Tinyduino LoRa Based Pet Tracker: 7 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Hvem vil ikke have kæledyr ?? Disse lodne venner kan fylde dig med kærlighed og lykke, men smerten ved at savne dem er ødelæggende. Vores familie havde en kat ved navn Thor (billedet ovenfor), og han var en eventyrlysten vandrer. Mange gange vendte han tilbage efter ugentlige ture ofte med skader, og derfor forsøgte vi ikke at slippe ham ud. Men hvad ikke, han gik ud igen, men vendte ikke tilbage: (Vi kunne ikke finde et lille spor, selv efter at have søgt i flere uger. Min familie blev tilbageholdende med at have flere katte, da det var meget traumatisk at miste ham. Så jeg besluttede at kigge efter på kæledyrssporere. Men de fleste af de kommercielle trackere krævede abonnementer eller er tunge for en kat. Der er nogle gode radioretningsbaserede trackere, men jeg ville vide en præcis placering, da jeg ikke vil være hjemme det meste af dagen. Så jeg besluttede at lave en tracker med Tinyduino og et LoRa -modul, der sender placering til basestationen i mit hjem, som opdaterer placeringen til en app.

P. S. tilgiv mig venligst billeder i lav kvalitet.

Trin 1: Påkrævede komponenter

1. TinyDuino Processor Board
2. Tinyshield GPS
3. ESP8266 WiFi udviklingstavle
4. Håber RF RFM98 (W) (433 MHz) x 2
5. Tinyshield Proto Board
6. USB Tinyshield
7. Litiumpolymerbatteri - 3,7 V (jeg brugte 500mAh til at reducere vægten)
8. Loddekolbe
9. Jumper ledninger (Kvinde til Kvinde)

Trin 2: Senderen

Vi skal tilslutte LoRa -transceiveren til tinyduino. Til dette skal vi lodde ledninger fra RFM98 -modulet til tinyshield protoboardet. Jeg ville bruge RadioHead -biblioteket til kommunikation, og forbindelsen udføres i henhold til dokumentationen.

Protoboard RFM98

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

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

D10 -------------- NSS (CS-chip vælg ind)

D13 -------------- SCK (SPI ur ind)

D11 -------------- MOSI (SPI Data in)

D12 -------------- MISO (SPI-data ude)

3,3V pin af RFM98 er forbundet til batteriet +ve.

BEMÆRK: I henhold til databladet er den maksimale spænding, der kan påføres RFM98, 3,9V. Kontroller batterispændingen, før du tilslutter

Jeg brugte en spiralformet antenne til RFM98, da det ville reducere størrelsen på trackeren.

Start med tinyduino -processoren i bunden af stakken efterfulgt af tinyshield GPS og derefter protoboardet øverst. Loddehovederne under protoboardet kan blive lidt irriterende; i mit tilfælde rørte det gps -skjoldet under det, så jeg isolerede bunden af protoboardet med elektrisk tape. Det er det, vi færdiggjorde at bygge senderen !!!

Senderenheden kan derefter tilsluttes batteriet og fastgøres til kæledyrets krave.

Trin 3: Basestationen

ESP8266 WiFi -udviklingskort er et perfekt valg, hvis du vil slutte dit projekt til internettet. RFM98 -transceiveren er forbundet til ESP8266 og modtager placeringsopdateringer fra trackeren.

ESP8266 RFM98

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

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

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

D8 ---------- NSS (CS-chip vælg ind)

D5 ---------- SCK (SPI ur ind)

D7 ---------- MOSI (SPI Data in)

D6 ---------- MISO (SPI-data ude)

Strømforsyningen til basestationen blev foretaget ved hjælp af en 5V DC -vægadapter. Jeg havde nogle gamle vægadaptere liggende, så jeg rev stikket af og sluttede det til VIN- og GND -benene på ESP8266. Antennen blev også lavet af en kobbertråd med en længde på ~ 17,3 cm (kvartbølge -antenne).

Trin 4: Appen

Jeg brugte Blynk (herfra) som app. Dette er en af de nemmeste muligheder, da det er meget veldokumenteret, og widgets kan bare trækkes.

