Это один из самых удачных проектов head tracker’ов, который я только встречал. Используются самые передовые технологии — акселерометр, гироскоп и компас, такие же, как и в гарнитурах виртуальной реальности Gear VR, Playstation VR, Oculus Rift и прочих. А для создания достаточно лишь минимального умения паять и более чем скромной суммы денег. А теперь по порядку.

Варианты

Итоговая стоимость: 750 рублей .

Сборка

Есть очень простая и подробная официальная инструкция . Нам же из нее нужна только таблица соединений.

Я думаю комментарии излишни. Просто берем две платы, примеряем друг к другу и склеиваем двухсторонним скотчем. После этого проводами соединяем контакты плат в соответствии с табличкой.

Тут я бы дал две рекомендации. Первая: плата датчиков уже платы Arduino, а большинство подключений приходится на одну сторону (2,3,7,GNDx2), так что ее оставляем открытой (плату датчиков сдвигаем к другой стороне), а оставшиеся два провода (VCC и GND) лучше припаять до того, как склеим платы вместе, так как после этого будет уже сложнее. Вторая: сначала паять длинные провода (GND и INT), а потом уже короткие (SCL, SDA,AD0). Я, как видно на фотографии, ошибся с INT. И самое главное: не жалейте флюса! И если он нейтральный (например канифоль), то его можно не отмывать.

Кнопка просто припаивается одним концом к Arduino (10), а другим концом через провод к ближайшей земле (GND). В принципе, кнопка и так зафиксирована, но я дополнительно подклеил ее цианакрилатом.

И это все, можно пользоваться!

Улучшения

Помните, я упоминал о разъеме на два контакта в самом начале? Он нужен для упора. Клеится на суперклей прямо под кнопкой. Достаточно двух маленьких капель.

В принципе, мне нравится внешний вид устройства, да и испортить его довольно сложно. Но, для пущей надежности, все же спрятал его в термоусадку.

Индикаторы нам не интересны — все равно устройство на голове. А кнопка, в принципе, легко нажимается и через термоусадку, но я все же прорезал маленькое отверстие, а на саму кнопку приклеил маленький кусочек пластика, чтобы проще было нащупать.

Прошивка, калибровка и настройка

Тут все более, чем просто. Скачиваем официальное приложение EDTracker GUI , распаковываем и запускаем.

Выбираем версию (EDTraket2_9250) и соответствующий порт. Если нужного порта нет, можно обновить список кнопкой «Scan Ports». Когда выбрали соответствующий порт, запускаем прошивку кнопкой Flash. По окончании прошивки начнется стандартная 20-ти секундная калибровка гироскопа, при которой необходимо держать трекер неподвижно. Такая же калибровка проводится при каждом включении устройства.

1. Справа открываем кладку Magnetometr
2. Выставляем Sensevity примерно на 75% (3/4 шкалы)
3. Жмем Restart и начинаем вращать наше устройство во всех возможных плоскостях
4. Делать это нужно до тех пор, пока коэффициенты матрицы перестанут меняться, но должно накопиться не меньше 500 Points, больше — лучше

На картинке отображаются точки. Красные — сырые измерения с датчика, зеленые — пересчитанные. Все эта трехмерная картинка вращается вокруг нуля, т.е. середины сферы из зеленых точек.

Если не откалибровать компас, то отслеживание поворота головы корректно работать не будет.

Настроек тут не много:

• Выбор режима осей (Экспоненциальный/Линейный)
• Чувствительность по каждой оси
• Сглаживание

Я не люблю косить глаза на монитор, поэтому использую экспоненциальный режим, чувствительность выше 100, сглаживание 75-90%. Мне так удобно.

Осталось только прикрепить к вашей любимой гарнитуре и можно вступать в бой! Единственная кнопка служит для центровки.

Впечатления

Впечатления крайне положительные. У меня уже был трекер на камере и метке (GTX vTrack MkI) и мне есть с чем сравнивать.

• низкая стоимость
• компактность
• отсутствие камеры (для параноиков)
• и самое главное — вам не нужно фиксировать свое положение перед компьютером, я люблю в процессе игры спускаться ниже и подниматься, а с камерой приходилось держать себя всегда в центре кадра

• дребезжание в крайних положениях — расплата за высокую чувствительность и экспоненциальный режим
• уплывает калибровка гироскопа, если гарнитура некоторое время лежит на столе, приходится перед использованием заново 20 секунд калибровать уже на голове
• высокие значения чувствительности не сохраняются после отключения, перед каждым использованием приходится заново выставлять чувствительность — это, скорее всего, ошибка в прошивке
• программа EDTracker UI падает с ошибкой после некоторого времени работы
• на горячую клавишу нельзя назначить комбинацию кнопок, да и то, что программа падает периодически, делает использование HotKey невозможным. Хорошо, что достаточно кнопки на самом устройстве

Как по мне, минусы совсем незначительные. А так как ПО с открытым исходным кодом — всегда можно что-то исправить. Мне нравится устройство и я буду его использовать. Может профессиональные устройства типа TrackIR могут оказаться чем-то лучше, я не готов отказаться от тех плюсов, что дает это устройство.

