做一个带树莓派的船的GPS导航系统

如果你是一个船主，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种情况。

几千年来，人们一直将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跟踪他们所处的位置。如果他们在海上迷了路，他们永远不知道在哪里上岸。幸运的是，他们开始制作图表和工具来帮助导航。的六分仪是其中一种工具，但本文不是关于六分仪的使用。

在现代，我们使用GPS在海上导航。最早的海上GPS设备只能给出经纬度。要找到你的位置，你必须在海图上写下经纬度。从那时起，GPS海图绘图仪的发展已经取得了长足的进步。它们的工作原理就像你车上的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，价格就越贵。)最大的公司之一，Garmin该公司销售的海图绘图仪的价格范围在199美元到10000美元以上。第一款是4英寸屏幕，最后一款是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。

有些系统允许您定义哪些水域被认为是浅水和危险水域。当你计划你的旅行时，你可以在地图上标出两个点，然后让它计算路线。这样旅途就安全了，你就不会被困在陆地上。

我不想把那么多钱花在我可以自己建造和制作的东西上。在我的不同的堆里，我找到了我需要的大部分零件。我发现了三个最重要的东西:树莓派、GPS模块和使用19v DC电源的LCD屏幕。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。
• 12v到5v的直流-直流稳压器。
• 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，而仅仅是我如何做我的设置。

硬件

在一堆显示器中，我找到了一台19v DC的。为了给这个显示器供电，我用了一个DC-DC升压转换器，我在eBay上找到的。我需要提高电压因为我船上的电源是12v DC。升压变换器是这样的:

幸好我买了两个因为其中一个坏了。

为了给树莓派供电，我使用了一个基于LM338K IC的自制调节器。IC封装是To -3。LM338K是一个5安培可调稳压器，下面的原理图是基于数据表(PDF)。

这是树莓派斯功率调节器的原理图:

以下是零件清单:

我的GPS模块通过RS-232到USB转换器连接到树莓派。我在易趣上也发现了

组件:

背面:

软件

下载Openplotter并安装它，就像你安装它一样Raspbian还是菜鸟。

为了自动启动过程，我对默认软件设置做了一些更改。我做了一个自动启动导航的脚本。首先，确保在启动时自动登录。

启动树莓派，用户名为“Pi”，密码为“树莓”。然后用startx命令启动GUI。然后点击:

菜单→首选项→树莓派配置

在“系统”文件夹中，选择启动选项“To Desktop”，并勾选自动登录框“以用户‘pi’登录”。

当电源接通时，树莓派启动，自动以用户‘Pi’登录，并启动图形界面。要自动启动导航工具，请打开一个终端，并导航到隐藏文件夹.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。覆盆子搭配config/。然后按a键，再按TAB键。所以只按键盘9次，我就写了这个命令:

cd / config / autstart /

用命令打开文件夹中的nano:

纳米opencpn.desktop

写下这几行:

[Desktop Entry] 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脚本，接下来要做的就是让脚本可执行。在.config/autostart/文件夹中写入命令:

sudo chmod +x opencpn.desktop

实际的导航应用程序称为OpenCPN。你可以使用很多不同的地图资源。

现在，我要做的就是做一些漂亮的外壳来装电路。

结论

我的导航系统总成本:

• 显示器、键盘和鼠标——都是从我那堆回收的东西里淘来的。
• 树莓派:35美元。
• GPS模块:30美元。
• DC-DC升压转换器- $6。
• DC-DC调节器-自制。
• RS-232到USB - $2。
• OpenCPN和maps -开源。

所以花不到100美元，我就为自己的船做了一个同样好的导航系统。

我要做的一个改进是再买一个早餐不吃安培的监测器。我还会考虑增加不同的测量工具，比如电机温度传感器和油压表。

图片和视频

为了确保所有东西都在12v上运行，我已经将两个12v 100Ah并联。在我的船上，我的引擎上有一个发电机。当发动机运转时，电池就充满电了。

自己尝试一下这个项目吧!BOM。