Pelacakan Rute GPS V2: 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Proyek: Pelacakan Rute GPS V2

Tanggal: Mei - Juni 2020

MEMPERBARUI

Versi pertama dari proyek ini, meskipun bekerja pada prinsipnya, memiliki sejumlah kesalahan yang perlu diperbaiki. Pertama saya tidak suka kotaknya jadi saya menggantinya dengan yang lain. Kedua perhitungan untuk kecepatan dan jarak di mana tidak benar. Tes lapangan tambahan dengan unit ditempatkan di dalam kendaraan dan diizinkan untuk memetakan rute dan kemudian rute yang dipetakan ini dipetakan ke GPS Visualizer dan Google Earth Pro dengan hasil yang sangat baik baik dalam hal rute aktual yang dipetakan dan jarak yang dihitung diukur terhadap opsi "penggaris" di Bumi Pro

Selain itu, sirkuit telah diperbarui sehingga baterai 18650 memasok daya langsung ke papan DEV ESP32, sedangkan unit NEO7M GSP diberi daya langsung dari modul Step Down daripada melalui papan DEV. Ini menghasilkan sistem yang lebih stabil. Perangkat lunak umumnya dirapikan, dengan opsi Email dan koneksi selanjutnya ke Router lokal hanya dilakukan jika unit menemukan file atau file yang tersedia untuk dikirim. Satu perbaikan terakhir adalah mengubah tes "gps.location.isValid" menjadi "gps.location.isUpdated" ini memastikan bahwa hanya lokasi GPS yang diperbarui yang disimpan dalam file rute, daripada beberapa lokasi GPS yang masing-masing memiliki garis lintang dan bujur yang sama

Saya akan mencatat pada titik ini bahwa ini adalah sistem berbasis GPS pertama yang saya buat, dan versi selanjutnya sebagian besar akan menggantikan kabel yang ada dengan papan berbasis PCB. Untuk memastikan bahwa semua sambungan kabel tidak gagal, selama penanganan yang kasar, semua sambungan ini telah direkatkan

Saya telah memperbarui file ICO dan Fritzing dan menambahkan foto baru untuk menunjukkan perubahan yang telah saya buat

GAMBARAN

Proyek ini adalah perubahan arah yang lengkap bagi saya, menjauh dari Nixie Clocks, dan Robot berbasis WiFi. Penggunaan modul Arduino berbasis GPS telah menggelitik saya untuk beberapa waktu dan karena saya memiliki waktu luang menunggu bagian tambahan untuk proyek utama yang juga sedang saya kerjakan, saya memutuskan untuk membangun perangkat pelacak Rute GPS, bertenaga baterai, ringan, portabel, dan dapat mentransfer informasi rutenya baik melalui kartu micro SD atau, jika jaringan WiFi tersedia, melalui E-Mail dan file terlampir. Proyek ini membutuhkan penggunaan empat komponen yang belum pernah saya gunakan sebelumnya, yaitu layar oLED 0,96”, pembaca SD-Card, Modul GPS, dan Papan Pengembangan ESP32. Ukuran akhir unit, meskipun pasti portabel, dapat dikurangi lebih lanjut, sebesar 25-50%, jika kabel yang saya gunakan diganti dengan papan PCB yang terpasang langsung ke Papan Pengembangan ESP32 dan baterai 18650 dan step-down modul yang diganti dengan baterai Li-ion 5V yang sesuai.

Perlengkapan

1. Papan Pengembangan ESP32

2. Jam RTC DS3231 dengan baterai cadangan

3. Pembaca berbasis SPI Kartu Micro SD, dengan Kartu micro SD 1GB

4. Layar berbasis oLED I2C 0,96”

5. Modul GPS NEO-7M-0-000

6. Kapasitor 10uF

7. Resistor 2 x 10K, resistor 4,7K

8. Transformator penurun tegangan DC-DC

9. 2x18650 baterai

10. Tempat baterai ganda 18650

11. Sakelar kutub tunggal

12. Sakelar dorong sesaat

13. 2 x 100mmx50mmx65mm kotak proyek

14. Kabel Dupont, lem panas.

Langkah 1: KONSTRUKSI

Diagram Fritzing terlampir menunjukkan tata letak sirkuit. Dua baterai 18650 dan modul step-down dapat diganti dengan paket baterai Li-ion yang menyediakan 5V secara langsung. Saya merekomendasikan modul NEO-7M dengan steker antena eksternal SMA terintegrasi yang memungkinkan Anda untuk menambahkan sepotong kabel sederhana sepanjang 30cm yang mengambil informasi satelit, ini sering membutuhkan waktu beberapa menit setelah unit pertama kali dinyalakan. Bagian bawah dari dua kotak proyek memiliki bukaan yang dibuat untuk layar, antena GPS, sakelar, dan kartu SD, juga berisi jam RTC, pembaca Kartu SD, layar oLED 0,96”, tombol, modul GPS, dan papan PCB. Kotak proyek atas berisi papan Pengembangan ESP32, baterai 18650 dan dudukan baterai, modul step-down, dan satu lubang untuk sakelar kutub tunggal. Bagian atas kotak proyek ini ditahan di tempatnya dengan empat sekrup penghitung yang dapat dilepas untuk memungkinkan dua baterai isi ulang 18650 dilepas, diisi daya, dan kemudian diganti. Unit ini tidak tahan air, namun bisa dibuat demikian. Pengisi daya baterai berbasis USB yang sesuai juga dapat dipasang di dalam kotak proyek atas ini, dengan bukaan yang sesuai, agar baterai di dalamnya dapat diisi tanpa perlu melepas penutup kotak. Sementara modul GPS dapat memberikan waktu dan tanggal, seperti yang diperoleh dari satelit, saya memutuskan bahwa waktu dan tanggal lokal akan lebih cocok jadi saya menambahkan modul RTC.

Beberapa foto konstruksi menunjukkan pengembangan awal proyek ini di mana saya menggunakan papan WeMos D1 R2 dan layar LED 16x2 sederhana, keduanya diganti dalam versi final.

Langkah 2: PERANGKAT LUNAK

Alasan papan Arduino berbasis ESP32 adalah bahwa setelah beberapa penelitian saya menemukan bahwa ESP32 dapat berhasil mengirim email ke akun G-Mail, asalkan pengaturan akun diubah sehingga memungkinkan "E-Mail yang kurang aman diterima", ini memerlukan perubahan dalam pengaturan akun G-Mail. Untuk mengakses ini, buka opsi menu "Kelola Akun Google", lalu pilih "Keamanan" dan terakhir gulir ke bawah hingga Anda melihat "Akses aplikasi yang kurang aman", aktifkan fitur ini.

Anda perlu mengunduh dan menginstal file berikut ini: TinyGPS++.h, SoftwareSerial.h, "RTClib.h", "ESP32_MailClient.h", "SPIFFS.h", WiFiClient.h, math.h, Wire.h, SPI.h, SD.h, Adafruit_GFX.h, dan Adafruit_SSD1306.h.

Program ini dikembangkan menggunakan Arduino IDE versi 1.8.12, dan board yang dipilih adalah “DOIT ESP32 DEVKIT V1”.

Karena ukuran program, Anda tidak dapat mengembangkan program ini di Arduino UNO, juga saat mengunduh perangkat lunak, Anda perlu melepas kabel TX dari modul GSP jika tidak, unduhan akan gagal. Kapasitor 10uF dipasang pada pin “EN” dan “GND” pada papan ESP32 sehingga tombol “EN” tidak perlu ditekan setiap kali program perangkat lunak baru diunduh.

Perangkat lunak Arduino dikembangkan untuk memungkinkan pengguna sistem untuk merekam rute atau rute di dalam unit dan kemudian menghapus SD-Card dan mengunggahnya melalui pembaca kartu berbasis PC, atau untuk memilih opsi menu E-Mail dan memiliki semua file rute yang disimpan di unit dikirim ke akun G-Mail, satu rute dilampirkan ke setiap E-Mail. File rute diformat dalam Unit dan dapat mengambil bentuk dua gaya yang berbeda, format "GPX" yang dapat langsung dilihat dengan menggunakan "GPS Viewer" aplikasi google yang tersedia gratis untuk digunakan di Internet, atau "KML" format yang dapat langsung dilihat dengan menggunakan aplikasi “Google Earth Pro” yang tersedia untuk diunduh dari Internet. Aplikasi yang sama ini juga dapat membaca dan menampilkan file rute berbasis “GPX”. Kedua format file ini tersedia secara bebas sebagai skema format file dan dapat ditemukan di internet di Wikipedia. Setelah e-mail atau e-mail terkirim, unit akan kembali ke pemantauan rute, namun akan default ke format file GPX. Tombol tekan digunakan untuk memilih opsi E-Mail, memilih format file GPX atau KML, dan untuk memulai dan menghentikan perekaman rute. Dalam mode pemantauan rute, layar oLED akan menampilkan bujur dan lintang dari posisi saat ini dan kemudian pada layar kedua menampilkan waktu saat ini, tanggal, ketinggian dalam meter, jumlah satelit yang digunakan, kecepatan dalam Km, dan terakhir tentu saja diberikan sebagai satu. dari titik-titik kompas kardinal. Saat dalam mode perekaman rute, layar akan menampilkan file rute yang telah dibuka, kemudian selain dua layar yang dijelaskan sebelumnya, layar ketiga akan ditampilkan yang merinci file rute yang digunakan, jumlah titik jalan yang telah direkam, dan terakhir jarak yang ditempuh dalam Km.

Gambar berikut menunjukkan bagaimana email, yang dibuat dan dikirim oleh unit, diterima dan ditampilkan oleh G-Mail.

Langkah 3: KESIMPULAN

Saya telah belajar banyak dari pengembangan proyek ini, namun unit ini hanya dapat dianggap sebagai "back end" ke sistem berbasis Aplikasi yang mengambil file GPX atau KML untuk menampilkannya. Menggunakan perangkat lunak pihak ketiga adalah alternatif yang dapat diterima untuk pengembangan perangkat lunak ini lebih lanjut. Ketersediaan opsi menu "Aplikasi yang Kurang Aman" di menu Manajemen Akun Google mungkin terbatas karena perubahan mungkin terjadi pada bulan Juni 2020, jika hal ini terjadi maka pengalihan email ke akun alternatif mungkin diperlukan atau dengan menggunakan port 586 pada server email.

Langkah 4: Format File GPS dan KML

Berikut ini menunjukkan konten file khas untuk setiap jenis file yang dihasilkan unit, (nilai lintang dan bujur tidak banyak berubah dalam contoh ini karena unit tidak bergerak). Kedua file berisi data header dan footer minimum yang diperlukan oleh GPS Viewer dan Google Earth pro untuk menampilkan garis hitam sederhana yang menunjukkan rute yang diambil:

File KML:

File GPX: