Ce tracker GPS basé sur un Arduino Nano est à monter soi même si on bricole un peu en informatique et électronique, et que l’on connait un peu ce vaste bric à brac Arduino, pour les autres moins bricoleurs peut être possibilité d’en fabriquer quelques uns rien que pour vous… Donc attention la section ON BRICOLE s’adresse à des bricoleurs du dimanche en informatique et électronique.
PS: Initialement j’utilisais un tracker GPS M5 Atom où tout était intégré voir article précédent dans ce blog Mais attention cette carte M5 Atom n’était pas une carte « pur Arduino » et donc l’installation des librairies n’etait pas native et aisée… C’est donc a vos risques et périls! J’ai donc préféré monter moi même de A à Z un tracker GPS « pur Arduino » dont on peut maîtriser tous les aspects de bout en bout avec un moindre coût (moins de 20 euro si on le monte soi même!).
UTILISATION TRANSPARENTE
Un tracker GPS sur un voilier doit être d’un utilisation transparente et facile. Son but produire simplement des fichiers qui alimentent journaux de bords et tracés de nos navigations sur des cartes.
Ce petit tracker GPS est alimenté quand on allume nos instruments de navigation et s’éteint quand on les éteint. On ne s’occupe donc de rien, il trace nos navigations de façon transparente.
FAIBLE CONSOMMATION ET FICHIERS PEU VOLUMINEUX
Il consomme quasiment rien (quelques mAh) et génère des fichiers traces de nos parcours (.GPX) 20 à 500 fois moins volumineux que ceux qu’on pourrait générer sur navionics ou d’autres trackers gps…
Pourquoi des fichiers si peu volumineux ? La vitesse peu élevée d’un voilier ne nécessite pas l’écriture de positions GPS à une fréquence élevée.
Pour un tracé GPS sur une carte à 6 noeuds de moyenne si on affiche ou écrit une position GPS toutes les 20 secondes, un point correspondant à notre position apparait environ tous les 60 mètres, cette fréquence de 20 secondes est donc suffisante.
Pour un journal un point GPS toutes les heures suffit.
COUT DERISOIRE
Basé sur une carte Arduino Nano Ce tracker GPS ne coûte que quelques euros (moins de 20€) !
(Sur AliExpress carte Arduino Nano 3 € , GPS BN220 11 €, Lecteur carte SD pour carte Arduino nano 3 €, réducteur de tension Alimentation pour 24v à 12v vers 5v 1€)
DES FICHIERS ADAPTES A TOUS LES CAS
Un vieux principe en informatique qui peut le plus peut le moins… Fonctionnalités:
Ce tracker GPS génère donc 6 types de fichiers .gpx sur carte SD pour répondre à tous les cas de figure lors d’un long voyage en voilier.
Fichier 0: journalier fréquence point gps toutes les 20 secondes. Format nom du fichier: AAAAMMJJ »s.gpx »
Utile pour notre tracé journalier sur une carte.
Fichier 1: journalier frequence point gps toutes les heures. Format nom du fichier: AAAAMMJJ »h.gpx »
Utile pour un journal de bord par jour.
Fichier 2: cumulatif frequence gps toutes les 20 secondes. Format nom du fichier: « TRACKS.gpx »
Utile pour un tacé sur une carte sur un long parcours de plusieurs jours (exemple une transatlantique)
Fichier 3: cumulatif frequence gps toutes les heures. Format nom du fichier: « TRACKH.gpx »
Utile pour un journal de bord de plusieurs jours (exemple une transatlantique)
Fichier 4: nouveau fichier à chaque fois qu’on allume nos instruments de navigation (ce fichier est fermé quand on eteint nos instruments de navigation) frequence gps toutes les 20 sec.
Format nom du fichier: AAAAMMJJ »S »HHmmss « .gpx »
Utile pour une sortie à la journée de quelques heures ou plus longue.
Fichier 5: nouveau fichier à chaque fois qu’on allume nos instruments de navigation (ce fichier est fermé quand on eteint nos instruments de navigation) frequence gps toutes les heures.
Format nom du fichier: AAAAMMJJ »H »HHmmss « .gpx »
Utile pour le journal d’une sortie à la journée de quelques heures ou plus longue.
LE FORMAT GPX UN STANDARD UTILISE PAR DE NOMBREUX LOGICIELS
Pour une exploitation sous forme de journal de bord ou de tracé de notre parcours sur une carte, ces fichier .GPX sont lus par une multitude de logiciels:
Navionics
OpenCPN (gratuit)
Un petit logiciel de voyage que j’ai développé sur lequel je peux tracer mes voyages et les partager sur internet depuis plus de 2 ans avec photos et commentaires. Article sur ce logiciel que j’ai développé
Exemples: Carte Parcours Grèce 2022
De Gibraltar aux îles canaries (Un grand merci à Yvon qui est un utilisateur averti de ce petit logiciel.)
Des sites internet gratuits de tracé GPX gratuit tel que : https://www.viewgpx.com , Exemple: https://www.viewgpx.com/route/eewPqxal
Des application sur PC gratuites telles que GPS Track Editor
Des applications sur Android gratuites telles que Geo Tracker
Bien entendu j’oubliais Google Maps et Google Hearth et il y en a plein d’autres…..
Mais aussi logiciels qui transforment notre .gpx en parcours animé vidéo tels que Magix Travel Maps que j’utilise en introduction dans mes petites vidéo de voyage sur YouTube.
