(ARDUINO) Arma tu propio GPS para Topografía Vial

[humberto 02]

Hola quería compartir con Uds. La estructura de como podes crear tu propio GPS para aplicaciones de Topografía Vial.

Introducción:
Cuando un topógrafo vial debe identificar un Punto Fijo, Punto Auxiliar, un Vértice, una Alcantarilla, un lugar donde una maquina deberá ir a trabajar, hoy tiene una excelente herramienta online como lo es el Google Earth; pero le está faltando un elemento muy necesario como es el GPS (y no el que se vende en cualquier parte; sino uno más sencillo).

No todos los Topógrafos Viales cuentan con una Estación Total, o con U$S 350.- para comprar un GPS de mano. Es por eso que montaremos nuestro propio GPS por dos mangos. Manos a la Obra!

Placa de Arduino: Es importante saber que la placa de Arduino a usar, para evitar electrónica complementaria es el Arduino UNO (Clon) NHduino.

Arduino Uno Nhduino Compatible Atmega328 … $ 150.-

Módulo GPS de Arduino
Placa Modulo Gps Neo-6m Con Antena Arduino Pic Atmel 50 Ch … $ 499.-

Display LCD: para lograr ver los datos “más necesarios”. Escogeremos un Display LCDx4 o como en mi caso un Display Nokia 5110.
Display Lcd Arduino Pic Arm Nokia 5110 Spi 84x48 Monocromo … $ 95.-

Para las conexiones:
Tira De 40 Pines Recto Macho 2.54 mm … $ 8.-
Tira De 40 Pines 90 Grados Macho 2.54 mm … $ 13.-
Kit 40 Cables Para Protoboard Macho Hembra 30cm Arduino … $ 70.-
Conector Clip para Bateria 9v (sin ficha jack) … $ 10.-
Switch On/off Llave Power Slim … $ 50.-
Cable para audio rojo/negro 0,50 m … $ 5.-

Bueno ahora comienza el problema que es escoger el contenedor donde pondremos la electrónica. En mi caso usé el envase de una lavandina GEL por su forma ergonómica. Recuerdo que mi señora me decía ¿Qué te pasa que estas tan pulcro últimamente con la cocina?, pensaría que quería SEXO!!!!. No; en realidad, necesitaba que se acabe el limpiador para usar el envase. Estoy seguro que vos podrás mejorarlo según tu gusto y disponibilidad de dinero.
 
Aclaraciones previas
Si vos queres cambiar con otro Display u otro Arduino UNO es tu elección, pero no te lo recomiendo. Porque cuando intenté cambiar la placa de Arduino me complicó las cosas.
 
Hasta aquí nuestro GPS Tiene un costo total en componentes de $ 900.- creo que la diferencia en costos salta a la vista. Si buscas bien en MercadoLib. Seguro logras bajar el costo.

Los gastos de ENVÍO es un gran problema. Según donde vivas necesitaras comprar todo por medio de MercadoLib. En muchos casos el gasto de envío supera al costo del componente. Por ello te recomiendo que compres online todo en un mismo lugar. Si no recuerdo; mal en los foros, una de las reglas es que no podemos publicitar nombres, por eso no te digo donde comprar todo junto.

Bueno acá detengo este tutorial para que vos puedas hacer todas las preguntas que quieras y tengas tiempo de hacer las compras necesarias.

Mientras vos preguntas o compras todo, yo me preparo con las imágenes de como armar nuestro GPS para Topografía Vial.

Lista Visual de los Componentes

Para el próximo sábado 08 de abril del 2017 agrego aquí mismo la ultima parte ARMADO y ensamble de nuestro GPS Topográfico.

Te deseo lo mejor!.

[humberto 02]

Segunda Entrega: Armado de nuestro GPS para Topografía Vial

Buenos Noches. Ahora comenzaremos con la preparación del armado

Placa de Arduino (Clon): Deberás encontrar algún técnico en televisión de tu barrio para que te suelde los pines según esta imagen y algunos cables necesarios para la conexión.
Por este motivo nos sirve la Placa Clon. Si observas la original de Arduino. Carece de expansión de entradas y salidas lo que te obligaría a realizar conexiones externas que complican el ensamblado de cada módulo.

Este prototipo de GPS ha sido usado durante 4(cuatro) horas ininterrumpidamente sin presentar ningún tipo de problema.

Armado del Switch (On/Off) Encendido/Apagado: Según sea el gabinete que has escogido para armar tu GPS y donde quieras ubicar la tecla On/Off  será la longitud del cable de audio (Rojo/Negro) que vas a usar. Pedile a tu técnico que te coloque en los terminales un “termocontraible”.

Para alimentar el Circuito no le pongas una batería de 9v usada, sino nueva y de Excelente Calidad. Yo le puse una que tenía en mi escritorio y no anduvo. La cambié por una de buena marca y el Loco anduvo PERFECTAMENTE!
Corta en dos segmentos los pines  de 90 Grados y que te lo suelden en lugar de los pines rectos; tanto en el Display como en el Módulo GPS.

