ساخت ردیاب GPS با برد آردوینو و LoRa (ردیابی وسایل و افراد)

سلام. آموزش ساخت ردیاب GPS با استفاده از آردوینو و شیلد LoRa – پروژه IoT  مکان یاب جی پی اس را آماده کردیم. فیلم عملکرد مدار را ببینید.

ساخت ردیاب جی پی اس با Arduino

امروزه GPS در برنامه های مدیریت مختلفی مانند ردیابی خودرو، ردیابی ناوگان، ردیابی شخص، ردیاب حیوان خانگی و … مورد استفاده گسترده قرار گرفته است. برای ساخت دستگاه ردیاب جی پی اس، LoRa به نظر می رسد گزینه مناسبی است زیرا از مصرف انرژی بسیار کمی دارد و می تواند در مسافت های طولانی کار کند. بنابراین ، در این پروژه آردوینو ما سیستم ردیابی GPS را با استفاده از LoRa ایجاد خواهیم کرد. همچنین به عنوان یک مکان یاب GPS هم استفاده میشود.

این سیستم از یک فرستنده تشکیل شده است که اطلاعات مکان را از ماژول GPS NEO-6M دریافت کرده و آن را به صورت بی سیم از طریق لورا منتقل می کند. قسمت گیرنده اطلاعات را دریافت می کند و آن را روی صفحه نمایش ال سی دی کاراکتری 16×2 نمایش می دهد.

شیلد لورا با آردوینو

برای آسانتر ساختن امور با LoRa ، ما یک LoRa Arduino Shield را برای این پروژه طراحی کرده ایم. این شیلد شامل SX1278 433MHz با تنظیم کننده 3.3V است که با استفاده از رگولاتور متغیر LM317 ساخته شده است. سپر مستقیماً در بالای آردوینو قرار خواهد گرفت و قابلیت های LoRa را در اختیار Arduino قرار می دهد.

شیلد از جک 12 ولت استفاده میکند تا با استفاده از رگولاتور LM317 ولتاژ 3.3 را به ماژول بدهد. از آنجا که ماژول LoRa مصرف بسیار کمی دارد، می توان مستقیماً از پین 3.3V آردوینو برای آن استفاده کرد ، اما ما از یک تنظیم کننده خارجی استفاده کرده ایم زیرا LM317 از تنظیم کننده ولتاژ روی برد قابل اطمینان تر است. شیلد ما همچنین دارای پتانسیومتر است که می تواند برای تنظیم روشنایی LCD استفاده شود.

PCB مدار شیلد LoRa

ما برای شیلد لورا یک پی سی بی طراحی میکنیم اما شما میتوانید بدون استفاده از PCB نیز آن را بسازید. تصویر PCB شیلد LoRa را در پایین میبینید :

شماتیک مدار پروژه در فایل دانلودی قرار داده شده است. همچنین فایل PCB با فرمت GERBER را نیز در فایل دانلودی قرار دادیم.

اتصال شیلد LoRa به Arduino

اگر از PCB استفاده کنید پس از ساخت برد و اتصال مدار و لحیم کاری برد آردوینو شما مانند تصویر زیر میشود :

از آنجا که ما به دو برد آردوینو Uno و دو شیلد Lora نیاز داریم ، باید از PCB دو عدد داشته باشیم. مانند تصویر زیر :

همانطور که می بینید تنها گیرنده LoRa shied  (سمت چپ) دارای LCD متصل به آن است ، سمت فرستنده فقط از ماژول LoRa تشکیل شده است. ما همچنین یک ماژول GPS را همانطور که در زیر میبینید به قسمت فرستنده متصل میکینم :

اتصال ماژول GPS به فرستنده LoRa

ماژول GPS مورد استفاده در اینجا ماژول GPS NEO-6M است، این ماژول می تواند با مصرف بسیار کمکار کند برای ردیابی وسایل بسیار مناسب است. این ماژول در 5 ولت کار می کند و با استفاده از ارتباطات سریال با نرخ 9600 baud ارتباط برقرار می کند. از این رو ماژول را به پین ​​+5 ولت آردوینو متصل میکنیم و پین های Rx و Tx را به ترتیب به پین ​​های دیجیتال D4 و D3 وصل می کنیم.

داده های مکان GPS بسیار بزرگ خواهند بود و برای دستیابی به نتیجه مطلوب از یک کتابخانه به نام TinyGPS++ استفاده میکنیم همچنین از کتابخانه LoRa نیز استفاده میکنیم که در فایل دانلودی قرار داده شده است.

قطعات مورد نیاز

1. آردوینو Lora شیلد – دو عدد
2. برد آردوینو Uno – دو عدد
3. ماژول SX1278 433MHz LoRa – دو عدد
4. آنتن 433 مگاهرتز لورا
5. ماژول GPS NEO-6M
6. ال سی دی کاراکتری 16*2

نحوه کار پروژه ردیابی وسایل با GPS و Arduino

هنگامی که فرستنده تغذیه می شود ، می توانید چراغ آبی را در حال چشمک زدن در ماژول GPS را ببینید ، این نشان می دهد که این ماژول به دنبال اتصال ماهواره ای است. در همین حال، ماژول گیرنده روشن می شود و پیام خوش آمدید را روی صفحه LCD نمایش می دهد. هنگامی که فرستنده اطلاعات را ارسال می کند ، ماژول گیرنده آن را روی LCD خود نمایش می دهد.

وقتی با ماژول حرکت کنید میبنید که مکان در ال سی دی به روز میشود. برای اینکه بدانید وسیله کجاست ، از گوگل مپ استفاده میکنیم و عرض و طول جغرافیایی نشان داده شده را در Google Map وارد میکنیم.

فیلم عملکرد مدار ردیاب جی پی اس