Канал “тяп-ляп” показал, как сделать самодельный солнечный трекер для панелей. Они будут автоматически поворачивается вслед за солнцем, увеличивая КПД энергетической установки.

Понадобятся две солнечные батареи мощностью по по 3,5 ватт. На на выходе у одной более 6 вольт, что при последовательном соединении двух батарей даст более 12 вольт. На обратной стороне USB гнездо. Три выхода из трех сегментов батареи. Каждый из которых генерируют по 2 вольта. То есть при необходимости можно подключиться соответствующим образом и получить 2, 4, 6 вольт.

Следующий важный узел – два сервопривода. Один будет поворачивать солнечную батарею по горизонтальной оси, а другой по вертикальной. Эти приводы непростые, их не так просто заставить вращаться. Необходима некоторая доработка. В наборе с каждым из двигателей идут пластиковые крестовины, диски, винты для крепления. Для двигателя приобретённые кронштейны. Также в наборе крепежные винты, подшипник и диски. Контроллер заряда. Он будет принимать энергию от солнечных батарей и передавать её в аккумулятор.

Начнем работу своими руками с электронной начинки. Схема трекера для солнечной панели ниже.

Электрическая схема, плата, программа для редактирования платы: https://cloud.mail.ru/public/DbmZ/5NBCG4vsJ
Схема очень простая и легкая для повторения. Она наиболее удачная из нескольких проверенных вариантов. Но даже ей автору пришлось немножко изменить. Пришлось изменить номиналы переменных и постоянных резисторов, была спроектирована схема печатной платы.

Для начала распечатаем схему печатной платы трекера на специальной бумаге. Это лазерно-утюжная технология. Бумага имеет глянцевый вид. С обратной стороны она обычная матовая. Печатать нужно на лазерном принтере на глянцевой стороне. После контакта с утюгом надо дать остыть и бумага легко отрывается от слоя.

Перед переносом текстолит обязательно нужно обезжирить. Лучше всего использовать мелкую наждачную бумагу. Прикладываем рисунок к плате и проглаживаем горячим утюгом 2 минуты.
Теперь нужно вытравить плату трекера. Можно использовать персульфат аммония. Продается в магазинах радиотоваров. Один и тот же раствор можно использовать несколько раз. Желательно перед применением подогрев жидкости до 45 градусов. Это сильно ускорит процесс травления. Через 20 минут правление успешно завершилось. Теперь нужно снять тонер. Опять используем наждачку или ацетон.

Теперь можно проделать отверстие в плате. Можно приступать к пайке деталей.

Сердце солнечного трекера – операционный усилитель lm324n. Два транзистора типа 41c, типа 42c. Один керамический конденсатор 104. Многие детали автор разработки заменил на smd тип. Вместо диодов 5408 использованные их аналоги smd типа. Главное использовать не менее 3 ампер. Один резистор на 15 килоом, 1 на 47 килоом. Два фоторезистора. 2 подстроечных резисторов на 100 и 10 килоом. Последний отвечает за чувствительность фото датчика.

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.

[ Скрыть ]

Принцип работы и область применения

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 . 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.

Разновидности

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.

Часы Smart Watch A19 Маячок в виде брелка

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

Кроме отдельных устройств, имеется возможность отслеживания ребенка или груза по сигналам смартфона. У операторов сотовой связи есть специальные тарифные планы, в рамках которых можно видеть местоположение второго абонента, например, тариф МТС «Ребенок под присмотром».

Инструкция

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.

Что понадобится?

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.

Пошаговые этапы

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

На базе смартфона

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.

На основе телефона

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.

Полностью самодельное устройство

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.

Плюсы и минусы

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.

После нескольких экспериментов с ардуиной решил сделать простенький и не очень дорогой GPS-tracker с отправкой координат по GPRS на сервер.
Используется Arduino Mega 2560 (Arduino Uno), SIM900 - GSM/GPRS модуль (для отправки информации на сервер), GPS приёмник SKM53 GPS.

