Pelacak Hewan Peliharaan Berbasis Tinyduino LoRa: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Siapa yang tidak ingin memiliki hewan peliharaan?? Teman-teman berbulu itu bisa memenuhi Anda dengan cinta dan kebahagiaan. Tapi rasa sakit karena kehilangan mereka sangat menghancurkan. Keluarga kami memiliki seekor kucing bernama Thor (gambar di atas) dan dia adalah seorang pengembara yang menyukai petualangan. Sering kali dia kembali setelah perjalanan mingguan sering dengan cedera dan jadi kami berusaha untuk tidak membiarkan dia keluar. Tapi apa tidak, dia keluar lagi tetapi tidak kembali:(Kami tidak dapat menemukan sedikit pun jejak bahkan setelah mencari selama berminggu-minggu. Keluarga saya menjadi enggan untuk memiliki kucing lagi karena kehilangan dia sangat traumatis. Jadi saya memutuskan untuk melihatnya pada pelacak hewan peliharaan. Tetapi sebagian besar pelacak komersial memerlukan langganan atau berat untuk kucing. Ada beberapa pelacak berbasis arah radio yang bagus tetapi saya ingin mengetahui lokasi yang akurat karena saya tidak akan berada di rumah hampir sepanjang hari. Jadi saya memutuskan untuk membuat pelacak dengan Tinyduino dan modul LoRa yang mengirim lokasi ke stasiun pangkalan di rumah saya yang memperbarui lokasi ke aplikasi.

P. S. tolong maafkan saya untuk gambar berkualitas rendah.

Langkah 1: Komponen yang Diperlukan

1. Papan Prosesor TinyDuino
2. GPS Perisai Kecil
3. Papan pengembangan WiFi ESP8266
4. Harapan RF RFM98(W) (433 MHz) x 2
5. Papan Proto Perisai Kecil
6. USB Tinyshield
7. Baterai polimer lithium - 3,7 V (saya menggunakan 500mAh untuk mengurangi berat)
8. Besi solder
9. Kabel jumper (Wanita ke Wanita)

Langkah 2: Pemancar

Kita perlu menghubungkan transceiver LoRa ke tinyduino. Untuk ini, kita perlu menyolder kabel dari modul RFM98 ke protoboard tinyshield. Saya akan menggunakan perpustakaan RadioHead untuk komunikasi dan koneksi dilakukan sesuai dokumentasi.

Protoboard RFM98

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

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

D10 -------------- NSS (Pilihan chip CS)

D13 -------------- SCK (jam SPI masuk)

D11 -------------- MOSI (Data SPI masuk)

D12 -------------- MISO (Data SPI keluar)

Pin 3.3V dari RFM98 terhubung ke baterai +ve.

CATATAN: Sesuai lembar data, tegangan maksimum yang dapat diterapkan ke RFM98 adalah 3,9V. Periksa tegangan baterai sebelum menghubungkan

Saya menggunakan antena heliks untuk RFM98 karena akan mengurangi ukuran pelacak.

Mulailah dengan prosesor tinyduino di bagian bawah tumpukan diikuti oleh tinyshield GPS dan kemudian protoboard di bagian atas. Kepala solder di bawah protoboard mungkin sedikit mengganggu; dalam kasus saya itu menyentuh pelindung gps di bawahnya, jadi saya mengisolasi bagian bawah protoboard dengan pita listrik. Itu dia, kami selesai membangun pemancar!!!

Unit pemancar kemudian dapat dihubungkan ke baterai dan dipasang ke kalung hewan peliharaan.

Langkah 3: Stasiun Pangkalan

Papan pengembangan WiFi ESP8266 adalah pilihan sempurna jika Anda ingin menghubungkan proyek Anda ke internet. Transceiver RFM98 terhubung ke ESP8266 dan menerima pembaruan lokasi dari pelacak.

ESP8266 RFM98

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

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

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

D8 ---------- NSS (Pilihan chip CS)

D5 ---------- SCK (jam SPI masuk)

D7 ---------- MOSI (Data SPI masuk)

D6 ---------- MISO (Data SPI keluar)

Catu daya ke base station dibuat menggunakan adaptor dinding 5V DC. Saya memiliki beberapa adaptor dinding lama tergeletak di sekitar, jadi saya merobek konektor dan menghubungkannya ke pin VIN dan GND dari ESP8266. Antena juga terbuat dari kawat tembaga dengan panjang ~17,3 cm (antena gelombang seperempat).

Langkah 4: Aplikasi

Saya menggunakan Blynk (dari sini) sebagai aplikasi. Ini adalah salah satu opsi termudah karena didokumentasikan dengan sangat baik dan widget hanya dapat diseret.

