为带树莓派的船制作GPS导航系统

如果你是船主，我猜你已经在海图绘图仪和导航工具上看到了一些价格。有些很贵。在本文中，我将向您展示如何处理这个问题。

几千年来，人们一直利用海洋作为食物来源和运输货物的方式。他们所做的最重要的事情之一就是追踪他们所处的位置。如果他们在海上迷路了，他们就不知道会在哪里着陆。幸运的是，他们开始制作图表和工具来帮助导航。的六分仪是其中一个被制造出来的工具，但这篇文章不是关于六分仪的使用。

在现代，我们使用全球定位系统在海上导航。最早用于海洋的GPS设备只给出经度和纬度。要找到你的位置，你必须在海图上写上纬度/经度。自那时以来，GPS海图绘图仪取得了长足的发展。它们的工作原理就像你车里的GPS导航系统。你有很多不同的供应商，有很多不同的型号可供选择。(型号越好，价格越高。)最大的公司之一，Garmin该公司销售价格在199美元至10000美元以上的绘图机。第一个是4英寸屏幕，最后一个是24英寸全高清屏幕。

截图的Garmin.com

截图的Garmin.com

其他供应商劳伦斯和西方海洋。

有些系统让你定义什么是浅水和危险的水域。当你计划你的旅行时，你可以在地图上画两个点，并告诉它计算路线。这样旅途就安全了，你就不会被困在陆地上了。

我不想花那么多钱在我自己做的东西上。环顾四周，我找到了我需要的大部分零件。我找到了三个最重要的东西:一个树莓派，一个GPS模块，一个19v DC液晶屏。除此之外，我还需要一些电源电路。

要求:

• 覆盆子π。我用的是Rpi 2模型B。
• 显示器、键盘和鼠标。
• Openplotter安装在8GB的Micro SD卡上。
• 从地图Openseamap。
• 一个直流-直流升压转换器。
• 一个DC-DC 12v至5v稳压器。
• 一个GPS模块和一个系列,USB转换器。

您可以将其他几个设备连接到设置中，但我只使用一个GPS模块。我的GPS模块是em - 411。这不是一个关于使用的项目OpenCPN，而仅仅是我的设置方式。

硬件

在一堆显示器中，我找到了一个使用19v DC的。为了给这个显示器供电，我使用了一个在eBay上找到的DC-DC升压转换器。我需要调高电压因为我船上的电源是12v直流。升压转换器是这样的:

还好我买了两个，因为其中一个坏了。

为了给树莓派供电，我使用了自制的LM338K IC稳压器，IC封装为To -3。LM338K是一个5安培可调调节器，下面的原理图是基于数据表(PDF)。

这是Raspberry Pis功率调节器的示意图:

以下是部件列表:

我的GPS模块通过RS-232转USB转换器与树莓派相连。我在易趣上也找到了:

组件:

背面:

软件

下载Openplotter并安装它，就像您安装的那样Raspbian还是菜鸟。

为了使启动过程自动化，我对默认的软件设置做了一些更改。我制作了一个自动启动导航的脚本。首先，确保在启动时自动登录。

启动Raspberry Pi，并使用用户“Pi”和密码“Raspberry”登录。然后使用startx命令启动GUI。然后点击:

菜单→偏好→树莓派配置

在系统文件夹中，选择启动选项“到桌面”，并勾选自动登录框“以用户'pi'登录”。

通电后，树莓派启动，自动以用户“Pi”登录，并启动GUI。要自动启动导航工具，请打开一个终端，并导航到隐藏的文件夹.config/autostart。

cd . config /自动启动

我是tab键的活跃用户。所以我写

cd .co

然后按tab键。覆盆子用config/完成。然后按下a键，再按下TAB键。所以只按了9次键盘，我就写了这个命令:

cd / config / autstart /

用下面的命令打开nano文件夹:

纳米opencpn.desktop

写下这几行:

[桌面入口]Type = Application Exec = opencpn

按CTRL+X，回答“yes”。现在我们已经在'pi'用户的自动启动文件夹中创建了一个脚本，接下来要做的是使脚本可执行。在.config/autostart/文件夹中，写入以下命令:

Sudo chmod +x opencpn.desktop

实际的导航应用程序叫做OpenCPN。您可以使用许多不同的地图源。

现在，我要做的就是做一些漂亮的外壳来装电路。

结论

我的导航系统的总成本:

• 17英寸的显示器、键盘和鼠标——从我那堆回收的东西里捡来的。
• 树莓派——35美元。
• GPS模块——30美元。
• DC-DC升压转换器- $6。
• 直流-直流稳压器-自制。
• RS-232到USB -2美元。
• OpenCPN和maps -开源。

所以花了不到100美元，我给自己的船上装了一个同样好的导航系统。

我将做出的一个改进是得到另一个不吃安培早餐的显示器。我还会考虑添加不同的测量工具，如电机温度传感器和油压表。

图片和视频

为了确保一切都运行在12v，我已经连接两个12v 100Ah并行。在我的船上，我的引擎上有一台发电机。当发动机运转时，电池充电。

自己试试这个项目吧!BOM。