Traqueur d'animaux basé sur Tinyduino LoRa: 7 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Qui ne veut pas avoir d'animaux ?? Ces amis à fourrure peuvent vous remplir d'amour et de bonheur. Mais la douleur de les manquer est dévastatrice. Notre famille avait un chat nommé Thor (la photo ci-dessus) et c'était un vagabond aimant l'aventure. Plusieurs fois, il est revenu après des voyages hebdomadaires souvent avec des blessures et nous avons donc essayé de ne pas le laisser sortir. Mais quoi pas, il est encore sorti mais n'est pas revenu:(Nous n'avons pas pu trouver une légère trace même après des semaines de recherche. Ma famille est devenue réticente à avoir plus de chats car le perdre était très traumatisant. J'ai donc décidé de jeter un œil sur les traqueurs d'animaux. Mais la plupart des traqueurs commerciaux nécessitent des abonnements ou sont lourds pour un chat. Il existe de bons traqueurs basés sur la direction radio, mais je voulais connaître un emplacement précis car je ne serai pas à la maison pendant la majeure partie de la journée. J'ai donc décidé de créer un tracker avec Tinyduino et un module LoRa envoyant l'emplacement à la station de base de mon domicile qui met à jour l'emplacement vers une application.

P. S. s'il vous plaît pardonnez-moi pour les images de mauvaise qualité.

Étape 1: Composants requis

1. Carte processeur TinyDuino
2. GPS Tinyshield
3. Carte de développement WiFi ESP8266
4. Espoir RF RFM98 (W) (433 MHz) x 2
5. Carte Tinyshield Proto
6. USB Tinyshield
7. Batterie lithium polymère - 3,7 V (j'ai utilisé 500mAh pour réduire le poids)
8. Fer à souder
9. Cavaliers (femelle à femelle)

Étape 2: L'émetteur

Nous devons connecter l'émetteur-récepteur LoRa au tinyduino. Pour cela, nous devons souder les fils du module RFM98 au protoboard tinyshield. J'utiliserais la bibliothèque RadioHead pour la communication et la connexion se fait conformément à la documentation.

Protoboard RFM98

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

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

D10 -------------- NSS (sélection de la puce CS)

D13 -------------- SCK (entrée d'horloge SPI)

D11 -------------- MOSI (entrée de données SPI)

D12 -------------- MISO (sortie de données SPI)

La broche 3.3V du RFM98 est connectée à la batterie +ve.

REMARQUE: selon la fiche technique, la tension maximale pouvant être appliquée au RFM98 est de 3,9 V. Vérifiez la tension de la batterie avant de connecter

J'ai utilisé une antenne hélicoïdale pour RFM98 car cela réduirait la taille du tracker.

Commencez par le processeur tinyduino en bas de la pile, suivi du GPS tinyshield, puis de la carte proto en haut. Les têtes de soudure sous la carte proto peuvent devenir un peu ennuyeuses; dans mon cas, il a touché le bouclier gps en dessous, j'ai donc isolé le bas du protoboard avec du ruban électrique. Ça y est, nous avons terminé la construction de l'émetteur !!!

L'unité émettrice peut ensuite être connectée à la batterie et fixée au collier de l'animal.

Étape 3: La station de base

La carte de développement WiFi ESP8266 est un choix parfait si vous souhaitez connecter votre projet à Internet. L'émetteur-récepteur RFM98 est connecté à l'ESP8266 et reçoit les mises à jour de localisation du tracker.

ESP8266 RFM98

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

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

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

D8 ---------- NSS (sélection de puce CS)

D5 ---------- SCK (horloge SPI en entrée)

D7 ---------- MOSI (entrée de données SPI)

D6 ---------- MISO (sortie de données SPI)

L'alimentation électrique de la station de base a été réalisée à l'aide d'un adaptateur mural 5V DC. J'avais de vieux adaptateurs muraux qui traînaient, alors j'ai arraché le connecteur et je l'ai connecté aux broches VIN et GND de l'ESP8266. De plus, l'antenne était constituée d'un fil de cuivre d'une longueur d'environ 17,3 cm (antenne quart d'onde).

Étape 4: L'application

J'ai utilisé Blynk (d'ici) comme application. C'est l'une des options les plus simples car elle est très bien documentée et les widgets peuvent simplement être glissés-déposés.

