Seguidor de mascotes basat en Tinyduino LoRa: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Qui no vol tenir mascotes ?? Aquests amics peluts us poden omplir d’amor i de felicitat, però el dolor de trobar-los a faltar és devastador. La nostra família tenia un gat que es deia Thor (la foto superior) i era un amant de les aventures. Moltes vegades tornava després de viatges setmanals sovint amb ferides i per això intentàvem no deixar-lo sortir. Però el que no, va tornar a sortir però no va tornar: (No vam poder trobar cap petita traça fins i tot després de buscar setmanes. La meva família es va mostrar reticent a tenir més gats, ja que perdre’l era molt traumàtic. Així que vaig decidir fer una ullada per a rastrejadors d’animals de companyia. Però la majoria dels rastrejadors comercials requereixen subscripcions o són pesats per a un gat. Hi ha alguns rastrejadors basats en la direcció de la ràdio, però volia conèixer una ubicació precisa, ja que no estaré a casa la major part del dia. Així que vaig decidir fer un rastrejador amb Tinyduino i un mòdul LoRa que enviava la ubicació a l’estació base de casa meva, que actualitza la ubicació a una aplicació.

P. S. perdoneu-me les imatges de baixa qualitat.

Pas 1: components necessaris

1. Taula de processador TinyDuino
2. GPS Tinyshield
3. ESP8266 Tauler de desenvolupament WiFi
4. Hope RF RFM98 (W) (433 MHz) x 2
5. Tinyshield Proto Board
6. Tinyshield USB
7. Bateria de polímer de liti - 3,7 V (he utilitzat 500 mAh per reduir el pes)
8. Soldador
9. Filferros de pont (femella a femella)

Pas 2: el transmissor

Hem de connectar el transceptor LoRa al tinyduino. Per a això, hem de soldar els cables del mòdul RFM98 al protobordo tinyshield. Utilitzaria la biblioteca RadioHead per a la comunicació i la connexió es realitza segons la documentació.

Protoboard RFM98

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

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

D10 -------------- NSS (selecció de xip CS)

D13 -------------- SCK (rellotge SPI)

D11 -------------- MOSI (dades SPI a)

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

El pin de 3,3 V de RFM98 està connectat a la bateria + ve.

NOTA: Segons el full de dades, el voltatge màxim que es pot aplicar al RFM98 és de 3,9V. Comproveu la tensió de la bateria abans de connectar-la

Vaig utilitzar una antena helicoïdal per a RFM98, ja que reduiria la mida del rastrejador.

Comenceu amb el processador tinyduino a la part inferior de la pila, seguit del GPS tinyshield i, a continuació, el protoboard a la part superior. Els caps de soldadura sota el protoboard poden resultar una mica molestos; en el meu cas, tocava l'escut gps que hi havia a sota, de manera que vaig aïllar la part inferior de la protoborda amb cinta elèctrica. Ja està, hem acabat de construir el transmissor !!!

La unitat transmissora es pot connectar a la bateria i connectar-la al collaret de la mascota.

Pas 3: l'estació base

La placa de desenvolupament WiFi ESP8266 és una opció perfecta si voleu connectar el vostre projecte a Internet. El transceptor RFM98 està connectat a l’ESP8266 i rep les actualitzacions d’ubicació del rastrejador.

ESP8266 RFM98

3,3V ---------- 3,3V

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

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

D8 ---------- NSS (selecció de xip CS a)

D5 ---------- SCK (rellotge SPI)

D7 ---------- MOSI (dades SPI a)

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

La font d'alimentació de l'estació base es va fer mitjançant un adaptador de paret de 5 V CC. Tenia alguns adaptadors de paret antics, així que vaig arrencar el connector i el vaig connectar als pins VIN i GND de l’ESP8266. També l'antena es va fer d'un fil de coure de longitud ~ 17,3 cm (antena d'ona quarta).

Pas 4: l'aplicació

He fet servir Blynk (d’aquí) com a aplicació. Aquesta és una de les opcions més fàcils, ja que està molt ben documentada i els ginys només es poden arrossegar.

