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LoRa-GPS-Tracker

Mit offener Hard- und Software

Labs-Projekt

Basiert auf einem Labs-Projekt | February 2020 | Zum Labs-Artikel >>

Ein GPS-Tracker, der in einem einstellbaren Intervall seine Geoposition meldet, ist ein sehr nützliches Gerät. Bei dieser Elektor-Version wird die Position mit Hilfe des LoRa-Netzwerks über Node-RED an einen PC, einen Raspberry Pi, ein Handy, ein Tablet oder ein anderes Gerät übermittelt, das in einer Browser-Landkarte den momentanen Standort des Trackers anzeigt.

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Material

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Der Elektor-LoRa-Knoten (Elektor 3-4/2020)

LoRaWAN – ein einfacher Einstieg (Elektor 3-4/2020)

ESP32 als Zeit-Server

Temperaturgesteuerte DIY-Lötstation

Node-RED Getting Started

Einstieg in Node-RED

Projektseite

KiCad Files auf GitHub

BOM-200096-1_LoRaGPSTracker_v1.0.xlsx

200096-11.zip

Bauteile

Die Stückliste im Labs-Bereich ist im Vergleich zur gedruckten Stückliste in Elektor vollständiger, da sie ständig aktualisiert wird. Als Leser können Sie die Stückliste hier herunterladen.
Klicken Sie hier, um mehr über Stücklisten zu erfahren.

Stückliste herunterladen

Stückliste

Benötigte Module:

Elektor LoRa Node (Platine bei Elektor erhältlich*, Stückliste und KiCAD-Files unter [10], Firmware downloadbar unter [10])

RFM95 Ultra LoRa Transceiver Module (868/915 MHz) *

OPEN-SMART GPS – Serial GPS Module *

SMA-Kabel mit Pigtail und Lötfahne

868-MHz-Antenne SMA

Gehäuse Hammond 1551K

Akku-Kabel mit Stecker 2 mm RM (Molex 51005)

Akku (siehe Text)

* siehe Kasten „Passende Produkte”

Bestell-Tipp:

Diskussion (0 Kommentare)

HaSch vor 4 Jahren

Ich probiere nun schon seit einiger Zeit vergeblich, die Firmware auf das Board zu laden - es gelingt mir einfach nicht! Ich glaube mittlerweile, ich habe ein Exemplar ohne Bootloader erwischt!
Ich habe den STM32Cube-Programmer runtergeladen aber der kann sich mit dem Board nicht verbinden, obwohl ich es in den Bootloader-Modus gesetzt habe. Errormeldung:

Error: Activating device: KO. Please, verify the boot mode configuration and check the serial port configuration. Reset your device then try again...

Auch in der Arduino IDE 1.8.13 kann ich es nicht erreichen. Wenn ich hier die serielle Konsole aufmache und BOOT/RESET drücke, sehe ich folgende drei Zeilen:

CPU Clockspeed:8000000
FAILURE 
C:\Users\mathiasc\Documents\Arduino\libraries\MCCI_LoRaWAN_LMIC_library\src\lmic\oslmic.c:53

Irgendwelche Ideen, Mathias Claußen? Das angezeigte Userverzeichnis liegt nämlich auf deinem Computer und nicht auf meinem ;-)

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HaSch vor 4 Jahren

So, für alle, die genauso auf dem Schlauch stehen wie ich: Man sollte das Board auch richtig in den Bootloader-Modus versetzen! Ich hatte - wie ich das von anderen Boards kenne - den Boot-Taster gedrückt und gehalten und den Reset-Taster gedrückt. Letzteres war zu kurz, er muss deutlich länger gedrückt werden. Bei mir hat die LED durch schwächeres Leuchten angezeigt, dass ich erfolgreich war. Allerdings hatte ich das RFM95W-Modul noch nicht eingelötet. Keine Ahnung, ob das auch so ist, wenn es drin ist.

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1 Kommentar(e)

HaSch vor 4 Jahren

Ohne erkennbaren Grund (kein Kurzschluss oder so) hat das Board mittlerweile die Arbeit eingestellt. Es tut nichts mehr, keine LED leuchtet. Die Sicherung ist heil und auch sonst kann ich keinen Fehler entdecken. Es lässt sich weder über das serielle Kabel noch über eine Batterie zum Leben erwecken. Was kann das denn jetzt schon wieder sein?

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HaSch vor 4 Jahren

So, der Bootloader-Modus ließ sich starten, habe das Board neu geflashed und es geht wieder. Keine Ahnung, was da passiert ist.

