Как сделать свой gps приемник

Привет всем! Сделал компактный и автономный GPS трекер, в видео подробная инструкция по изготовлению и тестированию устройства. Прошивка открыта и вы можете повторить этот проект и самостоятельно сделать GPS трекер. Универсален и работает с большинством GPS модулей. Функционал и возможности можно расширить. Сейчас это спидометр, одометр, дистанциометр (есть такое слово? расстояние по прямой замеряет) и часы точного времени. Умеет сохранять начальную точку измерений в энергонезависимую память. Запоминает максимальные значения достигнутой скорости и максимальное удаления от начальной точки.

При тестировании и сравнении с телефоном трекер показал идентичную точность и замер расстояний. Автономность работы от аккумулятора составила 3 часа. Вес

Сфера применений большая, это автономные спидометры для машин, велосипедов, радиоуправляемых моделей.

Всех интересует чтобы был канал передачи через 3g интернет координат. А так это только концепт.

А в чем там проблема? Делал я.

У меня ещё и две симки были, основная и резервная.

Если так просто, то опишите как сделать в деталях тем кто не знаком с программированием, чтобы сделать все из статьи.

Уровень телефона это как то не особо.. А до уровня спец устройств его можно дотянуть?

можно, надо на военную частоту его перенастроить или запускать свою группировку навигационных спутников. бюджет огромный конечно, но я осилю.. давно мечтал познакомится с Илоном Маском.

На «военную» частоту вы его не «перенастроить», диапазон L2 требует других аппаратно приемников, которые стоят от 300 тыщ руб за один оем-модуль.

Я хороших результатов добивался модулями с gps+glonass, тщательной проработкой схемотехники, использованием выносной активной антенны (на крышу автомобиля) и применением программных решений фильтрации (фильтр Калмана), которые отсеивали реальные сбои.

Поднимал выдачу потока nmea до 5 герц и выводил через usb-cdc в защищённый планшет с озиком.

Это стояло как прототип на спортивной машине, offroad.

Точность была 40см, моментальная реакция на поворот руля.

Затраты были около 4х тыщ руб на девайс, покупать gps-модули имело смысл от 10 штук. Короче, до серии не дошло, несмотря на результаты)

Начал также разбираться с получением поправок от наземной базовой станции, прогнозируемая точность — субдецтметровая, а если постоять на месте то до 5см. Но не закончил)

Во многих современных телефонах есть GPS, но для работы навигатора необходима подгрузка карт через интернет, что в дали от GSM вышек является проблемой. Также большая проблем — это быстрый разряд аккумулятора смартфонов, особенно в холодное время года. За раз путешественник остаётся не только без навигации, но и без связи. Иметь с собой независимое навигационное устройство будет очень кстати. Подобное устройство и будет предлагаться в статье, ниже.

Схема строится на микроконтроллере ATMega64 с тактированием от внешнего кварцевого резонатора на 11,0592 МГц. За работу с GPS отвечает NEO-6M от U-blox, это хоть и старенький, но очень распространенный и недорогой модуль с достаточно точным определением координат. Информация выводится на дисплей от Nokia 3310 (5110). Еще в схеме присутствуют магнитометр HMC5883L и акселерометр ADXL335.

1. SCL — вход тактирования шины I2C
2. VDD — вход для подключения питания (кормится эта козявка напряжением в диапазоне 2,16-3,6 вольт)
3. не используется
4. S1 — дополнительное питание для портов ввода/вывода. Подключается напрямую к выводу VDDIO
5. не используется
6. не используется
7. не исползуется
8. SETP — первый вход для подключения керамического конденсатора на 0,22uF
9. GND — земля
10. С1 — еще один вход для подключения конденсатора. Электролитичиского или танталового на 4,7uF (другой конец конденсатора подключается к земле)
11. GND — земля
12. SETC — второй вход для подключения керамического конденсатора на 0,22uF
13. VDDIO — вход для подключения напряжения которое будет на портах ввода/вывода
14. не используется
15. Выход прерывания, когда данные готовы на этом выводе появляется логическая 1
16. SDA — линия данных интерфейса I2C

Схема и плата спроектированы в системе EasyEDA.

Перед прошивкой контроллера рекомендую отключить GPS приемник, так как ножка RXD совмещена c линией MOSI и модуль может начать отправлять данные во время прошивки, что вызовет ошибку в загружаемой программе.

Включение и выключение устройства происходит длинным нажатием на кнопку S5. После включения и поиска спутников (при холодном старте может уйти до 10 минут или даже больше) мы можем посмотреть текущие координаты, нажав на кнопку S2.

Координаты конечной точки можно посмотреть нажав на кнопку S3.

Нажав кнопку S4 попадаем в меню сохранения точки. Сохранить точку можно двумя способами:

1. сохранить текущие координаты

2. забить координаты вручную

Вводим по очереди градусы, минуты и секунды. Выбранное значение для редактирования мигает.

Вернуться в режим следования к точке можно по короткому нажатию на кнопку S5

Теперь об использовании магнитометра и акселерометра. Для расчета азимута используются данные полученные с GPS приемника, поэтому в случае если рассчитать координаты не возможно (например если спутники не видны или их мало) пропадает возможность и рассчитать направление в котором нужно двигаться, чтобы придти к точке. И первоначально моя задумка была в том, чтобы использовать магнитометр как вспомогательное средство для указания курса. Но столкнулся с некоторыми трудностями.

Во-первых. Кто знакомился с работой цифровых магнитометров знают что, точность их данных зависит от того в каком положении они находятся. Поэтому для корректной работы в любом положении необходимо использовать акселерометр, который бы давал более точную картину проекции магнитного поля на все три оси магнитометра. Возможное решение этой задачи я подсмотрел в одном журнале. но пока не осилил перенести весь расчет в Bascom (может кто-то из энтузиастов возьмется?).

Во-вторых, заметно сказывается различие магнитного склонения в разных частях Земли. Например в Поволжье магнитное склонение составляет 13°, а на другом конце страны склонение уже 11° и в другую сторону. А ведь есть еще и магнитное наклонение — когда линии магнитного поля входят или выходят под углом к горизонту, и много других факторов влияющих на показания.

Конечно, для примерного указания направления можно использовать и такие не калиброванные данные с магнитометра, но пока решил оставить эту задумку и сделал простой компас, который тоже может быть полезен. Компас включается нажатием на кнопку S1. А для того чтобы он указывал более менее правильное направление на север (точнее на северный магнитный полюс), устройство необходимо держать горизонтально. Для помощи в этом по бокам экрана бегают две черточки, которые показывают наклон в ту или иную сторону.

Осталось распечатать на 3-D принтере под устройство корпус, а пока о результатах уличных испытаний. Девайс получился очень интересным и вполне очень даже помогающим выйти к сохраненной точке. Но нужно понимать, что миллиметровой точности ожидать не следует. Ошибка определения GPS координат всего в одну секунду даст неточность определения положения в 20 метров. Также погрешность неизбежно накапливается при округлении в математических расчетах. Но тем не менее устройство даже в городских условиях плотной застройки позволило вернутся к точке с точностью в несколько метров.

Это устройство станет незаменимым помощником тем, кто любит побродить по лесу, грибникам, лыжникам, туристам и другим любителям природы!

Используемые в устройстве компоненты (их можно заказать в интернет-магазине из Китая):

• GPS модуль NEO-6M
• ЖК дисплей
• Магнитометр HMC5883
• Акселерометр ADXL335

>>Скачать: прошивки и архив с файлами модели (SolidWorks + STL)

При ремонте, настройке, создания новых схем схем бывает нужен прибор для проверки величин допустимых напряжений и напряжений утечек транзисторов, диодов, конденсаторов и других радиодеталей.

В статье, ниже представлена схема такого прибора на основе преобразователя на МС 1211ЕУ1.

При ремонте и настройке радиолюбителям удобно будет работать с помощником — держателем печатной палаты на столе.

Можно купить различные зарубежные приспособления для закрепления печатных плат, обеспечивающие при этом разные степени их свободы, но стоимость их очень высока.

