我做了一个GPS追踪器来追踪我的孩子。放学后，我可以让他们随时发送接机请求，这样我就可以准备好接他们放学。
背景
我的双胞胎喜欢在小路上骑自行车，他们的年龄比我骑得快得多。作为家长，我想鼓励他们自己探索，但我也想密切关注他们的位置，以防出事。
我的孩子不我对手机了解不够，所以我尽量避免重复两个数据计划。虽然许多商业儿童美国GPS追踪器在市场上可以买到，几乎所有的追踪器都需要支付额外的月费。
以上种种让我想到了——。作为一名软件开发人员，我应该能够为自己构建这样的东西。
于是这个项目诞生了！
我的定制跟踪器每五分钟读取一次GPS读数，并在地图上显示出来。此外，追踪器还包括一个按钮，孩子们可以按下这个按钮，通过短信将他们的位置发送给父母。
在这篇文章中，我将向你展示如何建立我自己的自定义GPS跟踪器，并教你如何复制这个设置的一部分。让让我们开始吧。
步骤1:组装硬件
我使用的大部分硬件来自Swan 蓝调无线羽毛初学者工具包。羽毛初学者工具包包括一个笔记卡，一个笔记载体AF和一个Swan MCU。让让我们逐一分析。
留言卡
Notecard是一个小型系统级模块，可以为几乎任何物联网项目添加连接。Blues生产蜂窝和Wi-Fi笔记卡，但对于GPS跟踪，你需要使用蜂窝笔记卡。
我使用Notecard从外部天线(我将立即展示)收集GPS坐标，并通过蜂窝连接将这些坐标发送到云端。
NoteAF
Notecarriers是一个支持板，可以很容易地用来原型化和部署物联网项目。Notecarrier为您提供了一个方便的地方来连接您的Notecard，给它供电，访问嵌入式天线，并通过Qwiic端口连接到I2C外围设备。
Notecarrier AF还包含羽毛兼容连接器，可以轻松嵌入任何羽毛兼容设备，与Notecard配合使用。
天鹅
Notecarrier可以轻松连接兼容Feather的MCU，我用的MCU是Swan。Swan几乎可以驱动任何物联网项目，因为它拥有640KB RAM的大容量，可以扩展到55个引脚，以访问额外的I/O和总线，并内置对C/C、Arduino和CircuitPython的支持。
放在一起
要组装这个版本，您需要将Notecard和Swan都插入Notecarrier AF。蓝调有很好的图片指南。如果你是第一次设置，我建议你按照这些图片。
组装部件后，您将得到如下所示的设置。
为了完成构建，我添加了最后两个东西。首先，我在Notecarrier AF的插座上添加了一个外部Molex天线。虽然Notecarrier AF内置天线，但是外置天线可以更快地接收GPS信号，这对于我这个项目来说很重要。
接下来，我添加了一个小的Lipo电池，并将其电池连接到Notecarrier AF上的JST连接器。当我在办公室外使用它时，锂电池为设备供电。
这是安装天线和电池后的设置：
注：注carrier-AF包括一个微型USB端口。如果给这个端口供电，就可以给连接的锂电池充电。
最后，因为我没有我不想让孩子们使用时有一堆松散的碎片飞来飞去，我将锂电池贴在Notecarrier AF的背面，还将Molex天线的粘性面贴在背面(中间有一点纸板)。
从长远来看，我想为设备制作一个漂亮的外壳，但对于原型设计，这给了我一个孩子可以随身携带的物品。
现在你已经看到了硬件的样子，让让我们看看如何设置云后端。
步骤2:设置云后端
Notecard的一个很大的优势是，它知道如何将数据发送到云后端的Notehub，开箱即用。Notehub是一个托管服务，旨在连接到Notecard设备并同步数据。
如果你跟随并且想要自己构建这个项目，你需要在notehub.io上设置一个账号，然后创建一个新的项目。
创建项目后，确保复制新项目的ProductUID(参见下面的屏幕截图)，因为您需要这个标识符将Notecard连接到新的Notehub项目。
第三步：写代码。如果你还记得第一步，我使用Swan MCU来执行驱动儿童跟踪器的代码。Swan支持CircuitPython和Arduino，所以你可以使用任何一个，但我选择Arduino是因为它是我之前在Swan上多次使用的平台。
如果您是Swan新手，您需要先阅读Swan快速入门，这将帮助您设置您的开发环境。如果您想使用与我相同的环境，请完成使用Arduino IDE部分。
设置开发环境后，您可以继续编写代码本身。在代码中，您需要处理三件主要的事情：
配置便笺
配置获取GPS读数的频率
按下处理按钮
让让我们依次解决这些问题。
注意：这个项目的完整源代码可以在下面找到。
配置便笺
我们的第一个编码任务是建立Notecard。便笺的API是基于JSON的，所以配置Notecard就像发送几个JSON请求一样简单。
你可以通过在线游乐场、Arduino的CLI或SDK、Python、C/C或Go发送这些请求。在这种情况下，我们运行在Swan MCU上，因此我们将使用note-arduino，这是通过arduino兼容的微控制器与Notecard通信的官方库。
具体来说，您需要确保使用项目的安装说明在Arduino IDE中安装库。注意-arduino
之后，需要从Arduino sketch中的以下代码开始：
#包括
#定义serialDebug Serial #定义productUID com . blues . TJ:kid tracker
便签卡；
void setup(){ serial debug . begin(115200)；
