Registrador de datos geo: Arduino + GPS + SD + acelerómetro para registrar, sello de tiempo y datos del sensor geo-tag

versiones

  • 17 de octubre de 2013: he publicado una guía sobre el uso de tu teléfono Android para llevar a cabo una tarea similar al aprovechar tu Android dispositivo de construido en GPS y sensores.
  • 06 de febrero de 2013: Aparece en GeoAwesomeness http://geoawesomeness.com/?p=3388
  • 24 de noviembre de 2012: Aparece en Hackaday http://goo.gl/XX9oy
  • 21 de noviembre de 2012: Presentado por John Boxall en Freetronics http://goo.gl/OvnNC
  • 20 de noviembre de 2012: Aparece en prototipos peligroso http://goo.gl/ve6Eu

INTRODUCCIÓN

Pensé que sería educativo para construir un prototipo que puedo tomar en el camino, geo-tag, y datos de los sensores de marca de tiempo para ser analizados posteriormente con aplicaciones de análisis de mapas y datos.  Así que pensé por qué no empezar con un gadget que puede registrar las condiciones del camino. Este prototipo, el Bump-O-Meter, mide las condiciones del camino utilizando un Arduino, un receptor GPS, una tarjeta SD y un sensor acelerómetro.

Este prototipo es un gadget de registro/geo-tagging de sensor genérico que significa que el acelerómetro puede reemplazarse con cualquier otro sensor (es) para iniciar sesión y cualquier cosa en cualquier mapa.

Como un asunto o hecho mi próxima aventura con este registrador es reemplazar el acelerómetro con un sensor de contaminación para visualizar los niveles de calidad del aire alrededor de la ciudad.

SECCIONES DE PROYECTO

Esta guía se divide en las siguientes secciones:

  1. Antecedentes y descripción general
  2. Hardware y componentes de Software
  3. El prototipo de cableado
  4. Registro de datos de la tarjeta de SD LC STUDIO
  5. Geo-etiquetado y sellado de tiempo con el receptor GPS de LS20031
  6. Medición de la condición de camino con un acelerómetro ADXL335
  7. Programa: El programa de Arduino que tira de él todos juntos
  8. Programa: Un simple GPS Logger interfaz con Google Earth
  9. Limpieza y formateo de datos con una hoja de cálculo
  10. Representación y codificación de datos condición con GPSvisualizer.com
  11. Formato fecha/hora salida para sellado de datos GPS
  12. Registro de velocidad vs exactitud

VISIÓN GENERAL DEL PROYECTO

El golpe-O-Meter utiliza un Arduino para capturar la Z X, Y, movimiento de datos generados por el acelerómetro ADXL335. En este caso, estamos midiendo road "temblores" como resultado de la condición de camino. Condiciones de camino pobres y carreteras accidentadas superficies generan un montón de aceleración repentina en la carrocería del coche arriba y abajo (eje z). Pero antes de que esta información se guarda en la tarjeta SD, se etiqueta con información sobre la ubicación del receptor GPS LS20031 y también fecha y hora en tiempo real usando el reloj atómico de los satélites GPS. Más sobre esto más adelante.

Queremos capturar y analizar la información de aceleración z visualmente para determinar que tramos de carretera son más pobres y necesitan atención. Podemos repetir este proceso y comparar nuestros datos con el tiempo. Las posibilidades son infinitas. No sólo para análisis de condición de camino, sino para cualquier tipo de registro de datos de geo ambiental.

CÓMO UTILIZAR

Podemos utilizar este gadget colocando en un coche y conducir durante un tramo de carretera dado para evaluar su condición.  Incluso podemos atribuimos este prototipo a una bicicleta o patineta para identificar irregular y áspera tramos de pistas.

Podemos sustituir el sensor del acelerómetro ADXL335 con cualquier otro sensor (es) como la temperatura o sensores de contaminación con modificación de código simple.

Los datos en la tarjeta SD se puede importar a una hoja de cálculo para lavado, ajuste secundario, formatear, análisis y visualización.

También vamos a hacer uso de un sitio web maravilloso GPSvisualizer.com para trazar nuestros datos sobre un mapa mediante marcadores inteligentes que cambian de forma y color según la magnitud de temblores de camino por lo que podemos detectar visualmente las condiciones del camino necesita más inspección.

He publicado una guía titulada "Conecte su LS20031 receptor GPS a Google Earth mediante PC" explica cómo configurar el receptor GPS LS20031.  Puede hacer referencia a él para obtener más información sobre cómo utilizar el receptor GPS LS20031.

COMPONENTES de HARDWARE y SOFTWARE

HARDWARE

  • Arduino Uno o Leonardo *: $25 (Arduino.cc, Seeedstudio.com)
  • Receptor GPS LS20031: $50 (Ebay, Pololu, Adafruit, Sparkfun)
  • ADXL335 o acelerometro ADXL345 (o cualquier otro sensor): $7 (Ebay.com)
  • SN74AHC125 como desplazador de nivel de 5V a la 3.3V*: $1 (Mouser.com Futurlec.com)
  • Zócalo del lector SD. El estudio de LC: $2,50 (Ebay.com)
  • Tarjeta de memoria SD.  $5 para 4GB.
  • LED: $0,1
  • Resistencia 1K ohmios: $0,1
  • Protoboard: $5
  • Los cables de puente: $2
  • Hombres encabezados 2,45 mm (0,1") - recta y ángulo recto: $1 (Ebay.com)
  • Cualquier bateria o fuente que puede proporcionar 7-12V y un mínimo de 500 mA.

* No he probado este prototipo con el Arduino Leonardo debido a algunos problemas conocidos con la biblioteca de la SD. Pero según las notas de la versión del software Arduino IDE 1.02 estas cuestiones han sido abordadas.

** En el futuro, soy paulatina del nivel de SN74AHC125-palanca de cambios (5V a 3.3V convertidor) en favor el CD4050BE hexagonal no invertir Buffer convertidor simplemente porque es más fácil y barato disponible en Ebay.com.  He comprado 10 ICs para $4.0. Es de $0.4 por IC. El CD4050 no es pin compatible con el SN74AHC125 pero hay un montón de ejemplos en la red.

SOFTWARE

  • IDE de Arduino 1.02
  • MiniGPS 1.4: esta es una ingeniosa utilidad para configurar el receptor GPS LS20031.
  • GPSvisualizer.com: este increíble sitio web nos ayudará a trazar datos del sensor conectado junto con las coordenadas GPS utilizando esquemas de color para indicar las condiciones del camino.
  • MS Excel u hoja de cálculo comparable: utilizaremos una hoja de cálculo para fregar los datos registrados, para eliminar cualquier basura, para hacer las selecciones de nuestra sesión y para formatear de manera que puedan ser leída por otras aplicaciones y sitios web como Google Earth GPSvisualizer.com.
  • Biblioteca de Arduino SD (incluido con el IDE de Arduino)

VIDEO DE ARCHIVO DE REGISTRO DE IMPORTACIÓN/FORMATEAR

DESCARGO DE RESPONSABILIDAD
Se trata de un prototipo y prototipos por definición son bosquejos de productos aún no terminados. Se agradece sus comentarios.

CONTACTO
Hazim Bitar (techbitar)
techbitar arroba gmail punto com

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