Tabla de contenido:
- Paso 1: Materiales y herramientas
- Paso 2: Comience con un Arduino Pro Mini
- Paso 3: cableado del módulo GPS a la placa Arduino
- Paso 4: prueba del módulo GPS
- Paso 5: ¡Pasar a la tecnología inalámbrica
- Paso 6: ¡Necesitará un receptor
- Paso 7: una nota sobre las antenas
- Paso 8: Probar las radios
- Paso 9: Implementación de su registrador de datos GPS inalámbrico
Video: Registrador de datos GPS inalámbrico para vida silvestre: 9 pasos (con imágenes)
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44
En este instructivo, le mostraremos cómo hacer un registrador de datos GPS pequeño y económico basado en Arduino, ¡con capacidad inalámbrica!
El uso de la telemetría para estudiar el movimiento de la vida silvestre puede ser una herramienta muy importante para los biólogos. Puede decirle dónde viven los animales, dónde se alimentan y qué tan lejos viajan cada día. Luego, los biólogos usan esta información para ayudar a conservar a los animales y su medio ambiente.
Usamos este registrador de datos en zorros voladores (también llamados murciélagos frugívoros) y, junto con otros, descubrimos que los zorros voladores vuelan más de 40 km cada noche y regresan para alimentarse en el mismo árbol.
Este registrador de datos:
- tiene un alcance inalámbrico de más de 2 km
- una duración de la batería de más de 2 semanas (utilizando la batería descrita en Materiales y herramientas)
- transmite su ubicación actual en un 'latido del corazón' cada 5 minutos
- puede almacenar 100 ubicaciones en su EEPROM
- y puede transmitir o 'volcar' estos datos a su receptor diariamente o cuando se le ordene
Al desarrollar un registrador de datos GPS basado en Arduino, pequeño y económico, con capacidad inalámbrica, hemos proporcionado a estudiantes, científicos ciudadanos y grupos comunitarios el equipo necesario para estudiar el movimiento de la vida silvestre local.
Paso 1: Materiales y herramientas
Para construir este instructable, necesitará ordenar el espacio de su fabricante, reunir los materiales (a continuación) y enchufar su soldador. Si no sabe qué extremo de la plancha se calienta (pista: es el extremo puntiagudo), ¡probablemente debería buscar un amigo que lo haga para ayudarlo!
1 x Arduino Pro Mini 328 - 3.3V / 8MHz
1 x Módulo GPS GTOP LadyBird 1 (PA6H)
2 transceptores HM-TRP RF FSK de 433 Mhz
Aquí en Australia usamos 433Mhz, está disponible para aficionados bajo la Licencia de Clase de Radiocomunicaciones (Dispositivos de Bajo Potencial de Interferencia) 2015. Dependiendo de su ubicación, es posible que necesite usar un transceptor que opere en otra frecuencia. Pruebe el transceptor RF FSK HM-TRP 868Mhz o el transceptor RF FSK HM-TRP 915Mhz.
1 x batería de litio AXIAL 1 / 2AA 3.6v
Resistencias de película metálica de 1 x 10k Ohm 0.5 Watt - Paquete de 8
Paso 2: Comience con un Arduino Pro Mini
- Suelde los pines del cabezal a la placa
- Quitar el botón de reinicio
¡Vea la imagen de arriba para ver algunos consejos!
Paso 3: cableado del módulo GPS a la placa Arduino
¡Siga las imágenes de arriba
Familiarízate con la hoja de datos del GPS, ¡o simplemente puedes improvisar!
- Suelde un trozo de cable rojo en el pin 4 del módulo GPS (VBACKUP)
- Suelde un trozo de cable negro en el pin 12 del módulo GPS (GND)
- Con cinta adhesiva de doble cara, conecte el GPS a la parte inferior de la placa Arduino
- Doble el cable negro a lo largo de la parte inferior de la placa Arduino y suelde a GND (¡junto a RAW!)
- Empuje una pata de resistencia a través del pin 9 de la placa Arduino y suelde en el pin 1 del módulo GPS
- Corte y doble la pata del resistor hacia abajo en los pines 9, 8, 7 y 6 y suelde
- Doble el cable rojo sobre la parte superior de la placa Arduino y suelde en VCC
- Empuje una pata de resistencia a través de los pines 5 y 4 de la placa Arduino y suelde en los pines 9 y 10 del módulo GPS
- Corte las patas de la resistencia al nivel de la placa Arduino y suelde
¡Su módulo GPS ya está listo para ser probado!
Paso 4: prueba del módulo GPS
Siempre es una buena idea probar su módulo GPS antes de continuar.
- Instale Arduino IDE en su computadora
- Cargue el código a continuación al registrador de datos usando una ruptura FTDI - 3.3V
- Open Serial Monitor en Arduino IDE, ahora debería poder ver los datos que se transmiten desde su módulo GPS a la placa Arduino
- También puede usar otro software como u-center para leer los datos del GPS y brindarle otra información, como cuántos satélites hay a la vista y la precisión de sus datos de ubicación.
¡No olvide que es posible que deba salir al exterior para que el módulo GPS pueda captar señales de los satélites!
Paso 5: ¡Pasar a la tecnología inalámbrica
Eche un vistazo a la hoja de datos de este transceptor. ¡Qué pequeña placa inteligente, transmite tan lejos como un Xbee Pro de 60 mW con una antena de cable, pero usa mucha menos corriente, por lo que nuestra batería durará más!
