Rastreador GPS para Coche Fiable con Mapa en Tiempo Real en Thinger.io

Componentes y suministros

Arduino Leonardo	×1	(serial hardware dedicado)
Placa desarrollo SIM900	×1
Módulo GPS u-blox NEO-6M	×1
Antena GPS	×1
Resistencia 220 Ω	×2
LED (genérico)	×2
Placa soldable 7×5 cm	×1	(para LEDs; opcional)
Módulo step-down 12V a 5V	×1	(alimentación desde batería/coche)
Lector tarjeta SD Adafruit	×1	(5V compatible)
Tarjeta microSD	×1

Herramientas y máquinas necesarias

• Soldador (genérico)

Aplicaciones y servicios online

• Plataforma Thinger.io (IoT gratis con dashboards)

Sobre este proyecto

Empezó como "idea de rastreador GPS" y terminó como "rastreador GPS multipropósito". Mi primer proyecto, curva de aprendizaje empinada; ¡acepto sugerencias y mejoras!

Va en el coche con estas funciones:

• Rastrea coordenadas GPS y envía última posición conocida a dashboard Thinger.io cada 2 min (mapa). Usa HTTP POST.
• Responde a comandos SMS con enlace Google Maps a posición actual o última conocida.
• Envía SMS cada XX km (recordatorio vaciar cárter de aceite cada 4000 km). Funciona como "odómetro" software configurable.

Aprende rápido las limitaciones de memoria del Arduino; optimicé código y usé librerías ligeras.

Componentes clave

• NEO-6M GPS: popular, barato en eBay. Comunicación: serial hardware.
• Antena GPS: las baratas de eBay daban mala recepción; mejor una de calidad.
• SIM900: GSM/GPRS. También sirve SIM800 (sin garantía). Comunicación: serial software.
• Arduino Leonardo: necesario por tener serial hardware dedicado (necesitamos dos seriales: GPS y SIM900). UNO obligaría a desconectar GPS para programar y no tendrías monitor serie.
• Lector SD Adafruit: 5V compatible (fácil SPI). Otras más baratas pueden valer. Advertencia: verifica que soporte 5V; si no, dañarás la electrónica. Comunicación: SPI.
• LEDs y resistencias: indicadores estado (alimentación y fix GPS).
• SIM con datos (sin PIN).
• Caja 3D imprimible (STLs adjuntos).

Librerías necesarias

• NeoGPS (gestor biblioteca Arduino IDE): GPS ligero, poca RAM. Más info: github.com/SlashDevin/NeoGPS
• Time (Paul Stoffregen): conversión zona horaria UTC. GitHub: PaulStoffregen/Time
• PetitFS (greiman): lectura/escritura SD FAT ultraligera. GitHub: greiman/PetitFS

¿Por qué no la librería Thinger.io?

Aunque es fácil y está en el IDE, consume ~80% flash en Leonardo, sin espacio para el resto. Usamos HTTP POST directo.

Comandos SMS

Todos en mayúsculas:

• POS: coordenadas + enlace Google Maps (o última conocida si no hay fix).
• GETKM: distancia acumulada desde último reset.
• RESETKM: pone contador a 0.

Configurar NeoGPS

Modifica GPSPort.h en la librería (ruta instalación):

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

Define el serial al GPS. Para Mega: Serial2, Serial3, etc.

Nota sobre precisión: GPS no es exacto para acumular distancia; deriva aunque estés parado. Para esta app la precisión es secundaria. El software solo suma distancia para movimientos >10 m en 15 s (derivas menores se ignoran). Distancia en línea recta; la real depende de curvas. Muestreo cada 15 s (reducible para más precisión).

Configurar PetitFS

Librería FAT ultraligera con restricciones: no crea archivos, no expande, no actualiza timestamp, no anexa (reescribe entero), un solo archivo abierto. ¿Por qué usarla? Tamaño: la librería SD estándar ocupa ~12% más. Con sus rarezas, hace lo que necesitamos: leer/escribir un valor.

Modificaciones en librería:

• pffArduino.h: SD_CS_PIN = 10 (pin SS SPI).
• pffconf.h: desactiva _USE_DIR, _USE_LSEEK, _FS_FAT12, _FS_FAT16 (pon 0) para ahorrar espacio. Sketch final usa ~96% flash.
• pff.cpp: añade tipo retorno FRESULT a función que da error primera compilación.