Всё закуплено на ebay.com, в сумме около 1500 р (примерно 500р ардуина, немного меньше - GSM модуль, немного больше - GPS).

GPS приемник

Для начала нужно разобраться с работой с GPS. Выбранный модуль - один из самых дешевых и простых. Тем не менее, производитель обещает наличие батарейки для сохранения данных о спутниках. По даташиту, холодный старт должен занимать 36 секунд, однако, в моих условиях (10 этаж с подоконника, вплотную зданий нет) это заняло аж 20 минут. Следующий старт, однако, уже 2 минуты.

Важный параметр устройств, подключаемых к ардуине - энергопотребление. Если перегрузить преобразователь ардуины, она может сгореть. Для используемого приемника максимальное энергопотребление - 45mA @ 3.3v. Зачем в спецификации указывать силу тока на напряжении, отличном от требуемого (5V), для меня загадка. Тем не менее, 45 mA преобразователь ардуины выдержит.

Подключение

Небольшое замечание относительно SoftwareSerial: на Uno нет хардверных портов (кроме соединённого с USB Serial), поэтому приходится использовать программный. Так вот, он может принимать данные только на пине, на котором плата поддерживает прерывания. В случае Uno это 2 и 3. Мало того, данные одновременно может получать только один такой порт.

Вот так выглядит «тестовый стенд».

GSM приемник/передатчик

Теперь начинается более интересная часть. GSM модуль - SIM900. Он поддерживает GSM и GPRS. Ни EDGE, ни уж тем более 3G, не поддерживаются. Для передачи данных о координатах это, вероятно, хорошо - не будет задержек и проблем при переключении между режимами, плюс GPRS сейчас есть почти везде. Однако, для каких-то более сложных приложений этого уже может не хватить.

Подключение

Собираем на Mega, и тут нас ждет первый неприятный сюрприз: TX пин модуля попадает на 7й пин меги. На 7м пину меги недоступны прерывания, а значит, придется соединить 7й пин, скажем, с 6м, на котором прерывания возможны. Таким образом, потратим один пин ардуины впустую. Ну, для меги это не очень страшно - всё-таки пинов хватает. А вот для Uno это уже сложнее (напоминаю, там всего 2 пина, поддерживающих прерывания - 2 и 3). В качестве решения этой проблемы можно предложить не устанавливать модуль на ардуину, а соединить его проводами. Тогда можно использовать Serial1.

После подключения пытаемся «поговорить» с модулем (не забываем его включить). Выбираем скорость порта - 115200, при этом хорошо, если все встроенные последовательные порты (4 на меге, 1 на uno) и все программные работают на одной скорости. Так можно добиться более устойчивой передачи данных. Почему - не знаю, хотя и догадываюсь.

Итак, пишем примитивный код для проброса данных между последовательными портами, отправляем atz, в ответ тишина. Что такое? А, case sensitive. ATZ, получаем OK. Ура, модуль нас слышит. А не позвонить ли нам ради интереса? ATD +7499… Звонит городской телефон, из ардуины идет дымок, ноутбук вырубается. Сгорел преобразователь Arduino. Было плохой идеей кормить его 19 вольтами, хотя и написано, что он может работать от 6 до 20V, рекомендуют 7-12V. В даташите на GSM модуль нигде не сказано о потребляемой мощности под нагрузкой. Ну что ж, Mega отправляется в склад запчастей. С замиранием сердца включаю ноутбук, получивший +19V по +5V линии от USB. Работает, и даже USB не выгорели. Спасибо Lenovo за защиту.

После выгорания преобразователя я поискал потребляемый ток. Так вот, пиковый - 2А, типичный - 0.5А. Такое явно не под силу преобразователю ардуины. Нужно отдельное питание.

Программирование

Для получения страницы по определенному URL нужно послать следующие команды:
AT+SAPBR=1,1 //Открыть несущую (Carrier) AT+SAPBR=3,1,"CONTYPE","GPRS" //тип подключения - GPRS AT+SAPBR=3,1,"APN","internet" //APN, для Мегафона - internet AT+HTTPINIT //Инициализировать HTTP AT+HTTPPARA="CID",1 //Carrier ID для использования. AT+HTTPPARA="URL","http://www.example.com/GpsTracking/record.php?Lat=%ld&Lng=%ld" //Собственно URL, после sprintf с координатами AT+HTTPACTION=0 //Запросить данные методом GET //дождаться ответа AT+HTTPTERM //остановить HTTP

В результате, при наличии соединения, получим ответ от сервера. То есть, фактически, мы уже умеем отправлять данные о координатах, если сервер принимает их по GET.