1. Buat akun Blynk dan buat proyek baru dengan ESP8266 sebagai perangkat.

2. Drag and Drop Widgets dari menu widget.

3. Sekarang, Anda perlu mengatur pin virtual untuk masing-masing widget ini.

4. Gunakan pin yang sama seperti di atas dalam kode sumber stasiun pangkalan.

Ingatlah untuk menggunakan kunci otorisasi proyek Anda dalam kode arduino.

Langkah 5: Kode

Proyek ini menggunakan Arduino IDE.

Kodenya cukup sederhana. Pemancar akan mengirim sinyal setiap 10 detik dan kemudian menunggu pengakuan. Jika pengakuan "aktif" diterima, maka ia akan mengaktifkan GPS dan menunggu pembaruan lokasi dari GPS. Selama waktu ini, itu masih akan memeriksa koneksi dengan stasiun pangkalan dan jika koneksi terputus di antara pembaruan GPS, itu akan mencoba lagi beberapa kali dan jika masih tidak terhubung, GPS dimatikan dan pelacak akan mundur ke rutinitas normal (yaitu mengirim sinyal setiap 10 detik). Jika tidak, data GPS akan dikirim ke stasiun pangkalan. Sebaliknya, jika pengakuan "berhenti" diterima (di antara serta di awal), pemancar menghentikan GPS dan kemudian kembali ke rutinitas normal.

Stasiun pangkalan mendengarkan sinyal apa pun dan jika sinyal diterima, stasiun pangkalan akan memeriksa apakah tombol "temukan" di dalam aplikasi aktif. Jika "aktif" maka nilai lokasi diambil. Jika "mati" maka stasiun pangkalan mengirimkan pengakuan "berhenti" ke pemancar. Anda dapat memilih untuk mendengarkan sinyal hanya jika tombol "temukan" aktif tetapi saya menambahkannya sebagai fitur keamanan untuk mengetahui apakah koneksi terputus di antaranya dan memperingatkan pengguna (seperti geofence).

Langkah 6: Lampiran

Pelacak:

Pencetakan 3D adalah cara yang harus dilakukan, tetapi saya lebih suka menempelkannya di kerah. Ini berantakan, dan saya benar-benar tidak tahu apakah kucing ingin mengambil kekacauan seperti itu di leher mereka.

Stasiun Pangkalan:

Wadah plastik sudah lebih dari cukup untuk stasiun pangkalan. Jika Anda ingin memasangnya di luar, Anda mungkin perlu mempertimbangkan wadah tahan air.

MEMPERBARUI:

Saya berpikir untuk membuat penutup untuk pelacak, tetapi karena saya tidak memiliki printer 3D, wadah kecil diubah menjadi penutup:) Rakitan elektronik disimpan dalam satu wadah dan baterai di wadah lain.

Saya menggunakan balok sebagai penutup untuk elektronik. Untungnya, ada topi yang pas dengannya. Untuk baterai digunakan wadah Tic-Tac. Untuk mengamankan baterai, wadahnya dipersingkat sehingga baterai terpasang dengan sempurna. Klip kertas digunakan untuk menempelkan wadah ke kerah.

Langkah 7: Pengujian dan Kesimpulan

Kepada siapa kita akan mengujinya?? Bukan, bukan karena saya tidak punya kucing sekarang. Yah, saya punya dua;)

Tapi mereka terlalu kecil untuk memakai kerah dan saya memutuskan untuk mengujinya sendiri. Jadi saya berjalan-jalan di sekitar rumah saya dengan pelacak. Base station dijaga pada ketinggian 1m dan sebagian besar waktu ada vegetasi lebat dan bangunan di antara tracker dan base station. Saya merasa sangat sedih sehingga saya tiba-tiba kehabisan ruang (meskipun di beberapa tempat sinyalnya lemah). Namun di medan seperti itu, mendapatkan jangkauan ~100m tanpa banyak kehilangan data adalah hal yang sangat berarti.

Pengujian jangkauan yang telah saya lakukan ada di sini.

GPS tampaknya bekerja agak normal di bawah vegetasi lebat tetapi kadang-kadang lokasi tampak melayang. Jadi saya juga berharap untuk menambahkan modul WiFi (karena ada begitu banyak router di rumah-rumah terdekat) untuk mendapatkan lokasi kasar lebih cepat (dengan mengukur kekuatan sinyal dari banyak router dan melakukan triangulasi).

Saya tahu bahwa jangkauan sebenarnya seharusnya jauh lebih banyak, tetapi karena skenario penguncian saat ini, saya tidak bisa banyak bergerak keluar rumah. Di masa depan, saya pasti akan mengujinya secara ekstrem dan memperbarui hasilnya:)

Sampai saat itu, selamat mendengkur…..