Preparar tarjeta SD (formato FAT32 con "SD Card Formatter" oficial). Crea dist.txt y settings.txt en la tarjeta antes de usarla (la librería es muy exigente con formato). Usa los archivos adjuntos del proyecto (ya tienen formato correcto). dist.txt = distancia acumulada (ej. "0"). settings.txt = distancia trigger notificación SMS (en metros).

Preparar placa SIM900

• Alimentación externa: Arduino no da suficiente corriente (picos 2A). Usa fuente 5V-9V DC ≥2A (jack 5.5 mm).
• Selector fuente: junto al jack, mueve slider a externa.
• Selector serial: jumpers en posición Software Serial.
• Encendido por software: suelda jumper R13. Pin #9 SIM900 → pin #7 Arduino (ver esquema). Si prefieres botón manual, elimina función SIM900power().
• Quita PIN de la SIM (desde un móvil).
• Firmware SIM900 ≥ B10 (¡crítico!). Versiones < B10 no soportan header HTTP "Content-type: application/json" y el POST falla. Verifica con AT+CGMR. Mi versión original B01 la actualicé a B10. Guía: "SIM900 firmware update - ACOPTEX".

Ajustes de código

• Cambia APN (proveedor) en connectGPRS(): AT+SAPBR=3,1,"APN","TeleXXX" → tu APN.
• Modifica URL Thinger.io en postDataThinger() (tu bucket + token).
• Zona horaria: #define UTC_OFFSET 1 (UTC+1).
• Distancia trigger SMS y texto en loop() (por defecto 4000 km, "Empty catchtank!").
• Teléfono notificación: #define DEFAULT_NUMBER "+4712345678".
• Descomenta while (!Serial); en setup() para debug (comenta antes de alimentar externo).

Integración Thinger.io

1. Crea cuenta, "bucket" (base de datos) y "device" HTTP.
2. En device → callback → settings: "write bucket" apunta a tu bucket.
3. En device → callback → overview: anota method URL y authorization header (string largo sin "Bearer").
4. En código, reemplaza URL y authorization key en postDataThinger(). Cambia https:// a https:// (SIM900 no soporta SSL). Thinger.io acepta sin SSL.
5. Si todo va bien, monitor serie muestra +HTTPACTION: 1,200,0 (OK). 400 = error (URL, auth, firmware).
6. Dashboard Thinger.io: widget mapa usando el bucket como fuente.

¿Más datos? Añade campos al JSON en sprintf(httpContent...): {"longitude":%s,"latitude":%s,"date":"%s %s"}. Sintaxis estricta.

Caja 3D

STLs adjuntos: tapa alta (más espacio, agujeros cerrados → taladrar 3 mm tras imprimir), tapa compacta, base con recortes conectores, trabas SIM900 (con y sin agujeros). Imprime 0.2 mm sin soportes. Tornillos M3. Placa LEDs (7×5 cm) y GPS en tapa superior; usa separadores pequeños. Placa MPU pegada con cola caliente en base.

Conexión a batería/coche

Muchas formas; mi solución: conectado a circuito "mechero" que se enciende/apaga con el coche (no drena batería parado). Si quieres online siempre, cablea a batería o pon power bank intermedio. No muestro cableado exacto (varía por coche). Usé step-down "barato" 12V→5V (9-20V entrada) con 2 USB hembra; Arduino y SIM900 cada uno en un USB. Consumo ~110 mAh en actividad GSM (más en mala cobertura).

Problemas conocidos

• Si SMS llega mientras se procesa HTTP POST a Thinger.io, el comando se pierde (no hay respuesta). Reenvía segundos después. Sin workaround actual.
• Si Arduino arranca sin cobertura, no reconecta al recuperar red (solo conecta en inicio). Pendiente de mejora.

Código principal (GPS_tracker_Leonardo_v2.ino)

Incluye: NeoGPS, GPSport, TimeLib, PetitFS. Define pines SIM900 (TX=8, RX=9, PWR=7), UTC_OFFSET, número por defecto. Variables: SMS, ubicación, distancia, tiempo. setup(): pines, seriales, init SD, enciende SIM900, configura GSM/GPRS. loop(): lee GPS, actualiza distancia cada 15s (si >10m y <10km), escribe SD y POST Thinger cada 2 min, check trigger SMS, procesa SMS entrantes (POS, GETKM, RESETKM). Funciones auxiliares: SIM900power(), updateSIM900(), extractSenderNumber(), sendSMS(), connectGPRS(), postDataThinger(), initializeSD(), updateTime().

Piezas personalizadas y cajas

STLs: tapa alta, tapa compacta, base, trabas SIM900. Archivos dist.txt y settings.txt para SD.

Esquemático

Esquema de conexiones completo.