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1 Kommentar(e)

HaSch vor 4 Jahren

Leider joint das Board nicht, weder mit ABP noch mit OTAA. Ich habe alles sorgfältig kontrolliert und auch die Parameter für ABP und OTAA jeweils richtig eingestellt. Ich habe schon einige Nodes in Betrieb genommen aber an diesem beiße ich mir die Zähne aus. Ich betreibe selbst ein Gateway und kann so gut beobachten, ob sich neue Nodes verbinden.
Momentan fällt mir nichts Anderes ein als dass das LoRa-Modul RFM95 defekt ist.
In der Firmware scheint aber auch noch ein Fehler zu stecken; im OTAA Modus werden nämlich in der seriellen Konsole (nicht existente) Parameter aus ABP angezeigt:

CPU Clockspeed: 8000000
Load OTAA Mode Config

netid: 0
devaddr: 0
artKey: 0000000000000000
nwkKey: 0000000000000000
26099: EV_JOINING
26823: EV_TXSTART
LoRa GPS Tracker (200096)
for HW 180516-1 (STM32F072)
—————————————————————————————————

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Mathias Clauszen (Elektor) vor 4 Jahren

Hallo HaSch,

sollte der verdacht nahe liegen das es sich um ein defektes Modul oder Board handelt, bitte ich Sie sich mit dem Service von Elektor in verbindung zu setzen um einen austausch der Hardware zu veranlassen.

Für die Software kann es momentan leider zu leichten verzögerungen bei der Bugsuche und Behebung kommen. Die angezeigten Parameter sind erst nach einem erfolgreichen OTAA Join gültig und werden vorher auf 0x00 gesetzt damit nicht ausversehen mit einem defekten parametersatz ein sendeversuch unternommen wird.

Mit freundlichen Grüßen

Mathias Claußen

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1 Kommentar(e)

HaSch vor 4 Jahren

German Version follows
This is a fascinating project that leaves plenty of room for your own modifications. For example, I have integrated a charging circuit for a battery that can be ordered for little money in China, e.g. this one here. They are mostly based on the IC TP4056 and deliver 1A charging current. Since this is usually too much for a small lithium-ion battery, you have to modify the small board and this is how it works: You have to identify the resistor that is connected to pin 2 of the IC and has a standard value of 1k2. The charging current should have about half the battery capacity in mA. Since my battery has 500mAh, I can charge it with 250mA. To do this, the SMD resistor on the board must be exchanged for a resistor of around 5k. If you do not do this and charge the battery with 1A, you risk the death of the protective circuit built into the battery. In battery operation, it is always useful to have a switch that disconnects the battery from the board when the tracker is not needed, no matter how little energy it needs. If you install the tracker in a housing for which the circuit board is intended, you can no longer see the LEDs without further take action. Here a few pieces of transparent filament help as light guides that make the LEDs visible from the outside. In my making out there are three on the front for the green and red LED of the LoRa board and for the red LED of the GPS module, as well as two on the top to be able to observe the status of the battery charge. There are big differences in quality when it comes to GPS antennas. If the GPS module does not achieve a fix within a reasonable period of time, you should try a different antenna. I used an antenna that still works inside the case.

Deutsche Version:
Das ist ein faszinierendes Projekt, das viel Raum für eigene Modifikationen lässt. Ich habe zum Beispiel ein Lademodul für einen Akku integriert, wie man es für kleines Geld in China bestellen kann z.B. dieses hier. Die Module basieren meist auf dem IC TP4056 und liefern 1A Ladestrom. Da das für einen kleinen Lithium-Ionen Akku meist zu viel ist, muss man das kleine Board modifizieren und das geht so: Man identifiziert den Widerstand, der mit Pin 2 des ICs verbunden ist und standardmäßig einen Wert von 1k2 hat. Der Ladestrom soll etwa die Hälfte der Batteriekapazität in mA haben. Da mein Akku 500mAh hat, kann ich ihn mit 250mA laden. Dazu muss der SMD-Widerstand auf dem Board gegen einen Widerstand von etwa 5k ausgetauscht werden. Macht man das nicht und lädt den Akku mit 1A, riskiert man den Tod der in den Akku eingebauten Schutzschaltung. Im Batteriebetrieb ist immer auch ein Schalter sinnvoll, der den Akku vom Board trennt, wenn der Tracker nicht benötigt wird, ganz gleich wie wenig Energie er benötigt. Baut man den Tracker in ein Gehäuse ein, für das die Platine ja vorgesehen ist, hat man ohne weitere Maßnahmen keinen Blick mehr auf die LEDs. Hier helfen einige Stücke transparentes Filament als Lichtleiter, die die LEDs von außen sichtbar machen. In meinem Exemplar sind das drei an der Front für die grüne und rote LED des LoRa-Boards und für die rote LED des GPS-Moduls, sowie zwei an der Oberseite, um den Status der Akkuladung beobachten zu können. Bei den GPS-Antennen gibt es große Qualitätsunterschiede. Erreicht das GPS-Modul in einem überschaubaren Zeitraum keinen Fix, sollte man eine andere Antenne ausprobieren. Ich habe eine Antenne verwendet, die auch innerhalb des Gehäuses noch funktioniert.
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