1. Creeu un compte de Blynk i feu un nou projecte amb ESP8266 com a dispositiu.

2. Arrossegueu i deixeu anar els widgets des del menú dels widgets.

3. Ara, heu de configurar pins virtuals per a cadascun d’aquests ginys.

4. Utilitzeu els mateixos pins que els anteriors al codi font de l'estació base.

Recordeu que heu d’utilitzar la clau d’autorització del projecte al codi arduino.

Pas 5: el codi

Aquest projecte utilitza Arduino IDE.

El codi és bastant senzill. El transmissor enviava un senyal cada 10 segons i després esperava un agraïment. Si es rep un avís "actiu", activaria el GPS i esperaria una actualització de la ubicació des del GPS. Durant aquest temps, encara es comprovarà la connexió amb l'estació base i, si es perd la connexió entre les actualitzacions del GPS, es tornarà a provar un parell de vegades i, si encara no està connectat, el GPS està apagat i el rastrejador farà falles. a la rutina normal (és a dir, enviar senyal cada 10 segons). En cas contrari, les dades del GPS s’envien a l’estació base. En lloc d'això, si es rep un reconeixement de "parada" (tant al principi com al principi), el transmissor atura el GPS i després torna a la rutina normal.

L'estació base escolta qualsevol senyal i, si es rep un senyal, comprova si el botó "trobar" dins de l'aplicació està activat. Si està activat, es recuperaran els valors d'ubicació. Si està "apagat", l'estació base envia l'acceptació de "parada" al transmissor. Només podeu escoltar el senyal si el botó "trobar" està activat, però l'he afegit com a característica de seguretat per saber si la connexió s'ha perdut pel mig i alertar l'usuari (alguna cosa com geofence).

Pas 6: Tancaments

Seguidor:

La impressió 3D és el camí a seguir, però he preferit enganxar-la al coll. És un embolic, i no sé seriosament si als gats els agradaria portar-se un embolic al coll.

Estació base:

Un contenidor de plàstic era més que suficient per a l’estació base. Si el voleu muntar a l’exterior, és possible que hàgiu de tenir en compte els contenidors impermeables.

ACTUALITZACIÓ:

Vaig pensar a fer un recinte per al rastrejador, però com que no tenia una impressora 3D, els contenidors petits es van convertir en recintes:) El conjunt de l'electrònica es mantenia en un contenidor i la bateria en un altre.

He utilitzat blocs com a tancament d’electrònica. Per sort, hi havia una gorra que encaixava molt bé. Per a la bateria es va utilitzar un contenidor Tic-Tac. Per assegurar la bateria, el contenidor es va escurçar perquè la bateria encaixés perfectament. Es feien servir clips per fixar els contenidors al coll.

Pas 7: proves i conclusions

En qui ho provaríem ?? No, no és que ara no tinc gats. Bé, en tinc dos;)

Però són massa petites per portar el coll i vaig decidir provar-ho jo mateix. Així que vaig fer una volta per casa amb el rastrejador. L’estació base es mantenia a 1 m d’alçada i la majoria de les vegades hi havia molta vegetació i edificis entre el rastrejador i l’estació base. Em vaig sentir tan trist que de sobte em vaig quedar sense espai (tot i que en alguns llocs el senyal és feble). Però en aquest terreny aconseguir un abast de ~ 100 m sense pèrdua de dades és molt apreciable.

Les proves de gamma que he fet ja són aquí.

Sembla que el GPS funciona una mica normal sota una vegetació intensa, però de tant en tant la ubicació sembla que deriva. Així doncs, també estic desitjant afegir un mòdul WiFi (ja que hi ha tants routers a cases properes) per tal d’obtenir una ubicació aproximada més ràpidament (mesurant la intensitat del senyal de molts routers i triangulant).

Sé que l'abast real hauria de ser gairebé més, però, a causa de l'escenari actual de bloqueig, no puc sortir molt de casa. En el futur, segur que ho provaria fins als extrems i actualitzaria els resultats:)

Fins llavors, feliç ronroneu …..