Самодельный gps приемник для автомобиля. Как сделать кпк из автомобильного навигатора. Особенности создания и настройка

Тотальное слежение за автомобилями сейчас приобрело массовый характер, так как все отечественные автомобили уже с конвейера идут со встроенной системой ГЛОНАСС. Делается это для того, чтобы использовать систему во время езды или угона, но все же это слежение за каждым лицом.

Чтобы справиться с проблемой нежелательного слежения понадобиться GPS глушилка, способная подавить навигатор, и внести помехи в его работу. Такое устройство можно приобрести в магазине электронной техники или же создать свой новый гаджет самостоятельно, если имеются базовые знания в радиотехнике.

Стационарный вариант для установки в помещениях

Данный образец легко поместится и в кармане

Устройство состоит из следующих частей:

  1. генератор;
  2. антенна;
  3. схема;
  4. усилитель.

Генератор управления напряжением, позволяющий устранить перенапряжение системы и спасти схему от сгорания. Дополнительно он служит усилителем тока, сохраняя работоспособность системы даже при слабом источнике питания.

Антенна. В этом приборе используются различные виды передающих частей, но предпочтительней SMA или OMNI, дающие наибольшую зону покрытия и способные работать в гражданском диапазоне частот.

Усилитель. Часть схемы, отвечающая за подачу более мощного, а соответственно и понятного сигнала.

Настроенная схема. Эта часть включает в себя генератор и катушку с сердечником. Первый создаёт колебания, которые в дальнейшем переходят на катушку. Чтобы гаджет работал правильно и не глушил сотовую связь, потребуется намотать правильное количество витков, эквивалентное частоте. От выбора сердечника будет зависеть насколько долго устройство сможет прослужить и коэффициент усиления.

В конструкции имеются и другие элементы, позволяющие ей работать в различных режимах:

  1. внесение помех в работу устройств слежения, позволяя скрыть автомобиль или мобильный телефон с экранов радаров;
  2. изменение действующего сигнала, так чтобы он показывал ложную информацию. Например, на экранах будет показывать иную улицу местонахождения.

Такие гаджеты выполнить гораздо тяжелее из-за наличия специального процессора.

Особенности создания и настройка

Созданная gps глушилка своими руками должна полностью соответствовать аналогичному заводскому устройству. Для этого потребуется схема глушилки gps, представляющей собой небольшой каскад, в который входят транзисторы и диоды.

Схема глушилки gps:

Простой глушитель частоты для глушения GPS сигнала

Конденсаторы и резисторы, можно создать при помощи токовых зеркал и других заменяемых цепей. Благодаря такому подмену имеется возможность уменьшить габариты гаджета и его себестоимость.

Важнейшим моментом является настройка, помогающая избавиться от таких проблем, как глушение иных сигналов, например, 3G или Bluetooth. Чтобы частоты не смешивались лучше всего настроить катушку индуктивности, от которой и зависит излучаемая частота. Производиться это действие за счёт изменения количества витков на сердечнике.

Для более точного определения витков потребуется воспользоваться специальной формулой, показывающей зависимость между частотой, индуктивностью и намотками.

Формула Томпсона. Определение резонансной частоты v- частота, L-индуктивность катушки, С- емкость конденсатора

Дополнительно потребуется устроить работу усилителя. Этот агрегат сможет показать насколько сильным будет сигнал, который может не дать должного эффекта при работе прибора.

В некоторых случаях лучше всего уменьшить коэффициент усиления, тем самым снизив помехи сторонних источников связи. Регулировка этого показателя заключается в экспериментальной ручной настройке усилителя, попутно проверяя работу всего комплекса и его воздействие на устройства слежения.

Антенна - это часть, которая не требует настройки, но нужно внимательней подойти к её выбору. По рекомендациям радиолюбителей, верным решением будет установка SMA антенн, излучающих сигнал во все стороны и дающих наилучший коэффициент усиления.

Варианты SMA разъемов

Внешний вид SMA антенны может быть практически любым

Глушилка GPS выполняется и из иных типов передающей части:

  1. штыревая антенна;
  2. логопериодическая;
  3. панельная, использующаяся в промышленных масштабах.

В зависимости от территории обхвата, возникнет выбор между количеством устанавливаемых антенн. Если требуется получить результат в пределах пары метров, то используется лишь 1 штука, когда в некоторых структурах устанавливается до 4 штук. Последнее сделать самостоятельно гораздо сложнее, так как понадобятся дополнительные выводы с контактами и распределитель как сигнала, так и напряжения.

