Надежный GPS-трекер автомобиля с интеграцией карты Thinger.io в реальном времени

Компоненты и материалы

Arduino Leonardo (нужен выделенный hardware Serial)	×1
Плата разработки SIM900 (GSM/GPRS)	×1
GPS-модуль u-blox NEO-6M	×1
GPS-антенна	×1
Резистор 220 Ом	×2
Светодиод (питание + GPS фикс)	×2
Пайковая плата 7×5 см (под корпус)	×1
DC-DC понижающий 12В→5В (для авто)	×1
MicroSD-ридер (Adafruit, 5V tolerant)	×1
MicroSD-карта	×1

Инструменты

• Паяльник

Приложения и сервисы

• Thinger.io Platform (бесплатный IoT с дашбордами)

О проекте

Началось как простой GPS-трекер, вырос в многофункциональное устройство для автомобиля. Функции:

• Отправка координат на Thinger.io каждые 2 мин (HTTP POST, отображение на карте в дашборде)
• Ответ на SMS-команды: POS — координаты + ссылка Google Maps (последнее известное, если нет фикса), GETKM — пробег с последнего сброса, RESETKM — обнуление счетчика
• SMS-уведомление каждые N км (например, 4000 км — напоминание опорожнить ловушку масла). Программный «одометр».

Arduino Leonardo выбран за второй hardware Serial (Serial1 для GPS, SoftwareSerial для SIM900). На UNO пришлось бы отключать GPS для прошивки и терять Serial Monitor.

Библиотеки

• NeoGPS — легковесный парсинг NMEA (Library Manager). Требует правки GPSPort.h: #define gpsPort Serial1.
• Time (Paul Stoffregen) — конвертация UTC.
• PetitFS — сверхлегкая FAT для SD (читает/пишет существующие файлы, не создает, не расширяет, один файл за раз). Экономит память (стандартная SD lib +12%).

Настройка NeoGPS

Замените GPSPort.h на:

#ifndef GPSport_h
#define GPSport_h
#define gpsPort Serial1
#define GPS_PORT_NAME "Serial1"
#define DEBUG_PORT Serial
#endif

Для Mega — Serial2/Serial3.

Настройка PetitFS

В pffArduino.h: #define SD_CS_PIN 10. В pffconf.h отключите (0): _USE_DIR, _USE_LSEEK, _FS_FAT12, _FS_FAT16 — экономия флеш. В pff.cpp добавьте возвращаемый тип FRESULT к функции (фикс ошибки компиляции).

Подготовка SD-карты

Форматируйте FAT32 (SD Card Formatter). Создайте файлы dist.txt и settings.txt (прилагаются — библиотека капризна к формату). В dist.txt — начальный пробег (например, 0). В settings.txt — порог уведомления в метрах. Проверьте: при старте в Serial Monitor должны появиться значения.

Подготовка SIM900

• Питание: внешний 5-9В 2А (баррель 5.5 мм), переключатель на внешнее питание.
• Serial selector: Software Serial (джамперы).
• Software trigger: запаяйте R13, питание модуля с Arduino D7 (пин #9 SIM900). Функция SIM900power() в коде.
• Снимите PIN-код с SIM-карты.
• Критично: прошивка SIM900 версии B10 или выше (команда AT+CGMR). Старые версии не поддерживают установку Content-Type в HTTP POST — запрос будет отклонен сервером. Обновление прошивки по гайду ACOPTEX.

Настройка кода

• APN провайдера в connectGPRS() (замените TeleXXX).
• Thinger.io URL и authorization key в postDataThinger() (свой device/bucket).
• Часовой пояс: #define UTC_OFFSET 1 (UTC+1).
• SMS-уведомление: текст, номер (DEFAULT_NUMBER), порог в settings.txt.
• Раскомментируйте while (!Serial); для отладки, закомментируйте для автономной работы.

Интеграция с Thinger.io

1. Создайте bucket (база данных).
2. Создайте HTTP Device (короткое имя — иначе authorization key не влезет в 256 байт буфера).
3. В callback устройства: write bucket → ваш bucket.
4. Заберите method URL и authorization header (без «Bearer»).
5. В коде: замените URL и ключ. Важно: используйте https://, не https:// — SIM900 не поддерживает SSL.
6. Успех: в Serial Monitor +HTTPACTION: 1,200,0. Данные появляются в bucket (longitude, latitude, date).
7. Дашборд: виджет Maps, источник — bucket.

Корпус (3D-печать)

STL-файлы: верхняя часть (высокая/компактная), нижняя (под SIM900 и Leonardo с вырезами), фиксаторы SIM900. М3 винты. Отверстия для крепления закрыты — просверлить 3 мм после печати. Печать 0.2 мм без поддержок. GPS и плата светодиодов в верхней части (прокладки).

Питание в автомобиле

Автор подключил к цепи прикуривателя (включается с зажиганием). Для скрытности — без USB-адаптера. DC-DC 12В→5В (дешевый китайский) с двумя USB-выходами — питание Leonardo и SIM900. Потребление ~110 мА в активном GSM. Можно добавить пауэрбанк для работы после выключения зажигания/угона.

Известные проблемы

• Если SMS приходит во время HTTP POST к Thinger.io — команда не обработается (нет ответа). Повторная отправка через несколько секунд решает проблему.
• При старте без сети — переподключения нет (только при старте). Планируется фикс.

Код

Основной скетч: GPS_tracker_Leonardo_v2.ino. Включает: NeoGPS парсинг, PetitFS работа с SD (чтение/запись пробега и порога), SMS-парсинг команд, HTTP POST к Thinger.io, программный одометр (игнорирует дрейф <10 м за 15 сек), управление питанием SIM900, часовые пояса.