1. Créez un compte Blynk et créez un nouveau projet avec ESP8266 comme appareil.

2. Faites glisser et déposez les widgets depuis le menu des widgets.

3. Maintenant, vous devez configurer des épingles virtuelles pour chacun de ces widgets.

4. Utilisez les mêmes broches que ci-dessus dans le code source de la station de base.

N'oubliez pas d'utiliser votre clé d'autorisation de projet dans le code arduino.

Étape 5: Le code

Ce projet utilise Arduino IDE.

Le code est assez simple. L'émetteur enverrait un signal toutes les 10 secondes, puis attendrait un accusé de réception. Si un accusé de réception "actif" est reçu, il allumerait le GPS et attendrait une mise à jour de l'emplacement du GPS. Pendant ce temps, il vérifiera toujours la connexion avec la station de base et si la connexion est perdue entre les mises à jour GPS, il réessayera plusieurs fois et s'il n'est toujours pas connecté, le GPS est éteint et le tracker se repliera à la routine normale (c'est-à-dire envoyer un signal toutes les 10 secondes). Sinon, les données GPS sont envoyées à la station de base. Au lieu de cela, si un accusé de réception « stop » est reçu (entre les deux et au début), l'émetteur arrête le GPS puis revient à la routine normale.

La station de base écoute tout signal et si un signal est reçu, elle vérifie si le bouton « rechercher » à l'intérieur de l'application est activé. S'il est activé, les valeurs d'emplacement sont récupérées. S'il est "off", alors la station de base envoie un accusé de réception "stop" à l'émetteur. Vous pouvez choisir d'écouter le signal uniquement si le bouton "trouver" est activé, mais je l'ai ajouté en tant que fonction de sécurité pour savoir si la connexion s'est perdue entre les deux et alerter l'utilisateur (quelque chose comme geofence).

Étape 6: Enceintes

Traqueur:

L'impression 3D est la voie à suivre, mais j'ai préféré la coller sur le col. C'est un gâchis, et je ne sais vraiment pas si les chats aimeraient prendre un tel gâchis sur leur cou.

Station de base:

Un conteneur en plastique était plus que suffisant pour la station de base. Si vous souhaitez le monter à l'extérieur, vous devrez peut-être envisager des conteneurs étanches.

METTRE À JOUR:

J'ai pensé à faire un boîtier pour tracker, mais comme je n'avais pas d'imprimante 3D, des petits conteneurs se sont transformés en boîtiers:) L'ensemble électronique était conservé dans un conteneur et la batterie dans un autre.

J'ai utilisé des blocs comme boîtier pour l'électronique. Heureusement, il y avait une casquette qui lui allait bien. Pour la batterie, un conteneur Tic-Tac a été utilisé. Afin de sécuriser la batterie, le conteneur a été raccourci afin que la batterie s'adapte parfaitement. Des trombones ont été utilisés pour attacher les conteneurs sur le collier.

Étape 7: Test et conclusion

Sur qui le testerions-nous ?? Non, ce n'est pas que je n'ai pas de chats maintenant. Bon j'en ai deux;)

Mais ils sont trop petits pour porter le collier et j'ai décidé de le tester moi-même. Je me suis donc promené dans ma maison avec le tracker. La station de base était maintenue à une hauteur de 1 m et la plupart du temps, il y avait une végétation dense et des bâtiments entre le tracker et la station de base. Je me sentais si triste que j'ai soudain manqué d'espace (bien qu'à certains endroits le signal soit faible). Mais sur un tel terrain, obtenir une portée d'environ 100 m sans trop de perte de données est très appréciable.

Le test de portée que j'ai fait est ici.

Le GPS semble fonctionner de manière assez normale sous une végétation dense, mais parfois l'emplacement semble dériver. J'ai donc également hâte d'ajouter un module WiFi (car il y a tellement de routeurs dans les maisons voisines) afin d'obtenir une localisation grossière plus rapidement (en mesurant les forces du signal de nombreux routeurs et en les triangulant).

Je sais que la portée réelle devrait être bien plus importante, mais en raison du scénario de verrouillage actuel, je ne peux pas beaucoup sortir de la maison. À l'avenir, je le testerais certainement à l'extrême et mettrais à jour les résultats:)

D'ici là, joyeux ronronnement…..