Tinyduino LoRa -pohjainen lemmikkiseuranta: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Kukapa ei haluaisi lemmikkejä ?? Nuo pörröiset ystävät voivat täyttää sinut rakkaudella ja onnella, mutta heidän kadottamisensa tuska on tuhoisaa. Perheellämme oli kissa nimeltä Thor (kuva yllä) ja hän oli seikkailua rakastava vaeltaja. Monta kertaa hän palasi viikoittaisten matkojen jälkeen usein loukkaantuneina, joten yritimme olla päästämättä häntä ulos. Mutta mitä ei, hän meni uudelleen ulos, mutta ei palannut: (Emme löytäneet pientä jälkeä edes viikkojen etsinnän jälkeen. Perheeni ei halunnut saada enää kissoja, koska hänen menettäminen oli paljon traumaattista. Joten päätin katsoa Mutta suurin osa kaupallisista seurantalaitteista edellytti tilauksia tai ne ovat raskaita kissalle. On olemassa hyviä radiosuuntaan perustuvia seurantoja, mutta halusin tietää tarkan sijainnin, koska en ole kotona suurimman osan päivästä. Joten päätin tehdä seurannan Tinyduinon ja LoRa -moduulin avulla, joka lähettää sijainnin kotini tukiasemalle, joka päivittää sijainnin sovellukseksi.

P. S. anteeksi huonolaatuiset kuvat.

Vaihe 1: Tarvittavat komponentit

1. TinyDuino -prosessorilevy
2. Tinyshield GPS
3. ESP8266 WiFi -kehityskortti
4. Hope RF RFM98 (W) (433 MHz) x 2
5. Tinyshield Proto Board
6. USB Tinyshield
7. Litiumpolymeeriakku - 3,7 V (painon pienentämiseen käytin 500 mAh)
8. Juotin
9. Hyppyjohdot (naaras - naaras)

Vaihe 2: Lähetin

Meidän on kytkettävä LoRa -lähetinvastaanotin tinyduinoon. Tätä varten meidän on juotettava johdot RFM98 -moduulista tinyshield -esilevyyn. Käytän RadioHead -kirjastoa viestintään ja yhteys tehdään asiakirjojen mukaisesti.

Protoboard RFM98

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

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

D10 -------------- NSS (CS-sirun valinta sisään)

D13 -------------- SCK (SPI-kellotulo)

D11 -------------- MOSI (SPI-tiedot)

D12 -------------- MISO (SPI Data out)

RFM98: n 3.3V -nasta on kytketty akkuun +ve.

HUOMAUTUS: Tietolomakkeen mukaan RFM98 -laitteeseen voidaan syöttää suurin jännite 3,9 V. Tarkista akun jännite ennen liittämistä

Käytin kierreantennia RFM98: lle, koska se pienentäisi seurantalaitteen kokoa.

Aloita pinon alareunassa olevasta tinyduino -prosessorista, jota seuraa tinyshield GPS ja sitten ylälaatan protoboard. minun tapauksessani se kosketti gps -suojaa sen alla, joten eristin protoboardin pohjan sähköteipillä. Siinä kaikki, saimme lähettimen rakentamisen päätökseen !!!

Lähetinyksikkö voidaan sitten liittää akkuun ja kiinnittää lemmikin kaulukseen.

Vaihe 3: Tukiasema

ESP8266 WiFi -kehityskortti on täydellinen valinta, jos haluat yhdistää projektisi Internetiin. RFM98 -lähetin -vastaanotin on kytketty ESP8266 -laitteeseen ja vastaanottaa sijaintipäivitykset seurantalaitteelta.

ESP8266 RFM98

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

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

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

D8 ---------- NSS (CS-sirun valinta sisään)

D5 ---------- SCK (SPI-kellotulo)

D7 ---------- MOSI (SPI-tiedot sisään)

D6 ---------- MISO (SPI Data out)

Virransyöttö tukiasemaan tehtiin 5 V DC -seinäsovittimella. Minulla oli vanhoja seinäsovittimia, joten repin liittimen irti ja liitin sen ESP8266: n VIN- ja GND -nastoihin. Myös antenni valmistettiin kuparilangasta, jonka pituus oli ~ 17,3 cm (neljännesaaltoantenni).

Vaihe 4: Sovellus

Käytin Blynkia (täältä) sovelluksena. Tämä on yksi helpoimmista vaihtoehdoista, koska se on hyvin dokumentoitu ja widgetit voidaan vetää vain vetämällä.