Des logiciels de ce type il y en a plein d’autres GPX animator, GPXRender etc…
ALLEZ ON BRICOLE !
****** Les composants du tracker GPS *******
Réducteur de tension d’Alimentation pour passer du 12V ou 24V du voilier au 5V de l’Arduino
https://fr.aliexpress.com/item/1005005397571521.html ( 1,13€ l’unité, fonctionne en entrée du 24v au 12v et on peut régler le voltage en sortie avec un petit potentiomètre, ici 5V)
Ou mieux un réducteur de tension directement 5V en sortie. Avantage là aucun réglage et pas de manipulation hasardeuse de potentiomètre : https://www.pololu.com/product/2831
Carte Arduino Nano
https://www.amazon.fr/AZDelivery-Nano-ATmega328-compatible-V3/dp/B01MS7DUEM (+ cher mais avantage livré avec petit manuel et cable usb adapté)
https://fr.aliexpress.com/item/4000587268145.html (2,75€ l’unité penser a avoir un cable usb mini)
Le GPS
https://fr.aliexpress.com/item/4000976286378.html (11€ c’est celui que j’utilise aussi sur mes drones et je le connais bien)
Le lecteur de carte SD
https://www.amazon.fr/AZDelivery-Reader-M%C3%A9moire-Memory-Arduino/dp/B077MCQS9P (7,49€ les 3)
https://fr.aliexpress.com/item/1005001309671718.html
******* PROJET DE REFERENCE *******
https://www.hackster.io/adrianos_botis/gps-neo-6m-portable-tracker-with-micro-sd-card-module-8374d8
C’est le projet dont je suis parti mais attention le GPS utilisé n’est pas le même, j’ai préféré utiliser le modèle BN 220 que j’utilise sur mes drones qui est plus compact et que je connais bien. (Effectivement je bricole moi même des drones FPV: là aussi on est dans le domaine du bricolage permanent surtout après des crashs….)
****** Liens utiles ******
Arduino Nano
https://www.electronicshub.org/arduino-nano-pinout/
TUTO GPS
https://dronebotworkshop.com/using-gps-modules/
***** Les sources *******
Mon code source de ce tracker GPS Basé sur la carte Arduino Nano
Bibliothèques spécifiques dans les sources jointes :
TinyGPSPlus.h gestion plus fine du GPS
SdFat.h préféré à lib SD de base car là gère les noms de fichier long en Fat32
****** Schéma câblage ******* (dans le cadre d’un prototype tout cela peut être réalisé sans soudures)
GPS BN220 1 GND —> Arduino Nano GND
GPS BN220 2 TX —> Arduino Nano D2
GPS BN220 3 RX —> Arduino Nano D3
GPS BN220 4 VCC —> Arduino Nano 5V
PS: Le TX du GPS va vers le RX de l’Arduino Nano (D2), et le RX du GPS va vers le TX de l’Arduino Nano (D3)
Lect SD GND —> Arduino Nano GND
Lect SD VCC —> Arduino Nano 5V
Lect SD MISO —> Arduino Nano D12
Lect SD MOSI —> Arduino Nano D11
Lect SD SCK —> Arduino Nano D13
Lect SD CS —> Arduino Nano D4
Alim 5V+ —> Arduino Nano 5V
Alim 5V- —> Arduino Nano GND
PS: Pourquoi raccorder tous les + à la broche 5V? La broche Vin ( 6V à 20V) et la broche 5V de l’Arduino sont reliées toutes les deux sur un régulateur de tension qui fournit le 5V pour la carte. Ce régulateur n’a pas de dissipateur et n’est donc pas refroidi. Lorsque Vin est utilisé il est conseillé d’éviter de connecter d’autres appareils a la broche 5V sous peine d’endommager le régulateur. Donc préférable de tout raccorder là à la broche 5V d’autant plus qu’ici tout est en 5V : Arduino Nano, GPS, Lecteur carte SD.
FONCTIONEMENT
Au début pendant l’acquisition des satellites (30 secondes à 1minute environ) : 2 diodes rouges allumées: PWR et TX,
En fonctionnement normal une seule diode rouge PWR allumée en permanence et toutes les 20 secondes: TX allumé une fraction de secondes : là écriture de la positon GPS dans le fichier GPX sur la carte SD.
Eviter d’arrêter ce tracker pendant une opération d’écriture, pour cela on dispose à chaque cycle de moins de 20 secondes pour l’éteindre après que la diode TX se soit allumée une fraction de seconde….
Une fois le tracker éteint on peut retirer la carte SD pour importer le fichier GPX voulu dans le logiciel de notre choix. Et là la liste de logiciels qui lisent des .GPX est longue! Plus dédiés navigation: OpenCpn, Navionics, partage des trajets de nos navigation sur internet: https://www.viewgpx.com ou ma petite application, Logiciel de création de vidéos du parcours: Magix Travel Maps etc…..
Bien entendu tout ce bazar qui tient dans une petite boite hermétique en plastique de 5cm x 5cm peut être aussi alimenté par une petite pile de 5V et être utilisé en randonnée ou tout autre mode de déplacement lent.
Peut être bientôt une vidéo de type Tutoriel sur ma chaine YouTube sur ce sujet qui s’adressera plutôt aux non initiés. Cela changera un peu de mes vidéos plutôt du style album de voyage….
Ma chaine YouTube de voyage en voilier: https://www.youtube.com/@VoilierNana