Śledzenie pływania: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Kolea, znana również jako siewka złota pacyficzna, została zauważona przez kapitana Cooka na Tahiti, a następnie pięć lat później w jej lęgowisku w Arktyce. Śledzenie tej podróży za pomocą śledzenia GPS nie było możliwe do niedawna, kiedy instrument o wadze poniżej 4.0 g został przyłożony do ptaków z powrotem, a następnie satelita z Hawajów do ich domu na Alasce. Kilka dni lotu na wysokości 10 000 stóp zajmuje Alaska, gdzie ląduje w śniegu i czeka na wiosnę i okazję do kopulacji. Obecnie można kupić wiele takich urządzeń śledzących o różnej funkcjonalności dla ciężarówek z naczepami, aż po nieśmiertelniki. Ekipa majsterkowiczów miała wiele takich projektów, które były możliwe dzięki spadkowi cen tych chipów. Szczególnie interesuje mnie śledzenie pływania w oceanie i rejestrowanie temperatury. Możesz po prostu kupić zegarek Apple Watch, który ma świetną lokalizację GPS i działa przez większość czasu podczas pływania – anteny GPS działają tylko wtedy, gdy Twoja ręka jest poza wodą. Ale budowanie czegoś za około 30 USD, które jest wodoodporne do słonej wody i wystarczająco małe, aby być mniejszym obciążeniem niż plama epoksydowa na migrującej Kolei, jest również zabawne. Wyjście to prosta karta SD, więc nie potrzebujesz telefonu i innej aplikacji. To, jakie dane zbierasz, zależy od Ciebie, ale mogą obejmować prędkość, temperaturę, kierunek, lokalizację i czas. Dane wyjściowe można łatwo przetwarzać na mapach Google, na których można badać trasy migracji wody. To urządzenie nie jest przeznaczone do śledzenia w basenach krytych, ale duży odkryty na szczęście pozostaje otwarty!

Krok 1: Zbierz swoje materiały:

Większość urządzeń GPS jest dość droga i DUŻA. Ten tani od Banggood działa jak mistrz i jest naprawdę malutki!

1. Beitian Najmniejszy Mini podwójny GLONASS + GPS BN-180 Micro Podwójny moduł anteny GPS UART TTL dla CC3D F3 RC Drone Airplane $9

2. Adafruit Feather 32u4 Adalogger $21

3. Bateria Lipo 600 - 3 USD

4. Włącznik-włączanie/wyłączanie ogólne nie musi być wodoodporne

5. DS18B20 Wodoodporna cyfrowa sonda czujnika temperatury 1M $3

6. Pierścień nr 84 „o” Danco Inc Numer katalogowy 35710 B – dostępny w Lowes lub Home Depot (1 7/16 OD x 1 1/4 ID)

Krok 2: Zaprojektuj i wydrukuj swoją obudowę

Tracker został zaprojektowany w Fusion 360. Ograniczenia polegały na tym, że musiał być kompaktowy dla zamkniętych elementów i być wodoodporny z dostępem do gniazda kart SD i Micro USB do ładowania dołączonego akumulatora lipo. Konstrukcja zakrętki z O-ringiem jest łatwo otwierana w celu włączenia/wyłączenia urządzenia dla każdej sesji nagrywania i wyjęcia karty SD. Jest to minimalny rozmiar, który pozwolił również na umieszczenie komponentów do montażu. Dodanie wodoodpornego zewnętrznego przełącznika znacznie powiększyłoby rozmiar urządzenia i byłem rozczarowany wydajnością kilku „wodoodpornych” przełączników, które kupiłem. Klips do gogli został zaprojektowany tak, aby obracał się po wydrukowaniu w jednym kawałku, ale działa najlepiej, gdy jest przyklejony w zadowalającej pozycji. Powinien być przyklejony do płaskiej części jednostki za pomocą superglue. Pokroiłem je za pomocą CURA i wszystkie wydrukowałem bez wsparcia ze standardowymi ustawieniami. Wydrukowałem to w przezroczystym PLA i pozwala zobaczyć miganie diody LED na odbiorniku GPS przez obudowę. Obudowa została zaprojektowana tak, aby mały GPS znajdował się we własnej kwadratowej bańce z tyłu urządzenia i kierował wbudowaną antenę do góry podczas pływania. Przypięcie go do jedynej części ciała, która przez cały czas znajduje się poza wodą, sprawia, że GPS nie traci fiksacji. Otwór w dolnej części obudowy jest przeznaczony na wodoodporny czujnik temperatury, który w przypadku odmowy użycia można łatwo uszczelnić.