- Suelde una resistencia de 10K en la parte superior de la placa del transceptor entre VCC y ENABLE, esto hará que ENABLE se eleve para dormir, ¡bosteza!
- Suelde un trozo de cable en la parte inferior de la placa del transceptor entre VCC y CONFIG, esto elevará CONFIG hacia arriba para comunicarse
- Coloque un poco de cinta aislante en el costado del módulo GPS, esto evitará que la placa del transceptor se produzca un cortocircuito en el costado de la caja del módulo GPS
- Suelde otra longitud de cable rojo a VCC, amarillo a TX, negro a GND, blanco a RX y azul a ENABLE
- Coloque la placa del transceptor en el trozo restante de cinta de doble cara
- Tire del cable rojo debajo de la placa Arduino y suelde en VCC
- Primero tire del cable negro sobre la resistencia y luego hacia abajo debajo de la placa Arduino, suelde a GND
- Luego amarillo al pin 2, blanco al pin 3 y azul al pin A2
¡Qué esfuerzo! ¡Bien hecho, estás llegando!
Paso 6: ¡Necesitará un receptor
No tiene mucho sentido tener un registrador de datos GPS inalámbrico si no tiene un receptor, ¡y no podría ser más fácil que esta configuración!
- Coge tu segundo transceptor, tienes dos, ¿verdad?
- Suelde un tramo de cable rojo entre VCC y CONFIG
- Suelde un trozo de cable negro entre GND y ENABLE
- Suelde otra longitud de cable rojo a VCC, negro a GND, amarillo a TX y blanco a RX
- Ahora coloque algunos pines de encabezado en la ruptura FTDI
- Suelde el cable rojo a VCC, el cable negro a GND, el amarillo a RX y el blanco a TX (vea cómo invertimos los cables que conectan TX y RX, complicado, complicado, ¿verdad?)
¡Ahora estamos listos para una comunicación inalámbrica!
Paso 7: una nota sobre las antenas
Las antenas marcan la diferencia, pero con la vida silvestre, algunas veces tenemos que mantenerlas pequeñas.
La mejor antena para su registrador de datos y receptor es una antena dipolo; simplemente, suelde un cable de 173 mm de longitud al pin ANT del transceptor y un cable de 173 mm de longitud por separado al pin GND. Esta combinación nos dará un alcance de línea de visión de más de 2 km.
A veces simplemente no puedes tener cables colgando, la vida silvestre generalmente tiene dientes grandes y muerde, mastica y destruye antenas o incluso registradores de datos. Para ocultar sus antenas, puede enrollarlas, esto se llama antena helicoidal o de resorte. Simplemente envuelva su cable alrededor de un destornillador pequeño, comience por el extremo y gírelo hacia su transceptor.
PD ¿Sabes qué más hace a una gran antena, una guía de alambre de pesca? Por lo general, están hechos de alambre de acero trenzado con un revestimiento de plástico, extremadamente resistente y muy flexible. Excelente para su uso en la vida silvestre que puede estar gateando debajo o alrededor de la vegetación.
Paso 8: Probar las radios
- Cargue el código a continuación al registrador de datos usando una ruptura FTDI - 3.3V
- Retire el registrador de datos de la ruptura FTDI y encienda el registrador de datos usando su batería o cualquier otra fuente de alimentación de 3.3 v, + a VCC y - a GND
- Inserte su receptor en la salida FTDI (por lo general, debe quitar la salida FTDI del puerto USB de su computadora antes de cambiar los periféricos)
- Inicie Arduino IDE y abra su Serial Monitor
- Configure Serial Monitor en 9600 bps y 'Sin final de línea'
- Escriba 'tx' y haga clic en Enviar
- Debería recibir un mensaje del registrador de datos GPS que diga "¡PRUEBA OK!"
Paso 9: Implementación de su registrador de datos GPS inalámbrico
Eso es todo, prueba completa, ahora cargue el código a continuación usando Arduino IDE y su ruptura FTDI y ¡listo! Ahora tiene un registrador de datos GPS inalámbrico para usar con la vida silvestre.
Conozca su registrador de datos antes de implementarlo, aprenda a escuchar los latidos del corazón usando su receptor y el monitor serial (habrá uno cada 5 minutos y no olvide que el registrador de datos debe estar afuera). Una vez que reciba el latido del corazón, tiene 5 segundos para escribir 'tx' y hacer clic en Enviar, luego todos los datos serán 'volcados' a su pantalla, simplemente copie y pegue en el software de mapeo de su elección.
Familiarízate con el código, puedes cambiarlo para hacer lo que quieras. Rastreando un oso, bueno, ¿por qué no usar una batería más grande y recibir un latido del corazón cada minuto?
No le diré cómo empacar su registrador de datos o cómo conectarlo a su vida silvestre, ¡eso es lo que usted y su comité de ética deben decidir! Le diré que simplemente cubrimos nuestros registradores de datos con termorretráctil, ¡podría 'envasarlos' en epoxi si quisiera algo más resistente!
¡Un gran agradecimiento a todas las personas que me ayudaron con esto a lo largo de los años y mucha suerte con su registrador de datos GPS inalámbrico!
Primer premio en el concurso Wireless
Primer Premio en el Concurso Arduino 2017
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