинаю писать в консоль всякую чушь. Каждый раз, когда нажимаю ENTER на модуле мигает зеленый светодиод приема данных. Ну и вот что записывается на флешку. При каждом включении модуля создается новый лог файл. И в него сохранилось все что я калякал в консоль.

Отлично, теперь надо настроить логгирование. GPS модуль плюет данные на скорости 4800 или 9600 бит. Обычно этот параметр указывает производитель модуля, но часто его приходится подбирать вручную. Устанавливаю сначала 4800 и загружаю прошивку. Сразу еще припаял модуль логгирования к GPS приемнику. Подаем питание и сразу видим, что он начал принимать какие-то данные.

Кстати, потребление оказалось на уровне около 70 миллиамер от 4 вольт. И от 3х вольт потребление такое же. Светодиод моргает, данные записываются на флешку. Но вот в файлы записалась всякая чушь и китайские иероглифы. Ну понятно, не угадал со скоростью обмена. Меняю 4800 на 9600 и снова перезаливаю прошивку в OpenLog.

Ну вот, теперь в файл записывается абсолютно все что выплевывает GPS приемник по протоколу NMEA. Отлично, это то что нужно. Как вы наверно уже догадались принцип работы тут тупейший, мы записываем сразу в файл на флешку всю информацию которую выдает GPS приемник. А плюется он координатами два раза в секунду.

Ну что, настало время сделать корпус и спаять все это вместе в готовое устройство. Еще понадобится микровыключатель и четыре неодимовых магнита, у меня они диаметром на 7 миллиметров. Замеряем, готовим проект корпуса в ThinkerCAD, далее готовим крышку для корпуса. В описании этого видео вы можете найти ссылки не только на все комплектующие, а также на исходники проекта корпуса. И при необходимости корпус можно будет отредактировать под себя.

Корпус напечатался, примеряем модули, черт не с той стороны. А так пазы подошли. Паяем всю электронику вместе, и у нас получается вот такая красота. Аккум, защитный модуль, выключатель и далее запитаны GPS приемник и сам логгер. Они соединены между собой по UART двумя проводами.

Так! Хочу вас предупредить, перед пайкой обязательно проверяйте распиновку, из Китая регулярно приходят модули с неверной цветностью проводов, вот и в моем случае на GPS приемнике плюс питания — это зеленый провод, а минус желтый. В то время как UART это черный и красный. Бдеть надо обязательно – иначе спалите микруху.

При включении выключателя схема сразу начинает работать и писать данные на флешку. Укладываем модули в корпус и фиксируем их на термоклей. При закрытии крышки получается компактный GPS логгер. Выключатель сначала немного неудачно установил, потом переделаю. Магниты вклеиваю на суперклей. И теперь устройство будет крепко держатся на любой железной поверхности, будь то автомобиль или металлический контейнер. Установил логгер на крышу авто и за всю поездку он никуда не делся. Также его можно установить под днище автомобиля, сигнал от спутников там будет ловить хуже и точность уменьшится. Но работать будет. Поэтому лучше все-таки куда-нибудь в салон, чтобы точность повысить.

«А как же влагозащита?» спросите вы. Да вот, легко. Берете шарик и завязываете его на узелок.

Покатавшись несколько часов и приехав домой достаю флешку. На ней записалось несколько файлов, ну прямо так как я включал логгер. В среднем записывается 3 мегабайта данных за один час времени. И как я уже сказал флешки на 8 гигов хватит на 4 месяца непрерывного ведения лога.

Далее лог файл с GPS приемника можно обработать и, например, преобразовать его в KML файл для отображения трека на картах Google. Загружаем лог на сайт, он конвертируется, скачиваем его. И далее открываем этот файл в Google Earth и видим весь путь моего перемещения на карте.

Вот место где я включил трекер и ехал, ехал, ехал. Далее срулил во дворы, по ним проехал. Тут мудака криво запаркованного объехал. Немножко сам криво запарковался и переставлял машину. А потом снова ехал, ехал. Трек оказался очень точный он полностью повторяет путь машины, на карте даже видно полосу движения по которой я ехал. Лог подробный со всеми остановками и записью скорости движения. По такому треку можно подсчитать пройденный путь, узнать максимальную скорость движения, высоту подъема, максимальные удаления. И все это записывается с точным временем, которое GPS модуль получает со спутников. Т.е. вы можете точно узнать, когда, где и сколько времени был трекер. При необходимости постоянного мониторинга трекер можно запитать через USB порт, и он будет непрерывно вести запись в файл.

Такое устройство можно использовать для контроля поездок и тем самым следить за расходом топлива. Установить на груз и при получении вы узнаете весь путь его перемещения. Можно закрепить на велосипед и узнать дистанцию которую вы проехали, или же просто взять с собой на пробежку в карман и трекер запишет весь ваш маршрут на карту памяти.

Собирается он банально просто и это не занимает много времени, поэтому вы сами можете сделать себе такой же трекер. Ну и опережая вопросы и просьбы на тему «а подключи к нему GSM модуль чтобы SMSками можно было узнать где трекер!» — отвечаю. Вот GSM модуль! Только вчера его получил! У него свои сложности, поэтому это будет отдельный проект.

А сегодня на этом все, спасибо, вам за просмотр, делитесь видео с друзьями и ставьте лайки. Ссылки на все комплектующие для сборки устройства как обычно находятся в описании к этому видео.

Ну все, всем, пока-пока!