1. Opret en Blynk -konto, og lav et nyt projekt med ESP8266 som enhed.

2. Træk og slip widgets fra widgetmenuen.

3. Nu skal du konfigurere virtuelle pins til hver af disse widgets.

4. Brug de samme ben som ovenstående i basestationens kildekode.

Husk at bruge din projektgodkendelsesnøgle i arduino -koden.

Trin 5: Koden

Dette projekt bruger Arduino IDE.

Koden er ret simpel. Senderen sender et signal hvert 10. sekund og venter derefter på en bekræftelse. Hvis der modtages en "aktiv" kvittering, vil den tænde for GPS'en og vente på en lokaliseringsopdatering fra GPS. I løbet af denne tid vil det stadig kontrollere forbindelsen til basestationen, og hvis forbindelsen går tabt mellem GPS -opdateringerne, vil den prøve igen et par gange, og hvis den stadig ikke er tilsluttet, slukkes GPS'en, og trackeren falder tilbage til den normale rutine (dvs. afsendelse af signal hvert 10. sekund). Ellers sendes GPS -dataene til basestationen. Hvis der i stedet modtages en "stop" -bekræftelse (imellem såvel som i begyndelsen), stopper senderen GPS'en og falder derefter tilbage til den normale rutine.

Basestationen lytter efter ethvert signal, og hvis der modtages et signal, kontrollerer den, om "find" -knappen inde i appen er tændt. Hvis den er "tændt", hentes placeringsværdierne. Hvis den er "slukket", sender basestationen "stop" -bekræftelse til senderen. Du kan kun vælge at lytte efter signal, hvis "find" -knappen er tændt, men jeg tilføjede det som en sikkerhedsfunktion for at vide, om forbindelsen gik tabt imellem og advare brugeren (noget som geofence).

Trin 6: Kabinetter

Tracker:

3D -print er vejen frem, men jeg foretrak at tape det fast på kraven. Det er et rod, og jeg ved seriøst ikke, om katte gerne vil tage sådan noget rod på nakken.

Basestation:

En plastbeholder var mere end nok til basestationen. Hvis du vil montere det udenfor, skal du muligvis overveje vandtætte beholdere.

OPDATERING:

Jeg tænkte på at lave et kabinet til tracker, men da jeg ikke havde en 3D -printer, blev små beholdere forvandlet til kabinetter:) Elektronikmonteringen blev opbevaret i en beholder og batteriet i en anden.

Jeg brugte blokke som et kabinet til elektronik. Heldigvis var der en hætte, der passede fint. Til batteriet blev der brugt en Tic-Tac-beholder. For at sikre batteriet blev beholderen forkortet, så batteriet passede perfekt. Papirklip blev brugt til at fastgøre beholderne på kraven.

Trin 7: Test og konklusion

Hvem ville vi teste det på ?? Nej, det er ikke sådan, at jeg ikke har katte nu. Nå, jeg har to;)

Men de er for små til at bære kraven, og jeg besluttede at teste det selv. Så jeg havde en tur rundt i mit hus med trackeren. Basestationen blev holdt i en 1 meters højde, og det meste af tiden var der tung vegetation og bygninger mellem trackeren og basestationen. Jeg følte mig så ked af det, at jeg pludselig løb tør for plads (selvom signalet nogle steder er svagt). Men i et sådant terræn er det meget mærkbart at få en rækkevidde på ~ 100 m uden meget datatab.

Den afprøvningstest, jeg har foretaget, er her.

GPS'en ser ud til at fungere noget normalt under tung vegetation, men lejlighedsvis ser det ud til, at placeringen driver. Så jeg glæder mig også til at tilføje et WiFi -modul (da der er så mange routere i nærliggende huse) for at opnå en grov placering hurtigere (ved at måle signalstyrker fra mange routere og triangulere).

Jeg ved, at den faktiske rækkevidde burde være meget mere, men på grund af det aktuelle lockdown -scenario kan jeg ikke flytte meget ud af huset. I fremtiden ville jeg helt sikkert teste det til det yderste og opdatere resultaterne:)

Indtil da, glad spøgelse ….