1. Luo Blynk -tili ja luo uusi projekti ESP8266 -laitteena.

2. Vedä ja pudota widgetit widget -valikosta.

3. Nyt sinun on määritettävä virtuaaliset nastat kullekin näistä widgeteistä.

4. Käytä samoja nastoja kuin yllä tukiaseman lähdekoodissa.

Muista käyttää projektin valtuutusavainta arduino -koodissa.

Vaihe 5: Koodi

Tämä projekti käyttää Arduino IDE: tä.

Koodi on melko yksinkertainen. Lähetin lähettää signaalin 10 sekunnin välein ja odottaa sitten kuittausta. Jos "aktiivinen" kuittaus vastaanotetaan, se kytkee GPS: n päälle ja odottaa GPS -sijainnin päivitystä. Tänä aikana se tarkistaa edelleen yhteyden tukiasemaan, ja jos yhteys katkeaa GPS -päivitysten välillä, se yrittää uudelleen muutaman kerran ja jos se ei vieläkään ole yhteydessä, GPS kytketään pois päältä ja jäljitin seuraa normaaliin rutiiniin (eli signaalin lähettäminen 10 sekunnin välein). Muussa tapauksessa GPS -tiedot lähetetään tukiasemalle. Sen sijaan, jos "stop" -kuittaus vastaanotetaan (välillä ja alussa), lähetin pysäyttää GPS: n ja palaa sitten normaaliin rutiiniin.

Tukiasema kuuntelee mitä tahansa signaalia ja jos signaali vastaanotetaan, se tarkistaa, onko "Etsi" -painike sovelluksen sisällä päällä. Jos se on "päällä", sijainti -arvot haetaan. Jos se on "pois", tukiasema lähettää "stop" -kuittauksen lähettimelle. Voit halutessasi kuunnella signaalia vain, jos "etsi" -painike on päällä, mutta lisäsin sen turvaominaisuudeksi tietääkseni, katkesiko yhteys välissä, ja varoittaa käyttäjää (jotain geofencea).

Vaihe 6: Kotelot

Seuraaja:

3D -tulostus on oikea tapa edetä, mutta mieluummin teipasin sen kaulukseen. Se on sotku, enkä todellakaan tiedä, haluaisivatko kissat ottaa tällaisen sotkun kaulaansa.

Tukiasema:

Muovisäiliö oli enemmän kuin riittävä tukiasemalle. Jos haluat asentaa sen ulkopuolelle, sinun on ehkä harkittava vedenpitäviä astioita.

PÄIVITTÄÄ:

Ajattelin tehdä kotelon seurantaa varten, mutta koska minulla ei ollut 3D -tulostinta, pienet astiat muutettiin koteloiksi:) Elektroniikkakokoonpano pidettiin yhdessä säiliössä ja akku toisessa.

Käytin lohkoja elektroniikan kotelona. Onneksi oli korkki, joka sopi siihen hienosti. Akkua varten käytettiin Tic-Tac-säiliötä. Akun kiinnittämiseksi säiliötä lyhennettiin siten, että akku asettui täydellisesti. Säiliöiden kiinnittämiseen kaulukseen käytettiin paperiliittimiä.

Vaihe 7: Testaus ja johtopäätös

Kenen kanssa testataan ?? Ei, minulla ei ole nyt kissoja. No mulla on kaksi;)

Mutta ne ovat liian pieniä kauluksen käyttämiseen ja päätin testata sen itse. Joten kävelin taloni ympäri seurannan kanssa. Tukiasema pidettiin 1 metrin korkeudella ja suurimman osan ajasta seurantalaitteen ja tukiaseman välissä oli raskasta kasvillisuutta ja rakennuksia. Tunsin oloni niin surulliseksi, että tila loppui yhtäkkiä (vaikka paikoin signaali on heikko). Mutta tällaisessa maastossa ~ 100 metrin kantaman saavuttaminen ilman paljon tietojen häviämistä on paljon havaittavissa.

Alueiden testaus, jonka olen tehnyt, on täällä.

GPS näyttää toimivan normaalisti raskaan kasvillisuuden alla, mutta joskus sijainti näyttää ajautuvan. Joten odotan myös innolla WiFi -moduulin lisäämistä (koska läheisissä taloissa on niin paljon reitittimiä), jotta saadaan karkea sijainti nopeammin (mittaamalla signaalivoimakkuuksia monista reitittimistä ja kolmioimalla).

Tiedän, että todellisen kantaman pitäisi olla melko paljon suurempi, mutta nykyisen lukitusskenaarion vuoksi en voi muuttaa paljon pois kotoa. Jatkossa testaan varmasti äärirajoille ja päivitän tulokset:)

Siihen asti hyvää nurinaa ….