Прежде чем получить разрешение на установку, потребуется пройти обследование и испытания. Конечно же, глушилка GPS трекеров сделанная своими руками не способна получить соответствующее разрешение, поэтому лучше всего использовать её неофициально.

Так как устройство имеет малую мощность и используется лишь в гражданском диапазоне, выследить его нельзя. Основные проблемы появятся если водитель, под пристальным слежением работодателя, попадётся с таким устройством, то это может привести к большому штрафу или даже увольнению.

Каждый человек решает сам купить устройство или создать его самостоятельно. Если использовать имеющиеся схемы имеется возможность получить действительно качественный гаджет при минимальных затратах. Несмотря на отсутствие разрешений и сертификатов, прибор можно будет настроить именно под себя и имеющую ситуацию.

Согласно статистике, в России ежеминутно угоняют несколько транспортных средств. Учитывая это, автолюбители вынуждены заботиться о безопасности своих машин на высшем уровне. Лучшим решением здесь будет воспользоваться благами современных технологий, которые шагнули намного дальше простых сирен.

Сегодня одним из прогрессивных методов защиты признан трекер – следящее устройство, которое позволяет наблюдать в режиме реального времени за дислокацией машины. Разумеется, от угона он не спасет, но на случай, если тот все же произойдет, выследить и вернуть машину с ГЛОНАСС GPS трекером своими руками даже без участия полиции – дело нескольких минут. Без него, в свою очередь, шансы мизерны и стремятся к нулю.

Почему возникает идея сделать ГЛОНАСС GPS трекер своими руками

Возникает резонный вопрос – почему, если эта защита столь эффективна, ею не укомплектованы все до единого автомобили? Ответ, пожалуй, очевиден – все упирается исключительно в цену прибора. Впрочем, покупка – далеко не единственный минус таких устройств:

  • Кроме стартовой цены нужно ежемесячно выкладывать определенную сумму на содержание трекера в качестве абонплаты «провайдеру» (по совместительству – и продавцу). Эта сумма не настолько велика, чтобы можно было назвать ее «неподъемной», но все же ощутима.
  • Большинство моделей нужно подключать к аккумулятору, что делает в руках умелого вора беззащитным не только трекер, но и все, что находится внутри машины, не говоря о ней самой. Достаточно отключить источник питания в таких трекерах, и сигнал от них пропадет, открывая преступнику путь к бегству с добычей.
  • Поскольку трекеры не так хорошо распространены, большинство автолюбителей, привыкших полагаться на мнение друзей, смотрят на устройство без доверия. В то же время, зная ситуацию на рынке, некоторые производители подделывают качественные бренды, о которых в итоге создается негативное впечатление у тех, кто пытался сэкономить.

Все это в сочетании с некоторыми другими нюансами, казалось, похоронит концепцию слежения для российских просторов. Но, к счастью, в нашей стране радиоинженеров предостаточно, поэтому, вникнув в принципиальные схемы, многие принялись создавать трекеры собственноручно.

Преимущества ГЛОНАСС GPS трекера, сделанного своими руками

Как говорится, хочешь хорошего – делай сам. И действительно, перечень преимуществ самодельного трекера достаточно внушителен, чтобы как минимум вызвать недоумение у тех, кто купил себе это устройство в магазине:

  • Прежде всего, стоимость прибора оказывается на порядок ниже рыночной. В отдельных случаях он может выйти и вовсе бесплатным – например, если в мастерской списывают в утиль пригодные для трекера запчасти.
  • ГЛОНАСС GPS трекер своими руками будет точно соответствовать потребностям пользователя, а также может быть легко модифицирован при смене обстоятельств.
  • Самоделка наверняка не будет содержать скрытых дефектов заводского брака, которые проявляются в самый неподходящий момент.

Недостатки ГЛОНАСС GPS трекеров, изготовленных своими руками

Увы, как и у всего, у этого метода есть свои недостатки:

  • Качество устройства напрямую зависит от уровня мастера-пайщика; если тот не работал непосредственно на производстве трекеров, он может не знать некоторых тонкостей, и тем самым «завалить» работу, независимо от того, сколько труда и умений в нее вложено.
  • Гарантии на самоделки по понятным причинам не существует. Но важен не сам этот факт, а то, что в случае каких-либо неполадок или даже «осечке» в работе предъявить претензии можно будет лишь собственному паяльному набору.
  • Наконец, лишь самые опытные профессионалы могут понять, как изготовить ГЛОНАСС GPS трекер своими руками без готовой схемы. Готовых решений, к сожалению, не найти в открытом доступе, а если вдруг принципиальные устройства встретятся – без навыков базового программирования там не обойтись.

