Raspberry Pi GPS Logger: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Instruksi ini menjelaskan kepada Anda cara membuat pencatat GPS ringkas dengan raspberry pi zero. Keuntungan utama sistem ini adalah termasuk baterai dan karena itu sangat kompak.

Perangkat menyimpan data dalam file.nmea. Data berikut dapat dengan mudah ditampilkan di google earth:

• Posisi
• Kecepatan
• Ketinggian
• Jarak

Sistem ini dapat digunakan di tempat-tempat di mana Anda tidak ingin meletakkan ponsel cerdas Anda, misalnya:

• Longboarding (terutama menuruni bukit)
• Di drone

Langkah 1: Bahan

Untuk mewujudkan instruksi ini, Anda memerlukan perangkat keras berikut:

• Raspberry Pi Zero dengan HDMI dan adaptor USB
• Kartu micro SD
• Adafruit GPS
• Adafruit 500mAh Powerboost Charger
• Baterai Li-Po, yang dapat memberikan daya yang cukup untuk meningkatkan daya (2500mAh dalam tutoriel)
• Stripboard PCB (minimal 29x23 lubang)
• beberapa kawat tembaga
• 2x 200 Ohm resistor (atau dengan lebih banyak resistansi)
• 3x 10 kiloohm resistor
• LED hijau dan merah (LED dan paket resistor)
• 3x tombol tekan

Alat yang Anda butuhkan:

• komputer dengan pembaca kartu SD
• keboard untuk raspberry pi
• tampilan dengan HDMI
• kabel HDMI
• kabel Ethernet
• Adaptor USB ke LAN
• Stasiun solder
• beberapa penjepit untuk memotong dan menekuk kabel tembaga

Anda dapat menggunakan raspberry pi lain (bukan nol) untuk instalasi jika Anda tidak memiliki adaptor yang tepat.

Peringatan: Baterai lithium bisa sangat berbahaya! Pilih baterai Li-Po yang dapat memberikan daya yang cukup dan yang memiliki sirkuit perlindungan bawaan. Saya tidak bertanggung jawab jika terjadi kecelakaan.

Langkah 2: Instal Raspberry Pi

Untuk menginstal raspberry pi Anda, Anda perlu mengunduh dua hal:

Win32diskImager: https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/Raspbian Jessy lite:

Pastikan untuk mengunduh Raspbian versi 32 bit.

Instal Win32DiskImager dan buka. Pilih file Raspbianimg dan kartu SD kosong. Tekan tombol tulis, tunggu hingga win32DiskImager selesai dan lepaskan kartu SD dari komputer.

Langkah 3: Tambahkan Skrip

Cara termudah untuk menambahkan skrip adalah menyalinnya ke kartu sd dengan komputer.

Salin file dari repositori ini ke partisi kartu SD atau klon repositori di raspberry pi dan pindahkan ke folder /boot.

Repositori Github:

Dan jika Anda suka pemrograman, periksa Instagram saya:)

Langkah 4: Instal Paket

Jika Anda memiliki adaptor ethernet dan HDMI, sambungkan raspberry pi zero ke layar HDMI dan ke jaringan. Masukkan kartu SD dan mulai raspberry pi. Jika Anda tidak memiliki adaptor, Anda dapat menggunakan raspberry pi lain untuk instalasi. Dalam proyek ini saya menggunakan raspberry pi model B.

Mulai raspberry pi dan masukkan nama pengguna default: pi dan kata sandi: raspberry. Ketik perintah untuk memulai alat konfigurasi.

sudo raspi-config

Perluas sistem file untuk memastikan bahwa seluruh kartu SD digunakan dan nonaktifkan terminal serial di bagian lanjutan. Anda mungkin juga ingin mengubah kata sandi, tata letak keyboard, atau mengaktifkan SSH.

