Enregistreur GPS Raspberry Pi : 10 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Cette instructable vous explique comment construire un enregistreur GPS compact avec un raspberry pi zero. Le principal avantage de ce système est qu'il comprend une batterie et qu'il est donc très compact.

L'appareil stocke les données dans un fichier.nmea. Les données suivantes peuvent facilement être affichées dans Google Earth:

• Position
• La vitesse
• Altitude
• Distance

Ce système peut être utilisé dans des endroits où vous ne souhaitez pas poser votre smartphone, par exemple:

• Longboard (surtout en descente)
• Sur un drone

Étape 1: Matériel

Pour réaliser cette instructable, vous avez besoin du matériel suivant:

• Raspberry Pi Zero avec adaptateur HDMI et USB
• Carte Micro SD
• GPS d'Adafruit
• Chargeur Powerboost 500mAh Adafruit
• Batterie Li-Po, qui peut fournir suffisamment de puissance pour l'augmentation de puissance (2500mAh dans le tutoriel)
• Stripboard PCB (au moins 29x23 trous)
• somme fil de cuivre
• 2x résistances 200 Ohm (ou avec plus de résistance)
• 3 résistances de 10 kiloohms
• LED verte et rouge (LED et pack résistances)
• 3x boutons poussoirs

Les outils dont vous avez besoin:

• ordinateur avec lecteur de carte SD
• keboard pour le raspberry pi
• afficher avec HDMI
• câble HDMI
• câble Ethernet
• Adaptateur USB vers LAN
• Poste de soudure
• quelques pinces pour couper et plier les fils de cuivre

Vous pouvez utiliser un autre raspberry pi (pas un zéro) pour l'installation si vous n'avez pas les bons adaptateurs.

Attention: les piles au lithium peuvent être très dangereuses ! Choisissez une batterie Li-Po capable de fournir suffisamment de puissance et dotée d'un circuit de protection intégré. Je ne suis pas responsable en cas d'accident.

Étape 2: Installez Raspberry Pi

Pour installer votre raspberry pi vous devez télécharger deux choses:

Win32diskImager: https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/Raspbian Jessy lite:

Assurez-vous de télécharger la version 32 bits de Raspbian.

Installez le Win32DiskImager et ouvrez-le. Sélectionnez le fichier Raspbianimg et une carte SD vide. Appuyez sur le bouton d'écriture, attendez que win32DiskImager ait terminé et retirez la carte SD de l'ordinateur.

Étape 3: ajouter un script

Le moyen le plus simple d'ajouter le script est de le copier sur la carte SD avec un ordinateur.

Copiez les fichiers de ce référentiel dans la partition de la carte SD ou clonez le référentiel sur le raspberry pi et déplacez-le dans le dossier /boot.

Dépôt Github:

Et si vous aimez programmer, consultez mon Instagram:)

Étape 4: installer les packages

Si vous avez l'adaptateur Ethernet et HDMI, connectez le raspberry pi zero à un écran HDMI et au réseau. Insérez la carte SD et démarrez le Raspberry Pi. Si vous n'avez pas les adaptateurs, vous pouvez utiliser un autre raspberry pi pour l'installation. Dans ce projet, j'ai utilisé un raspberry pi modèle B.

Démarrez le raspberry pi et entrez le nom d'utilisateur par défaut: pi et le mot de passe: raspberry. Tapez la commande pour démarrer l'outil de configuration.

sudo raspi-config

Développez le système de fichiers pour vous assurer que toute la carte SD est utilisée et désactivez le terminal série dans la section avancée. Vous pouvez également modifier le mot de passe, la disposition du clavier ou activer SSH.

Avant d'installer le package, redémarrez le raspberry pi et effectuez une mise à jour:

sudo apt-get mise à jour

Installez ensuite tous les packages python pour la communication avec le GPS et le GPIO.

sudo apt-get install python-dev python-rpi.gpio python-serial

Étape 5: Configurer Crontab

Pour que le script écoute les boutons connectés au GPIO, il faut qu'il s'exécute juste après le démarrage du raspberry pi. Pour ce faire, nous avons besoin de crontab. Crontab est installé par défaut.

sudo crontab -e

Si un message d'erreur s'affiche, appuyez simplement sur Entrée.

à la fin du fichier, juste après les commentaires, ajoutez la ligne suivante:

@reboot sh /boot/gps.sh

Cela exécutera le script gps.sh après chaque démarrage. Enregistrez les modifications et fermez l'éditeur avec CTRL+O et CTRL+X. Votre raspberry pi est maintenant prêt, vous pouvez l'éteindre avec:

arrêt sudo maintenant

Étape 6: Schéma PCB

Sur les photos, vous voyez les schémas que j'ai réalisés pour le PCB de ce projet.

Pour le schéma PCB:

• Les lignes verticales sont les cavaliers.
• Les points sont des points de soudure
• Les cercles sont des connexions à des composants à l'extérieur du PCB
• Et les croix sont des cassures dans les bandes de cuivre.
• Les rectangles sont des résistances (le symbole est le symbole européen)
• Les lignes horizontales sont pour mieux comprendre le circuitct

La deuxième image explique chaque connexion externe du PCB principal.

Vous voudrez peut-être améliorer, modifier mes diagrammes ou ajouter d'autres fonctionnalités au circuit. Par exemple, vous pouvez ajouter un capteur de température, d'humidité ou d'accélération. Mais gardez à l'esprit que vous avez besoin d'espace pour chaque composant (raspberry pi, gps, powerboost et batterie), et que le connecteur USB powerboost doit être accessible pour charger la batterie.

Remarque: Les schémas sont des vues du côté cuivre des PCB.

Étape 7: Souder les boutons et la LED

Pour l'interface utilisateur, découpez un petit PCB pour y souder les LED et les boutons. Si le PCB a des rangées de cuivre comme dans l'image, vous avez besoin d'un outil pour interrompre la bande de cuivre. Si vous n'avez pas d'outil comme celui-ci, utilisez simplement quelque chose de pointu comme un morceau d'aluminium provenant d'une vieille disquette.

Sur la première image vous voyez le PCB qui est fait, avec un fil pour chaque composant (LED ou bouton) et un fil de masse commun. Chacun de ces fils doit être soudé au PCB principal.

Remarque: Le cuivre brun sur le PCB est dû à la chaleur du fer à souder.

Étape 8: préparer le PCB

Découpez un PCB avec 23 lignes et 29 colonnes. Il est très utile que le PCB ait des rangées de cuivre et pas seulement des anneaux autour de chaque trou. Préparez des cavaliers à partir d'un fil pour interconnecter les rangées du PCB. Interrompre le rang de cuivre aux endroits indiqués sur le schéma de l'étape 6 (croix).

Étape 9: Souder le PCB

Commencez à souder les cavaliers, car ce sont les plus petits composants. Coupez tout excès de fil et de broches.

Continuez avec les résistances. Après les résistances, le PCB est terminé.

Il faut maintenant préparer les autres PCB (GPS, power boost et raspberry pi). Soudez les broches nécessaires à ces composants (voir schéma).

Enfin, vous pouvez souder toutes les pièces ensemble. Attention à la soudure, les connecteurs de la batterie ne doivent pas se toucher.

Pour protéger l'appareil, placez-le dans un carton ou une boîte. Ce n'est pas nécessaire, cela dépend où vous l'utilisez.

Étape 10: Utilisation

Mettez la carte SD installée dans le pi zero et allumez l'appareil en basculant l'interrupteur. Jusqu'à ce que la LED rouge s'allume, le raspberry pi est prêt à enregistrer les données GPS du récepteur GPS.

La LED rouge sur le récepteur GPS clignote probablement une fois par seconde, cela signifie que le récepteur recherche les satellites. Allez dehors et attendez quelques minutes, le clignotement changera d'une fois par seconde à une fois toutes les 15 secondes, cela signifie qu'il a trouvé suffisamment de satellites pour calculer les coordonnées.

Pour démarrer l'enregistrement des coordonnées appuyez sur le bouton à côté de la LED verte (début sur le schéma)