Сейчас в продаже существует множество различных устройств, работающих на батарейках. Есть и такие, которые в процессе эксплуатации ни куда не переносятся, например, настольные лампы, ночники, светильники и т.д. Подробнее…

GPS-маячок является устройством, которое позволяет отслеживать перемещение похищенного или эвакуированного автомобиля и ускоряет сроки его поиска. Кроме этого, миниатюрные девайсы могут использоваться для контроля за местонахождением людей или грузов. Часто маячки называют трекерами, но такое название является ошибочным, поскольку устройства выполняют разные функции.

Принцип работы и область применения

Комментарии и Отзывы

Маячок находится в спящем режиме и включается по запрограммированному циклу. При активации происходит обмен параметрами со спутником или станциями сотовой связи стандарта GSM, а затем устройство уходит в спящий режим. Из-за особенностей работы информация от маячка имеет вид отдельных точек, которые можно соединить ломаной прямой.

В стандартном графике маяк выходит на связь до четырех раз в сутки. В случае необходимости режим работы прибора можно изменить через систему сотовой связи и увеличить частоту включения до одного раза в 5-10 минут. Постоянный обмен информацией позволит ускорить поиск машины или человека, но может быстро разрядить аккумуляторную батарею маячкового устройства. В режиме подачи сигнала раз в сутки маячок способен функционировать на одном аккумуляторе три-четыре года. Переключение устройства в режим тревоги сокращает время работы до 12-15 суток.

Маячок является отличным средством для пассивной защиты машины от угона. Малые размеры позволяют устанавливать устройство под обшивками автомобиля, а периодический режим работы обеспечивает устойчивость против сканеров или глушилок сигнала. Маяки применяются для слежения за маршрутом поставки груза путем размещения устройства в контейнере или в упаковке. При пропаже груза остается возможность отследить местоположение тары и попытаться выйти на след похитителей. Часто такие девайсы используются для контроля за местонахождением детей или пожилых людей.

Существуют различные GPS-маячки:

1. С возможностью подключения к замку зажигания автомобиля. Это позволяет устройству автоматически переключаться в режим частого обмена координатами со станциями при попытке несанкционированного запуска двигателя.
2. Встречаются конструкции маячков со встроенными микрофонами, которые позволяют дистанционно прослушивать салон автомобиля.
3. Имеются модели маяков с отдельно выведенной кнопкой для активации режима тревоги. Устройства носятся в кармане или устанавливаются на транспортном средстве. Нажатие на кнопку производится при попытке ограбления или угона. Прибор стал популярен для подачи ребенком сигнала о помощи. При нажатии клавиши на сотовый телефон родителей поступают координаты места подачи тревоги.
4. В виде часов. Одним из образцов устройств для контроля за перемещением человека являются часы Smart Watch A19, которые могут отслеживать местонахождение в реальном времени и сохранять историю перемещений. Имеется возможность ограничения территории перемещения владельца. При выходе за пределы на телефон родителей поступает текстовое сообщение или звонок.
5. Выпускаются маячки в виде брелков, которые позволяют родителям осуществлять двухстороннюю связь с ребенком. Маяк с небольшими габаритами и весом легко размещается в кармане. При этом устройство имеет герметичный корпус, который продлевает срок службы изделия.

Применение заводских устройств не требует специальной установки и подключения. Достаточно разместить маяк в автомобиле или другом охраняемом объекте и установить связь с мобильным телефоном или смартфоном.

При желании сэкономить владелец автомобиля может сделать маяк своими руками.

Самодельные устройства можно делать:

• на базе смартфона;
• на основе обычного мобильного телефона;
• на базе самостоятельно собранного прибора (без применения телефона).

Обзор маяка Starline M17 предоставлен каналом АвтоАудиоЦентр.

При изготовлении маяка в виде смартфона потребуются:

• два смартфона, из которых один будет установлен в машине;
• две СИМ-карты с возможностью доступа в интернет;
• установленное и зарегистрированное программное обеспечение.

