Портативний GPS Data Logger

Я до цього вже робив GPS Data Logger, і він працював досить добре, відстежуючи шлях руху моєї машини протягом двох років. До речі, GPS приймач сам по собі має високу точність. Помилка, здається, кілька метрів на вулиці в ясну погоду. Цього достатньо, щоб відстежувати рух пішки. Однак, минулий GPS реєстратор був розроблений для використання в автомобілі, тому я взявся за розробку портативного GPS дата логгера.

Апаратура

Портативний GPS дата логер повинен мати такі характеристики, як невеликий розмір та низьке енергоспоживання.

GPS приймач

Сучасні GPS модулі дуже маленькі, але більшість з них все ще не підходять для цього проекту. Я шукав підходящі модулі в багатьох магазинах і знайшов модуль NaviSys GM-316. Його розміри всього 13x16x9 [мм], а споживання енергії всього 26mA.

Акумулятор

Акумулятор займає найбільше місця всередині корпусу. Для цього проекту ємність акумулятора повинна бути якомога вищою. Li-Ion акумулятор відмінно підходить для цих цілей. Необхідну напругу на виході забезпечує підвищувальний DC-DC перетворювач. Однак Li-Ion акумулятор має ризик виникнення пожежі та вибуху, якщо їх неправильно використовувати. Програмне забезпечення повинно точно контролювати це. Я використовував акумулятор AAA 3.6V/500mAh Li-Ion.

Контролер

MicroSD карта використовується для запису даних з ATmega328P. Для використання карти пам'яті потрібно певне програмне простір для реалізації файлової системи FAT. Принаймні необхідно 16-32 Кбайт для мікроконтролерів AVR. Даний контролер не має вимикача живлення. Для зменшення споживання струму в стані спокою, споживання струму мікросхеми регулятора повинно бути якомога меншим. В цьому проекті використовується Torex XC62FP3002 CMOS, що споживає струм 2 мкА. На зображенні справа показано зовнішній вигляд плати.

Корпус

Корпус Takachi SW-53 ABS ідеально підходить за розміром для цього проекту. Однак він трохи малий, щоб всі компоненти в ньому помістилися. Оскільки акумулятор Li-Ion 10 мм в діаметрі, а висота корпусу зсередини становить всього 8,5 мм, я трохи обробив корпус з обох сторін. Також акумулятор не має припаяних до нього проводів, але їх не повинні паяти до акумулятора безпосередньо, інакше акумулятор може вибухнути. Я вклеїв акумулятор в корпус і приєднав до нього позолочені пружинки.

Схема

Програма

Принцип роботи програми досить простий. Пристрій отримує дані у форматі NMEA-0183 від GPS приймача постійно, зберігає їх на карту пам'яті MicroSD і нічого більше. При ввімкненні живлення ініціалізується GPS приймач і SDC, чекає правильні дані RMC. Після цього пристрій отримує поточний час, відкриває файл журналу з поточною датою (YYMMDD.LOG) і починає запис. Отримані дані RMC завжди перевіряються. Якщо дані неправильні, запис припиняється і знову починається, коли пристрій отримує правильні дані. Напруга акумулятора повинна строго контролюватися в діапазоні від 2,750 до 4,200 вольт, щоб уникнути ризику виникнення пожежі. Керуюча програма завжди перевіряє живлення та вимикається автоматично, якщо напруга падає нижче 3,5 вольта. Заряд здійснюється мікросхемою LTC4054L.

Використання GPS дата логгера

Оскільки приймач GPS отримує сигнал від GPS супутників, його антени повинні знаходитися на вулиці. Для портативного використання найкраще місце на голові. Є й інші місця, де його можна легко встановити, наприклад, шапка, рюкзак, ремінь тощо. Щоб увімкнути живлення, натисніть і утримуйте SW1 протягом секунди. Коли GPS реєстратор починає отримувати сигнали від GPS, звучить короткий звуковий сигнал. Після зупинки початок запису супроводжується двома короткими звуковими сигналами. Мигаючий світлодіод вказує, що дані некоректні і не зберігаються. Постійне світіння вказує, що дані коректні і збережені.

Список радіоелементів

Оригінал статті