Решение, избавляющее от необходимости делать ГЛОНАСС GPS трекер своими руками

Существует выход, который позволяет избежать всех вышеописанных неприятностей – приобрести прибор инновационной модели, в которой были устранены недостатки предшественников.

Этот навигатор выгодно отличается не только демократичной ценой, но и множеством прочих достоинств, которыми не может похвастать большинство следящих устройств:

  • ГЛОНАСС GPS трекеры, сделанные своими руками, обычно довольно громоздки и неуклюжи на вид. Но наше устройство помещено в изящный миниатюрный корпус размером немногим больше пластиковой банковской карточки.
  • Как и в случае с самодельными приборами, никакой абонплаты прибору не потребуется – содержать нужно только СИМ-карту, которую перед началом работы следует вставить в устройство. При выгодно подобранном тарифе траты могут становиться совсем символическими, вплоть до совершенно бесплатного обеспечения.
  • Аккумуляторы – важный фактор любой модели следящего устройства; энергоемкий ГЛОНАСС GPS трекер своими руками сделать не удастся никому хотя бы по той причине, что для коммутации с подходящими аккумуляторами нужно лабораторное оборудование. Но и подключать, как устаревшие платные модели, к автомобильному аккумулятору этот прибор не нужно. Встроенная батарея работает рекордно долгое время – до девяти месяцев на одной зарядке.

Возможности, которых не даст ГЛОНАСС GPS трекер, изготовленный своими руками

Учитывая малые размеры, высокую степень автономности и прочие достоинства прибора, его можно использовать не только в качестве «противоугонки», но и для целей совершенно отвлеченных:

  • Прежде всего, мобильность и малые габариты дают возможность следить за машиной совершенно незаметно и без предварительных монтажных работ. Этим охотно пользуются различные транспортные компании для того, чтобы отслеживать маршруты подведомственных юнитов, а заодно проверять водителей в вопросах расходов ГСМ.
  • ГЛОНАСС GPS трекер своими руками – это хобби, но когда дело доходит до профессиональных вопросов вроде промышленного шпионажа, эксперименты неуместны. Между тем, тайная слежка за кем бы то ни было – от частных лиц до целых корпораций – это один из самых распространенных способов применения маяка. Достаточно спрятать его в машине, одежде или сумке исследуемого субъекта, и вы получите исчерпывающую информацию обо всех его перемещениях.
  • С помощью трекеров можно наблюдать также и за близкими. В данной модели представлена функция, которую практически невозможно реализовать собственноручно, а именно – «тревожная кнопка», расположенная прямо на корпусе прибора. Всего одно нажатие, и на ваш телефон придет «SOS-уведомление» с привязанными гео-координатами.
  • Наконец, с помощью маяка можно отслеживать даже перемещение вещей – например, посылок в почтовых компаниях или багажа в аэропортах. В последнем случае, к слову, может возникнуть немало вопросов к тому, что представляет собой произведенный ГЛОНАСС GPS трекер своими руками. Чтобы не попасть впросак, лучше пользоваться фирменными устройствами.

Закажите ГЛОНАСС GPS трекер вместо пайки своими руками прямо сейчас

Все, что нужно для получения этого миниатюрного гаджета – оставить заполненный бланк веб-заявки на нашем сайте. После подтверждения заказа трекер будет немедленно отправлен к вам и прибудет прямо к двери квартиры с курьером. Ни предоплаты, ни каких-либо дополнительных условий не требуется – только заказ и оплата посыльному наличными.

Если вы планируете спаять ГЛОНАСС GPS трекер своими руками ради развлечения – попытайтесь, но когда речь заходит о безопасности – не стоит рисковать. Поступайте мудро и выбирайте для себя только самое лучшее.

ГЛОНАСС GPS трекер своими руками – лайфхак для избранных

Несмотря на то, что сегодня на рынке можно отыскать огромное множество GPS-устройств различной ценовой категории и функциональности, не все готовы сразу купить готовое навигационное устройство и предпочитают его сделать своими руками. Нужно ли это – сказать сложно, но, без сомнения, возможно.

Собственный навигатор можно сделать двумя различными способами. Для первого понадобится самое простой мобильное устройство, GPS-передатчик и аккумулятор. Сразу стоит предупредить, что подробно его рассматривать нет смысла, так как для сборки самодельного навигатора таким способом потребуется много хлопот и времени, а самое главное – необходимо хорошо разбираться в электронике и владеть азами системного программирования – такие навыки имеются не у всех. К тому же такой навигатор сложен в использовании, посылая на спутник сообщение, он будет получать в ответ координаты, которые придется накладывать на карту.