note card . begin()；note card . setdebugoutputstream(serial debug)；j * req 1=note card . new request(hub.set );JAddStringToObject(请求1，产品product uid)；JAddStringToObject(请求1，模式 '周期性);JAddNumberToObject(请求1，出站 5);note card . send request(req 1)；
serial debug . println(安装完成);}
注意：如果继续，请确保更改com . blues . TJ:kid tracker 添加到您在上一步中复制的ProductUID。
首先，它初始化Notecard (notecard.begin())并设置调试输出流(note card . set debug output stream(serial debug))，这允许您使用Arduino IDE的串行监视器查看日志。
接下来，代码使用note-arduino库格式化新的hub.set命令，并将其发送到Notecard。
j * req 1=note card . new request(hub.set );JAddStringToObject(请求1，产品product uid)；JAddStringToObject(请求1，模式 '周期性);JAddNumberToObject(请求1，出站 5);note card . send request(req 1)；
这个hub.set命令控制要将数据发送到哪个Notehub项目，并允许您为Notecard的工作方式设置一些基本配置。
设置模式去周期性告知记事本定期连接到蜂窝网络，并将出站以告诉记事本每五分钟尝试连接一次。Notecard也可以在连续模式下工作(模式 '连续)，但保持蜂窝调制解调器连接不变会消耗大量电池。
每五分钟发一次数据已经是相当耗电了，但是对于这个项目来说，我希望孩子在骑自行车的时候能经常看到数据，并且在两次使用之间给设备的锂电池充电没有问题。如果您的项目需要更保守的电池使用，您需要设置这个出站值转换成一个相当大的数字。
此时，您可以将您的程序发送到Swan进行测试。如果一切顺利，您应该会在Arduino串行监视器中看到以下内容：
注意：如果你不I don’我看不到日志，你可以在一会儿找到它。SerialDebug)，强制程序等待调试器可用后再继续。请确保在(！idspnonenote)运行期间。SerialDebug)准备部署设备的时候记得删除它，因为如果在没有串口调试器的情况下运行它，会导致无限循环。
如果您返回到您的Notehub项目，您现在应该看到您的设备被列出：
此时，您的Notecard已连接到Notehub，这意味着您已准备好发送位置数据。接下来，让让我们看看如何配置Notecard来收集位置信息。
配置获取GPS读数的频率
Notecard有许多要求，允许您配置如何获得GPS读数。您需要向便笺发送两个主要命令：card.location.mode和card.location.track。
以下代码(可以添加到现有的hub.set代码下)发出这两个请求。
j * req 2=note card . new request(card . location . mode );JAddStringToObject(req2，模式 '周期性);JAddNumberToObject(req2，秒 300);note card . send request(req 2)；
j * req 3=note card . new request(card . location . track );JAddBoolToObject(请求3，开始真)；JAddBoolToObject(请求3，心跳真)；JAddNumberToObject(请求3，小时 12);note card . send request(req 3)；
在card.location.mode呼叫中，设置模式去周期性告诉Notecard定期(而不是连续)激活其GPS模块，并设置秒o300告诉Notecard每300秒或5分钟读取一次GPS读数。
card.location.track请求启动实际的跟踪过程。在周期性GPS模式下，Notecard足够智能，只有在设备移动时才能获得GPS读数(它使用内置的加速度计知道这一点)。将heartbeat选项设置为true会告知每12小时读取一次便笺(因为我们将小时到12)，即使便条卡没有不要动。
简而言之，这些请求告诉Notecard开始获取GPS读数；如果设备在移动，每五分钟读一次；如果没有，每十二小时读一遍。
注意：如果您想了解更多关于如何将Notecard配置为资产追踪器的信息，请务必阅读Notecard 的资产跟踪综合指南。如果您将这个程序发送到Swan，您应该在串行监视器中看到以下输出：
更重要的是，如果你检查事件选项卡，您应该开始看到由_ track.qo输入的文件。
如果双击一个事件并转到下一页的JSON选项卡，您可以查看捕获的GPS信息。
可能需要几分钟才能看到您的第一个活动，因为便笺需要一些时间来建立GPS连接。尽量把设备放在视野开阔的位置，尽可能避开地下室等狭窄的地方。
此外，请记住Notecard只有在设备移动时才会获得新的GPS读数，因此在_track.qo可以在测试期间看到后续文件进来之前，您可能需要稍微晃动一下设备。
我们稍后我将看看如何在地图上显示您的GPS读数，但是让让我们先结束这个项目的代码，看看如何让按下一个按钮发送一条带有位置的SMS消息。
通知按钮
我希望我的跟踪器有一个按钮，孩子们可以按下它，并向父母发送一条短信，告诉他们跟踪器的当前位置。这是大多数商业儿童追踪器的特点，所以我相信这也是其他父母想要的。
在物联网应用中，有许多方法来处理按钮按压，但Swan包含一个用户按钮(USER_BTN)来处理这种确切的场景。
要使用此按钮，您可以#define先在草图的顶部添加下面一行。
#define BUTTON_PIN USER_BTN接下来，添加以下布尔值，您将使用它来跟踪用户是否请求了他们的位置。
bool locationRequested=false之后，将以下代码添加到现有setup()函数的末尾。这段代码将一个中断附加到Swan按钮上，并在它被触发时调用名称ISR。
pinMode(BUTTON_PIN，INPUT _ pull up)；附加中断(digitalpinpointerum(BUTTON _ PIN)，ISR，下降);您需要定义ISR(中断服务例程),您可以通过将以下函数添加到您的草图来完成。
void ISR(void){串行调试。println(按钮已按下');locationRequested=true}位置请求当用户按下天鹅的用户按钮时，您的程序现在会更改布尔值。要响应该更改，您需要在Arduinoloop()函数中监视该布尔值。您可以使用下面的代码来做到这一点。
void loop() { if(！请求的位置){ return}
j * req=便笺。新请求(卡。位置);j * resp=便笺。请求安德烈响应(req)；串行调试。println(地点：);double lat=JGetNumber(resp，lat );double lon=JGetNumber(resp，lon );serialDebug.println(lat，10)；serialDebug.println(lon，10)；
if(lat==0){串行调试。println(卡片还没有位置');//请稍等片刻，然后重试。延时(1000 * 60);返回；}
//http://maps.google.com/maps？q=，字符缓冲区[100];snprintf( buffer，sizeof(buffer)，您的孩子在请求您。https://maps.google.com/maps?q=%.8lf，% .8lf ,拉特隆);serialDebug.println(缓冲区);
j * req 2=便笺。新请求(注意。补充);JAddStringToObject(req2，文件'特维利奥。qo );JAddBoolToObject(req2，同步真)；j * body=JCreateObject()；JAddStringToObject(正文，'消息'缓冲区);JAddItemToObject(req2，正文正文)；便签卡。发送请求(请求2)；
location requested=false serial debug . println(位置发送成功。');}这里有很多，所以让我们分解这段代码。首先，请注意这里的所有逻辑都由如果(!请求的位置){ return}检查门控。也就是，如果用户没有按下按钮，在循环()。
如果用户请求了一个位置，我们接下来使用留言卡的卡片。位置请求来获取当前位置并将其打印出来。
j * req=便笺。新请求(卡。位置);j * resp=便笺。请求安德烈响应(req)；串行调试。println(地点：);double lat=JGetNumber(resp，lat );double lon=JGetNumber(resp，lon );serialDebug.println(lat，10)；serialDebug.println(lon，10)；留言卡可能还没有位置（项目启动时需要几分钟才能获取全球（卫星)定位系统位置),因此我们接下来检查是否卡片。位置返回了有效位置。如果没有，我们会记录另一条消息，并等待一分钟后再重试。
if(lat==0){串行调试。println(卡片还没有位置');//请稍等片刻，然后重试。延时(1000 * 60);返回；}如果我们确实有一个有效的位置，我们接下来会格式化一条消息，其中包含指向跟踪器当前位置的谷歌地图链接。
茶缓冲器[100];snprintf( buffer，sizeof(buffer)，您的孩子在请求您。https://maps.google.com/maps?q=%.8lf，% .8lf ,拉特隆);serialDebug.println(缓冲区);之后，我们使用留言卡的注释。添加请求将消息发送到Notehub。
j * req 2=便笺。新请求(注意。补充);JAddStringToObject(req2，文件'特维利奥。qo );JAddBoolToObject(req2，同步真)；j * body=JCreateObject()；JAddStringToObject(正文，'消息'缓冲区);JAddItemToObject(req2，正文正文)；便签卡。发送请求(请求2)；最后，我们将布尔值翻转回假的，因为我们现在已经完成了按钮按下的处理。
location requested=false serial debug . println(位置发送成功。');这样，您就完成了编写运行该项目所需的代码！在最后一次将代码推送到设备之前，进入Arduino IDE的工具菜单，并将C运行时库切换到支持浮点打印和扫描的库，因为我们在放置纬度和经度的逻辑中使用它进入谷歌地图网址。
标签：项目NotecardGPS