Питание

Сервер

Полевые испытания

После установки преобразователя питания и укладывания в корпус от дохлого DSL модема система выглядит так:

Припаивал провода, вынул несколько контактов из колодок ардуины. Выглядят так:

Подключил 12V в машине, проехался по Москве, получил трек:


Точки трека достаточно далеко друг от друга. Причина в том, что отправка данных по GPRS занимает относительно много времени, и в это время координаты не считываются. Это явная ошибка программирования. Лечится во-первых, отправкой сразу пачки координат со временем, во-вторых, асинхронной работой с GPRS модулем.

Время поиска спутников на пассажирском сидении автомобиля - пара минут.

Выводы

Ну и ещё нужно поправить код для более плавного трека, хотя основную задачу трекер и так выполняет.

Использованные устройства

• Arduino Mega 2560
• Arduino Uno
• GPS SkyLab SKM53
• SIM900 based GSM/GPRS Shield
• DC-DC 12v->5v 3A converter

Это уже вторая версия трекера. Первый позволял отслеживать объект только посредством СМС. Что, сами понимаете, не совсем удобно. Поэтому было принято решение создать вторую версию, но уже для работы с сервисами GPS-мониторинга. Не все задуманное еще реализовано, но основные функции уже работают.

Трекер каждую минуту отправляет данные на бесплатный сервер GPS-мониторинга по протоколу Wialon IPS v1.1: данные о местоположении, скорость, курс направления движения. Также реализована возможность настройки и запрос координат по СМС с любого номера.

Возможны следующие команды:

1. Настройка трекера:

$0000#SETUP#111111111111111;2222#

0000 - старый пароль или пароль по умолчанию (при первой настройке).
1111111111111111 - ID устройства который задан на сервере (произвольные 15 цифр).
2222 - Новый пароль. В дальнейшем все команды должна начинаться с него. Пароль должен совпадать с тем что задан на сервере GPS мониторинга.

В ответ приходит сообщение вида: «ID-1111111111111111; PASS-2222» с новым ID и новым паролем.

0000- ваш пароль.

В ответ приходит сообщение вида: «A;111111;222222;N3333.33333;E4444.44444;5;1»

«A» - Данные достоверны или «V» - данные устарели.
«111111» - время UTC.
«222222» - дата.
«N3333.33333» - широта.
«E4444.44444» - долгота.
«5» - скорость в км/ч.
«1» - питание от основного источника или «0» - питание от встроенного аккумулятора.

Если какие то данные не доступны то вместо них передается «NA».

3. Сигнал тревоги:

В этом случае данные о местоположении передаются на сервер с интервалом 30 сек. В ответ приходит сообщения вида: «ALARM ON». Повторная отправка команды выключает сигнал тревоги. В ответ приходит сообщения вида: «ALARM OFF».

В ответ приходит сообщения вида: «Vash balans 50.01r.»

Если в любой команде будет отправлен неправильный пароль, то в ответ приходит сообщения вида: «Password ERROR».

Теперь техническая часть.

Основа: Arduino PROMINI 3.3V 8MHz, GSM модем NEOWAY M590, GPS модуль UBLOX NEO-6M, внешняя активная антенна GPS.
Питание: DC-DC преобразователь на основе MP2307DN, контроллер заряда батареи STC4054, аккумулятор 3.7v 900mAh.

Время работы от аккумулятора 9 часов, при условии, что аккумулятор не новый.

Что касается сервера GPS-мониторинга - таких сервисов много. При желании можно работать с другим сервером, для этого в коде достаточно поменять IP-адрес и номер порта сервера. Главное, чтобы сервер поддерживал работу с протоколом Wialon IPS v1.1. Корпус сделан из ПВХ. Получился, правда, на вид не очень, но особо и не старался, все равно его будет не видно. В дальнейшем хочу добавить управление внешним устройством или каким-нибудь реле и получение каких-нибудь параметров о состоянии авто, для этого на плате предусмотрено два входа и один выход. Программно пока это не реализовано.

Затрачено было приблизительно 1500 - 2000 руб.

Все нюансы с технической и программной стороны описывать сейчас не буду. Кого заинтересует - пишите, постараюсь всем ответить. находится все необходимое: схема, исходники на СИ, hex-файл прошивки трекера (обязательно прошивать и файл для EEPROM, файл с расширением.eep), прошивка и прога для GPS, файлы ПП для Sprint-Layout, информация по протоколу Wialon IPS, и несколько фоток.