Ensamblado de los módulos. Bueno Ahora tenemos TODO para comenzar a ensamblar nuestro GPS. Preparate el mate o el Café que largamos!.

Armado del módulo GPS (Conectar los cables según la imagen)

En la próxima entrega de la semana próxima. No resta darle vida a nuestro Frankestein le está faltando dos cosas: Los rayos de la Tormenta y el Alma o Espíritu. Por ahora es simplemente un cuerpo inerte.

Te deseo lo mejor!

[humberto 02]

ÚLTIMA ETAPA (Instalación del Software - Firmware)

Comentarios finales
Si sabes operar con una Estación Total y un PC como Topógrafo Vial. No tengo duda alguna que lograrás superar esta etapa que puede resultarte (al comienzo) confusa o imposible de realizar.
No pases al próximo paso sino estas seguro del paso en el que estas. Cualquier duda estaremos todos para darte una mano.

Software/Sketch/Aplicación

Instalar el Entorno Arduino:
En el video que te dejo explica cómo instalar el Entorno por el cual podremos luego grabar el programa en la Placa de Arduino, para hacer funcionar nuestro GPS.
www.youtube.com/watch?v=cwNcKnKDj_M&spfreload=10

Drivers (FTDI)
Como nuestra placa es la que se denominan Clon, te recomiendo ver estos videos de distintos autores que te explican cómo hacerlo.
www.youtube.com/watch?v=F4ar5sjbZFg&spfreload=10
www.youtube.com/watch?v=F0Np1yDdLQs&spfreload=10

Instalación de los Drivers para el uso del Display
www.youtube.com/watch?v=I4hiq6g01HU&spfreload=10

Instalación de los Drivers para el uso del GPS
www.youtube.com/watch?v=Wi0L_0c3-jc&spfreload=10

Luego cuando quieras perfeccionarlo más adelante te recomiendo que veas este video. Para ese momento podrás seguir solo.
www.youtube.com/watch?v=dy2iygCZTIM&spfreload=10

Bueno solo me resta decirte que si yo he logrado hacerlo. A partir de una necesidad personal, sin duda alguna se perfectamente
que vos también podrás lograr tener tu propio GPS.

Te deseo lo mejor!

[humberto 02]

Este es el Programa que permitirá ver tus Coordenadas en el Display

Una vez que logres tu objetivo comienza el armado en el contenedor que tu hayas escogido.

Código: [Seleccionar]

// Unidad de GPS Topografico

#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_PCD8544.h>
Adafruit_PCD8544 display = Adafruit_PCD8544(7, 6, 5, 4, 3);

#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial serial1(8,9); // 10-RX, 11-TX

#include <TinyGPS.h>
TinyGPS gps1;

int cambio = 0;

void setup() {
     Serial.begin(9600);
     serial1.begin(9600);

     display.begin();
     display.setTextColor(BLACK);
     display.setContrast(60);
     display.clearDisplay();
     display.display();

     Serial.println("DPV Zonal XI-GPS");
}


void loop() {

//     Presentacion(cambio);

     bool recibido = false;
     while (serial1.available()) {
           char cIn = serial1.read();
           recibido = gps1.encode(cIn);
     }
     if (recibido) {
        Serial.println("===================================");
        // Latitud y Longitud
        long latitud, longitud;
        unsigned long idadeInfo;
        gps1.get_position(&latitud, &longitud, &idadeInfo);

        display.display();
        display.clearDisplay();

        if (latitud != TinyGPS::GPS_INVALID_F_ANGLE) {
           Serial.print("Latitud: ");
           Serial.println(float(latitud) / 100000, 10);
           
           display.setCursor(0,0);
           display.println(float(latitud) / 100000, 10);
        }

        if (longitud != TinyGPS::GPS_INVALID_F_ANGLE) {
           Serial.print("Longitud: ");
           Serial.println(float(longitud) / 100000, 10);
           
           display.setCursor(0,10);
           display.println(float(longitud) / 100000, 10);
        }

        // Altitud
        float altitudGPS;
        altitudGPS = gps1.f_altitude();

        Serial.print("Altitud (cm): ");
        Serial.println(altitudGPS);

        display.setCursor(0,20);
        display.print("ALT ");
        display.println(float(altitudGPS));

        // Cant. Satelites y Precision
        unsigned short satelites;
        unsigned long precision;
        satelites = gps1.satellites();
        precision = gps1.hdop();

        Serial.print("Satelites: ");
        Serial.println(satelites);

        display.setCursor(0,30);
        display.print("Satelites ");
        display.println(satelites);
        display.print("Pre:");
        display.println(precision);

        delay(9000);
     }
     cambio = !cambio;
}


void Presentacion(int cambio){
     delay(3000);
     display.clearDisplay();
     display.display();
     
     if (!cambio){
        display.setTextColor(BLACK);
        display.println("Hola Mundo");
     }else{
        display.setTextColor(WHITE, BLACK);
        display.println(" Hola Amigo ");
     }
}