GPS-трекер на ESP32, модуле Quectel L86 GPS и OLED-дисплее


В этой статье мы сделаем GPS-трекер с использованием ESP32, модуля Quectel L86 GPS и OLED-дисплея. Модуль L86 GPS от Quectel — это крошечный, недорогой и энергосберегающий GPS-модуль, доступный на рынке. Он имеет встроенную патч-антенну и чипсет MediaTek MT3333 GNSS нового поколения, который обладает исключительной производительностью как при сборе данных, так и при отслеживании, а также компактной конструкцией.

GPS-трекер на ESP32, модуле Quectel L86 GPS и OLED-дисплее

Он захватывает и отслеживает спутники в кратчайшие сроки даже при уровне сигнала в помещении. По сравнению с модулем GPS NEO-6M и приемником GPS/GNSS RYS8830 этот модуль имеет наилучшую производительность. Он разработан для совместимости с модулем GPS L80 компании Quectel, чтобы обеспечить гибкую и масштабируемую платформу для перехода с GPS на GNSS.

В этом уроке мы соединим модуль Quectel L86 GPS с платой ESP32 и создадим собственный GPS-трекер. Модуль L86 GPS может выдавать значения широты, долготы, скорости, высоты, даты и времени после синхронизации со спутником. Мы отобразим эти параметры на 0,96-дюймовом OLED-экране. Затем с помощью чипа WiFi ESP32 мы отправим координаты GPS на веб-сервер ESP32.

Также на нашем сайте вы можете посмотреть следующие проекты с использованием технологии GPS:

Необходимые компоненты

  1. Модуль ESP32 (купить на AliExpress).
  2. GPS-модуль Neo-6M/L86 (купить на AliExpress).
  3. Модуль OLED дисплея SSD1306 128×64 с интерфейсом I2C (купить на AliExpress).
  4. Макетная плата.
  5. Соединительные провода.

Реклама: ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН: 7703380158

GPS-модуль Quectel L86

GPS-модуль Quectel L86

L86 является идеальным решением для носимых фитнес-устройств благодаря своей сверхкомпактной конструкции и низкому энергопотреблению. Модуль L86 GNSS со встроенной патч-антенной и LNA обеспечивает высокую производительность движка позиционирования MTK для промышленных приложений. Он способен достичь наивысшего в отрасли уровня чувствительности, точности и TTFF с самым низким энергопотреблением в компактном корпусе без выводов. Встроенная флэш-память обеспечивает пользователям возможность хранить некоторые полезные навигационные данные и позволяет выполнять будущие обновления.

Размеры GPS-модуля Quectel L86

L86 имеет патч-антенну сверху размером 18,4±0,15 ×18,4±0,15 ×6,45±0,1 мм, с 99 каналами захвата и 33 каналами слежения. Он захватывает и отслеживает спутники в кратчайшие сроки даже при уровне сигнала в помещении. Модуль работает при напряжении 3 В~4,3 В с типичным потреблением энергии 26 мА, а в режиме ожидания потребление энергии составляет около 1,0 мА .

Основные характеристики

1. Потребляемая мощностьзахват 26 мА, отслеживание 22 мА, режим ожидания 1,0 мА, резервное копирование: 7 мкА.
2. Тип приемникаGPS L1 1575,42 МГц C/A Code, GLONASS L1 1598,0625~1605,375 МГц C/A Code, 99 каналов поиска, 33 одновременных канала отслеживания.
3. Чувствительностьзахват -148 дБм, повторный захват -160 дБм, отслеживание -165 дБм.
4. Источник питания3 В~4,3 В.
5. Частота обновлениядо 10 Гц, 1 Гц по умолчанию.
6. Точность сигнала 1PPSтипичная точность: <15 нс, ширина временного импульса 100 мс.
7. Точность ускорениябез помощи 0,1 м/с2.
8. Динамические характеристикимаксимальная высота 18000 м, максимальная скорость 515 м/с, ускорение 4G.
9. Порт UARTTXD1 и RXD1 поддерживают скорость передачи данных от 4800 бит/с до 115200 бит/с, по умолчанию 9600 бит/с.
10. Точность измерения скорости0,1 м/с.
11. Диапазон рабочих температур : -40~85 C.
12. Встроенная патч-антенна.
13. Встроенный малошумящий усилитель для лучшей чувствительности.

Распиновка L86

Распиновка L86

Модуль Quectel L86 GPS имеет 12 контактов, как показано на рисунке выше. Функция каждого контакта представлена в следующей таблице.