Sebelum menginstal paket, reboot raspberry pi dan lakukan pembaruan:

sudo apt-get update

Kemudian instal semua paket python untuk komunikasi dengan GPS dan GPIO.

sudo apt-get install python-dev python-rpi.gpio python-serial

Langkah 5: Konfigurasikan Crontab

Untuk itu skrip mendengarkan tombol yang terhubung ke GPIO, kita perlu menjalankannya tepat setelah raspberry pi dijalankan. Untuk melakukan ini kita perlu crontab. Crontab diinstal secara default.

sudo crontab -e

Jika muncul pesan error tekan enter saja.

di akhir file, tepat setelah komentar, tambahkan baris berikut:

@reboot sh /boot/gps.sh

Ini akan menjalankan skrip gps.sh setelah setiap startup. Simpan modifikasi dan tutup editor dengan CTRL+O dan CTRL+X. Pi raspberry Anda sekarang siap, Anda dapat mematikannya dengan:

sudo matikan sekarang

Langkah 6: Diagram PCB

Dalam gambar Anda melihat diagram yang saya buat untuk PCB proyek ini.

Untuk diagram PCB:

• Garis vertikal adalah jumper.
• Titik-titik adalah titik solder
• Lingkaran adalah koneksi ke komponen di luar PCB
• Dan salib-salib itu putus di strip cupper.
• Persegi panjang adalah resistor (simbol adalah yang eropa)
• Garis horizontal adalah untuk memahami sirkuit dengan lebih baik

Gambar kedua menjelaskan setiap koneksi eksternal dari PCB utama.

Anda mungkin ingin meningkatkan, mengubah diagram saya atau menambahkan fungsi lain ke sirkuit. Misalnya, Anda dapat menambahkan sensor suhu, kelembaban, atau akselerasi. Namun perlu diingat bahwa Anda memerlukan ruang untuk setiap komponen (raspberry pi, gps, powerboost, dan baterai), dan konektor USB powerboost harus dapat diakses untuk mengisi daya baterai.

Catatan: Diagram adalah tampilan dari sisi tembaga PCB.

Langkah 7: Tombol Solder dan LED

Untuk antarmuka pengguna, potong PCB kecil untuk menyolder LED dan tombol di atasnya. Jika PCB memiliki baris tembaga seperti pada gambar, Anda memerlukan alat untuk menginterupsi strip cupper. Jika Anda tidak memiliki alat seperti ini, gunakan saja sesuatu yang tajam seperti sepotong aluminium dari floppy disk lama.

Pada gambar pertama Anda melihat PCB yang sudah jadi, dengan kabel untuk setiap komponen (LED atau tombol) dan kabel ground yang sama. Masing-masing kawat ini harus disolder ke PCB utama.

Catatan: Tembaga coklat pada PCB disebabkan oleh panasnya besi solder.

Langkah 8: Siapkan PCB

Potong PCB dengan 23 baris dan 29 kolom. Sangat membantu jika PCB memiliki baris tembaga dan tidak hanya berdering di sekitar setiap lubang. Siapkan jumper dari kawat untuk menghubungkan baris-baris PCB. Potong baris tembaga di tempat-tempat yang ditunjukkan pada diagram dari langkah 6 (persilangan).

Langkah 9: Solder PCB

Mulailah menyolder jumper, karena mereka adalah komponen yang paling kecil. Potong semua kelebihan kawat dan pin.

Lanjutkan dengan resistor. Setelah resistor PCB selesai.

Kita sekarang perlu menyiapkan PCB lainnya (GPS, power boost dan raspberry pi). Solder pin yang diperlukan ke komponen ini (lihat diagram).

Akhirnya Anda bisa menyolder semua bagian bersama-sama. Hati-hati dalam menyolder, konektor baterai tidak boleh saling bersentuhan.

Untuk melindungi perangkat, masukkan ke dalam carboard atau kotak. Itu tidak perlu, itu tergantung di mana Anda menggunakannya.

Langkah 10: Penggunaan

Letakkan kartu SD yang terpasang di pi nol dan nyalakan perangkat dengan mengganti sakelar. Sampai LED merah menyala, raspberry pi siap merekam data GPS dari penerima GPS.

LED merah pada penerima GPS mungkin berkedip sekali per detik, ini berarti penerima sedang mencari satelit. Keluarlah dan tunggu beberapa menit, kedipan akan berubah dari satu detik menjadi sekali setiap 15 detik, ini berarti telah menemukan cukup banyak satelit untuk menghitung koordinat.

Untuk mulai merekam koordinat, tekan tombol di sebelah LED hijau (mulai pada diagram)