Krok 3: Podłącz to

Proszę zobaczyć powyższy diagram Fritzing dla prostego złożenia. Czujnik temperatury i jednostka GPS są zasilane napięciem 3 V z kontrolera napięcia na płytce Feather. Akumulator jest podłączony do przełącznika, a następnie do terminala Bat na płytce, dzięki czemu ładowanie przez port microUSB jest łatwe. Pamiętaj, że musisz ustawić przełącznik w pozycji ON, aby umożliwić ładowanie baterii. Wodoodporny czujnik One-Wire wymaga rezystora podciągającego 4,7 k na linii danych, aby działał dobrze. Wszystkie połączenia są klejone na gorąco, aby zapobiec zwarciom w ciasnej przestrzeni obudowy. Użyłem taniego akumulatora lipo o pojemności 600 mAh, zwykle używanego do dronów i wydaje się, że zasila całe urządzenie przez kilka godzin, ale możesz go zmniejszyć.

Krok 4: Zbuduj to

Odbiornik GPS jest ostrożnie przyklejony anteną do góry (brązową stroną) do kwadratowego wybrzuszenia z boku jednostki głównej. Jednostka baterii jest przyklejona na wierzchu. Przed podłączeniem przewodów czujnika temperatury do urządzenia rejestrującego przeprowadź go przez otwór w dolnej części korpusu. Musisz dokładnie uszczelnić to wejście za pomocą E6000 lub Shoe Goo. Przewody są skrócone, aby umożliwić dostęp do obu stron jednostki Adalogger po wyjęciu jej z głównego korpusu. Przełącznik po prostu znajduje się we wnęce śruby na górze. O-ring powinien być pokryty warstwą smaru silikonowego i osadzony w jego wycięciu w górnej części. Gwinty na górnej części muszą być pokryte smarem silikonowym. SuperGlue mocowanie gogli do płaskiej strony korpusu. Na tym etapie wnętrze urządzenia lub na zewnątrz, jeśli wolisz, można pokryć żywicą epoksydową, aby całkowicie wodoodporność korpusu.

Krok 5: Zaprogramuj to

Program wykorzystuje bibliotekę TinyGPS++ do interakcji z wybraną jednostką GPS. Nie mogłem go zmusić do pracy ze standardowymi bibliotekami sprzętowymi od Adafruit. Przekazał szeregowe dane ok, ale funkcje do obsługi lat i długich wydawały się nie działać. Biblioteki szeregowe oprogramowania nie działały dobrze z wersją MO Adaloggera, więc upewnij się, że zamiast tego otrzymujesz wersję 32u. Będziesz potrzebować wszystkich bibliotek wymienionych w górnej części programu. Możesz wybrać dowolny TX i RX z cyfrowych pinów, które na schemacie fritza działały dobrze. Na stronie internetowej urządzenia GPS wymieniono prawidłowe okablowanie, dla którego jest RX, a które TX, po prostu podążaj za nim. Sekcja SD programu po prostu generuje nowy plik za każdym razem, gdy włączasz urządzenie, co ułatwia zbieranie danych. Funkcja pętli po prostu prosi o przeliczenie danych co dziesięć sekund i oczywiście możesz łatwo zmienić tę częstotliwość. Każda z funkcji TinyGPS++ może być przechowywana na karcie SD.

Krok 6: Korzystanie z niego

Urządzenie montuje się z tyłu okularów pływackich. Sonda temperatury zwisa z pleców podczas pływania, a jej długość można regulować podczas jej budowania. Urządzenie, gdy jest wodoodporne, pozostaje stosunkowo suche w tej lokalizacji z tyłu głowy, a antena bąbelkowa GPS jest skierowana w niebo. Urządzenie jest aktywowane przez odkręcenie góry i naciśnięcie przycisku włączania i ponowne przykręcenie góry, aby ją zabezpieczyć. Po zakończeniu nagrywania górna część jest ponownie odkręcana, a przycisk wyłączany. Uruchomienie jednostki tworzy nowy plik. Informacje są pobierane przez włożenie karty SD do komputera i pobranie pliku do arkusza kalkulacyjnego Numbers lub Excel i utworzenie pliku CSV. Wejdź na: https://www.google.com/mymaps i kliknij przycisk utwórz mapę. Powstały framework pobierze plik CSV do warstwy mapy, w której możesz dostosować, która kolumna ma szerokość i długość oraz gdzie chcesz umieścić inne fragmenty danych. Powyżej możesz zobaczyć pakiet danych wynikowych, który można udostępnić osobom: https://www.google.com/maps/d/edit?mid=1q8v8Jf6IV4f2guE2XGnK6qMREuOXyPfs&ll=20.697292990488258%2C-156.44483149999996&z=18 i pozwala na znacznie większą manipulację. Ikony można dostosować, a także kolory lub rodzaj tła mapy.

Są też inne rzeczy, które pływają z trackerami i możesz porównać, gdzie znajduje się twój tracker w stosunku do ich trackerów, takich jak ten miły dziesięciostopowy rekin tygrysi o imieniu „132069”, który bardzo lubi naszą plażę!