Для сборки маяка из телефона понадобятся:

• мобильный телефон;
• приемник сигналов GPS;
• модуль передачи данных стандарта GPRS;
• зарядное устройство;
• инструменты и материалы — паяльник, припой, флюс, нож для зачистки.

Опытные пользователи могут попытаться изготовить маячок самостоятельно на основе деталей и материалов из списка:

• модуль приема и передачи SIM808;
• антенна для приема сигналов GPS;
• управляющий контроллер ATmega8;
• транзисторы для усилителя сигнала;
• выпрямитель напряжения;
• материалы для изготовления печатной платы;
• материалы для пайки.

Процесс работ будет отличаться в зависимости от того, на основе чего изготавливается девайс.

При использовании смартфона для изготовления маячка порядок действий следующий:

1. Установить смартфон в авто. Рекомендуется заранее продумать место монтажа. К девайсу должен быть беспроблемный доступ для замены или подзарядки аккумулятора.
2. Установить программное обеспечение на оба устройства.
3. Подключиться к сети и зайти на официальный сайт разработчика программного обеспечения.
4. Зарегистрировать устройства. После процедуры регистрации станут доступны настройки приложений.
5. Ввести в отслеживающий прибор данные смартфона, выступающего в роли маячка (IMEI номер).
6. Проверить совпадение настроек часовых поясов на приемнике и передатчике.
7. Запустить программное обеспечение и протестировать корректность работы.
8. Настроить режим работы установленного в салоне смартфона на периодический (маяк).

Нужно учесть, что при работе в режиме маяка батарея смартфона будет разряжена за 2-3 дня. Поэтому можно подключить дополнительное питание от штатного аккумулятора автомобиля. Проводка должна проводиться незаметно, иметь высокое качество изготовления и защищаться плавким предохранителем соответствующей мощности. При неквалифицированном прокладывании кабелей есть риск короткого замыкания и воспламенения машины.

Для изготовления маячкового устройства на базе мобильного телефона необходимо выполнить шаги:

1. Продумать схему установки девайса.
2. Отрезать провод от зарядного устройства со стороны трансформатора. Длина кабеля выбирается в соответствии со схемой расположения маяка.
3. Зачистить концы провода и припаять их к выходам модуля GPRS (в соответствии с инструкцией к изделию).
4. Установить штекер проводки в гнездо на мобильнике.
5. Подключить приемник сигнала и синхронизировать работу приемника и передатчика.

При самостоятельном изготовлении и установке маячка нужно выполнить действия:

1. Установить на модуль SIM808 выносную антенну для приема и передачи сигнала маяка.
2. Самостоятельно сделать двухстороннюю печатную плату для размещения компонентов. Возможно создание односторонней платы, но она будет иметь большие габариты.
3. Установить элементы на плате и пропаять контакты.
4. Прошить модуль управления.
5. Запустить маяк и протестировать работу.
6. Установить девайс в удобном месте и подключить к штатному или собственному аккумулятору. Дальнейшая настройка ведется по аналогичной смартфонам и телефонам схеме.

Одна из схем самодельного маяка GPS представлена на примере устройства Старлайн

Разработка печатных плат, изготовление и настройка маяка требуют хорошего знания электротехники. Поэтому полностью самодельные маяки встречаются редко.

К положительным сторонам самодельных маячков относят:

• быстрое изготовление устройства для слежения;
• низкая стоимость изделия;
• функциональность самодельного маячка не уступает фабричным девайсам;
• возможность настройки прибора.

• габариты самодельного маяка больше, чем у фабричных конструкций;
• риск отключения из-за применения в схеме нескольких компонентов, соединенных проводами;
• малый срок работы от штатного аккумулятора.

Последний недостаток можно компенсировать установкой более емкой батареи, но это увеличит размеры и стоимость конструкции. Помимо этого, в схеме появятся лишние провода и разъемы, которые могут окислиться или отключиться от вибрации во время движения.

Процесс превращения мобильного телефона в GPS-маячок изложен в видеоролике от канала КТО-ГДЕ. ИНФО.