Второй способ более простой и под силу каждому – GPS-навигатор, сделанный при помощи ноутбука. Что для этого понадобится? Во-первых, сам ноутбук, во-вторых, GPS-приемник, например, встроенный в современный мобильный телефон.

GPS-приемник подключается по любому из интерфейсов (Wi-Fi , Bluetooth или USB) у переносного ПК. Последние сегодня имеются практически у каждого, к тому же, для навигатора будет достаточно даже самого простого нетбука или планшета.

Перед подключением модуля GPS нужно позаботиться, чтобы на ПК стояло соответствующее программное обеспечение, которое будет осуществлять его поддержку. Отыскать и скачать его из интернета не составит никакого труда, так как выбор тут невообразимо большой. Некоторые программы подойдут для загородных поездок на длинные дистанции, некоторые, наоборот, для поездок по городу. Если ПК имеет доступ в интернет, можно также установить программы, предоставляющие информацию о пробках.

Подключив к ПК навигатор, нужно дождаться, пока его определит система, если потребуются дополнительные драйвера, их необходимо установить. Поиском заниматься не требуется, можно просто задать автоматический поиск в интернете. Устройство определилось – можно запускать навигационную программу и удостовериться, что устройство видно ей. Если все в порядке, самодельный GPS навигатор готов, если возникают проблемы, нужно покопаться в настройках ПО.

Стоит ли сделать навигатор своими руками или лучше его купить – решать каждому на свое усмотрение. В любом случае, и в первом, и во втором случае придется немного приложить усилий и потратить времени.

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
GPS не управляемый, хотя и имеет RX пин. Для чего - неизвестно. Основное, что можно делать с этим приемником - читать данные по протоколу NMEA с TX пина. Уровни - 5V, как раз для ардуины, скорость - 9600 бод. Подключаю VIN в VCC ардуины, GND в GND, TX в RX соответствующего serial. Читаю данные сначала вручную, затем с использованием библиотеки TinyGPS. На удивление, всё читается. После перехода на Uno пришлось использовать SoftwareSerial, и тут начались проблемы - теряется часть символов сообщения. Это не очень критично, так как TinyGPS отсекает невалидные сообщения, но довольно неприятно: о частоте в 1Гц можно забыть.

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
Модуль управляется также по последовательному порту, с тем же уровнем - 5V. И здесь нам уже понадобятся и RX, и TX. Модуль - shield, то есть, он устанавливается на ардуину. Причем совместим как с mega, так и с uno. Скорость по умолчанию - 115200.

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
Модуль предоставляет широкие возможности передачи данных. Начиная от голосовых вызовов и SMS и заканчивая, собственно, GPRS. Причем для последнего есть возможность выполнить HTTP запрос при помощи AT команд. Придется отправить несколько, но это того стоит: формировать запрос вручную не очень-то хочется. Есть пара нюансов с открытием канала передачи данных по GPRS - помните классические AT+CGDCONT=1,«IP»,«apn»? Так вот, тут то же самое нужно, но слегка хитрее.

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
Поскольку питать GSM модуль от преобразователя Arduino, как я выяснил, плохая идея, было решено купить преобразователь 12v->5v, 3A, на том же ebay. Однако, модулю не нравится питание в 5V. Идем на хак: подключаем 5V в пин, с которого приходит 5V от ардуины. Тогда встроенный преобразователь модуля (существенно мощнее преобразователя ардуины, MIC 29302WU) сделает из 5V то, что нужно модулю.

Сервер

Сервер написал примитивный - хранение координат и рисование на Яндекс.картах. В дальнейшем возможно добавление разных фич, включая поддержку многих пользователей, статус «на охране/не на охране», состояние систем автомобиля (зажигание, фары и пр.), возможно даже управление системами автомобиля. Конечно, с соответствующей поддержкой трекера, плавно превращающегося в полновесную сигнализацию.

Полевые испытания

Вот так выглядит собранный девайс, без корпуса:

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

Создание GPS трекера на ардуино своими руками возможно, хотя и не является тривиальной задачей. Главный вопрос сейчас - как спрятать устройство в машине так, чтобы оно не подвергалось воздействиям вредных факторов (вода, температура), не было закрыто металлом (GPS и GPRS будут экранироваться) и не было особенно заметно. Пока просто лежит в салоне и подключается к гнезду прикуривателя.

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