Номер контакта Название контакта Функция
1 RXD1 UART-приемник
2 TXD1 UART-передатчик
3 GND земля (общий провод)
4 VCC Напряжение питания 2,8–4,3 В, обычно 3,3 В
5 V_BCKP Резервное питание для RTC
6 1PPS Один импульс в секунду, синхронизирован по переднему фронту, ширина импульса 100 мс
7 FORCE_ON Высокий логический уровень заставит модуль выйти из режима резервного копирования.
8 AADET_N Активное обнаружение антенны (Active antenna detection)
9 NC не подключен
10 RESET Сброс модуля
11 EX_ANT Вход внешней активной антенны RF
12 GND земля (общий провод)

Более подробную информацию об этом модуле вы можете найти в техническом описании L86.

Пайка штыревых выводов к модулю L86

L86 — это крошечный модуль SMD-типа, который не имеет штыревых/гнездовых контактов для тестирования. Поэтому вы можете использовать штыревой контакт с шагом 2,54 и припаять их к печатной плате L86 снизу.

Пайка штыревых выводов к модулю L86

Схема проекта

Схема подключения GPS-модуля L86 и OLED-дисплея к плате ESP32 представлена на следующем рисунке.

Схема подключения GPS-модуля L86 и OLED-дисплея к плате ESP32

Подключение довольно простое. Подключите VCC/GND для питания модуля. Аналогично подключите резервный VCC (V_BCKP) к VCC или к внешней батарее. Модуль GPS не будет работать, если этот вывод не будет запитан. Подключите RX/TX L86 к ​​TX2/RX2 ESP32. Это для последовательной связи с использованием UART2 ESP32.

Собранный на макетной плате GPS трекер

Подключите контакты SDA и SCL OLED-дисплея к контактам D21 и D22 ESP32. Вы можете запитать OLED-дисплей, используя вывод 3,3 В и GND ESP32. Таким образом, аппаратная настройка и подключения для GPS-трекера готовы.

Печатная плата для проекта

Если вы не хотите собирать схему на макетной плате, а хотите печатную плату для проекта, то вот печатная плата для вас. Я использовал EasyEDA для проектирования печатной платы. Печатная плата для ESP32 GPS-трекера выглядит примерно так, как показано ниже.

Проект печатной платы для нашего GPS-трекера

Файл Gerber для изготовления данной печатной платы вы можете скачать по следующей ссылке.

Изготовленная печатная плата показана на следующем рисунке.

Изготовленная печатная плата для нашего проекта

Исходный код программы

Самое лучшее в модуле L86 GPS/GNSS — это то, что он поддерживает библиотеку Tiny GPS++ . Загрузите библиотеку и добавьте ее в папку библиотеки. Для этого проекта вам также понадобится библиотека SSD1306 OLED.

Теперь скопируйте следующий код и загрузите его на плату ESP32.

Тестирование работы проекта

После загрузки кода OLED-дисплей не будет отображать никаких сообщений, поскольку модуль GPS не синхронизирован со спутником . В первый раз может потребоваться 2-3 минуты для получения данных. В следующий раз он будет получать местоположение очень быстро.

Тестирование работы проекта (часть 1)

OLED-дисплей покажет широту, долготу, высоту, скорость и общее количество спутников. Вы можете вынести устройство на улицу и зарядить его с помощью внешнего аккумулятора или автомобильного USB-порта и отслеживать местоположение по GPS.

Тестирование работы проекта (часть 2)

ESP32 GPS-трекер на веб-сервере

Вместо отображения значения на OLED-дисплее мы можем подключить WiFi-модуль ESP32 к сети WiFi. Используя статическую веб-страницу, мы можем создать веб-сервер, на котором мы можем отображать данные GPS.

Полный код для ESP32 GPS-трекера на веб-сервере приведен ниже. В этом коде измените WiFi SSID и пароль.

После загрузки кода вы можете открыть Serial Monitor (окно монитора последовательной связи), чтобы получить IP-адрес модуля ESP32.

Перейдите в веб-браузер и введите IP-адрес, который отобразился в окне монитора последовательной связи. Затем нажмите Enter.

Тестирование работы ESP32 GPS-трекера на веб-сервере

Видео, демонстрирующее работу проекта

Ссылка на видео на YouTube

(Проголосуй первым!)
Загрузка...
74 просмотров

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *