Pametni sustav rasvjete za hodnike- Timski mornar Moon: 12 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Bok! Ovo su Grace Rhee, Srijesh Konakanchi i Juan Landi, a zajedno smo Team Sailor Moon! Danas vam donosimo dvodijelni DIY projekt koji možete implementirati u svom domu. Naš posljednji pametni sustav osvjetljenja hodnika uključuje ultrazvučni senzor, PIR senzor pokreta, pretvarač svjetla u frekvenciju, OLED ekran, čitač/pisač SD kartica, daljinski upravljač/prijemnik, senzor vlažnosti i temperature te fotootpornik, od kojih se tri mogu testirati u naš ekološki model.

Ovaj sustav osvjetljenja hodnika prototip je dizajniran za smanjenje svjetlosnog zagađenja kreativnim metodama zaštite (u obliku polumjeseca, u čast imena našeg tima), prikuplja mnogo različitih vrsta podataka i snima ih, te gledatelju estetski dopadne. Želimo vam puno sreće u ovom projektu i puno zabave!

Ljubav, Tim Sailor Moon

Pribor

• Za ekološki model:

  • Više ploča od pjene
  • Građevinski papir
  • Arduino Mega 2560 R3
  • Tone žica
  • OLED ekran
  • Ultrazvučni senzor
  • IC prijemnik/daljinski
  • Fotootpornik
  • Oglasna ploča
  • Exacto nož
  • Vladar
  • Štapići od slatkiša
  • Šipke za tiple

• Za konačni model:

  • Arduino Mega 2560
  • 3D pisač
  • Računalo/prijenosno računalo
  • Dvostrana traka
  • Pištolj za vruće ljepilo
  • Čitač/pisač SD kartica
  • OLED ekran
  • Polu Breadboard i Mini Breadboard
  • Par žutih LED dioda
  • Muške x ženske žice i muške x muške žice
  • Skidači žica i prilagođene žice (nije potrebno)

  • Senzori:

    • PIR
    • Infracrveni daljinski upravljač i prijemnik
    • Ultrazvučni senzor
    • Fotootpornik
    • Pretvarač svjetla u frekvenciju
    • Senzor vlažnosti/temperature

Svakako preuzmite.zip datoteku na ovoj poveznici:

drive.google.com/file/d/1yRjkAYLwCxfwWWB7z…

Korak 1: Izborni sporedni projekt: Model okoliša

Recimo da želite isprobati mogućnosti našeg sustava osvjetljenja hodnika, ali želite znati u što se upuštate prije nego što uđete u njega. Pa, laka je opcija napraviti naš ekološki model koji prikazuje nekoliko odabranih značajki našeg prototipa kako bi se prikazalo kako svjetla mogu funkcionirati u stvarnom svijetu.

Za početak pogledajte popis zaliha u našem uvodu i rasporedite materijale tako da su svi lako dostupni.

Kuća:

Pjenaste ploče izrežite na dva kvadrata 17 x 17 cm i još dva potpuno iste veličine, osim s trokutom na vrhu kako biste stvorili oblik kuće. Vruće ljepilo sve ovo zajedno. To će stvoriti model kuću u koju će se smjestiti sva vaša elektronika i držati je dalje od vidokruga. Izrežite kvadrat sa strane jednog od kvadrata kako bi Arduino kabel prošao.

Sada izrežite dvije pjenaste ploče na pravokutnike 51 x 44 cm. Oni će biti osnova vašeg projekta. Postavite kuću tako da bude 17 cm udaljena od kraće strane i stvorite šetnicu koja vodi do vrata. Ovo bi vam trebalo pomoći da simulirate nekoga tko će kasnije doći do kuće. Nemojte još lijepiti kuću.

Šetnica i svjetla:

Izrežite hodnik dug 17 cm od građevinskog papira i zalijepite ga, počevši od kraćeg ruba (44 cm). To bi vam trebalo pomoći da sve postavite.

Za svjetla izrežite dvije trake papira iz trake debljine 2,5 cm (ili centimetar). Trebali bi biti duljine 3 cm i 2 cm (debljine 1,25 i 0,75 inča).

Uzmite duži i podijelite ga na petine (svaka po 0,25 inča) kao što je prikazano na slici. Presavijte duž ovih linija i zalijepite preklapanje. Sada bi trebala izgledati kao pravokutna prizma, kao što je prikazano na sljedećoj slici.

Kad se ljepilo osuši, označite mjesto 0,25 inča od vrha i izrežite samo tu stranu. To bi trebalo osigurati da LED dioda može svijetliti. Sada uzmite drugu traku papira i označite krivulju kao što je prikazano na slici za izrezivanje. Omotajte drugi kraj oko tri strane svjetlosnog stupa koji nemaju izrez i zgnječite vrh preko otvora, pazeći da potpuno pokrije otvor. Nabori koji vam ostaju trebali bi biti poput onih označenih na slici.

Zalijepite sve ovo i petljajte s njim dok vam se ne svidi! Ponovite onoliko puta koliko vam je potrebno.

Korak 2: Ekološki model: Sastavljanje kruga

Sam krug je prilično jednostavan, ali budite oprezni pri ispravnom namještanju žica. Nakon što ste sve spojili na matičnu ploču i arduino, izrežite dvije rupe u podnožju projekta. Provedite LED žice kroz jednu rupu, a OLED i ultrazvučni senzor kroz drugu.

Za LED diodu izrežite onoliko kvadratnih utora koliko vam je potrebno i provucite LED diode kroz njih. Pričvrstite ga ljepljivom trakom i prevucite vrhove rasvjete preko njega. Odlučili smo prikriti ultrazvučni senzor s podlogom od sladoleda, ali budite kreativni! Samo ga postavite na početak hodnika, bez ikakvih predmeta koji bi ga blokirali. Za OLED zaslon postavite ga na mjesto gdje se lako može vidjeti. Smjestili smo ga u temelj projekta. IC prijemnik i fotootpornik bili su postavljeni uz prozore koje smo izrezali iz kuće.

Korak 3: Model zaštite okoliša: Rješavanje problema i kodiranje

Nakon što završite s električnom konstrukcijom, prenesite priloženi kôd i pokrenite ga. Nadam se da će uspjeti, ali ako ne uspije, riješite probleme! Kad sve funkcionira, nastavite s rezanjem šipki za tiple na 3 cm. komada i zalijepite ga na četiri ruba baze. Ovo je posljednji potez, stoga prije toga provjerite je li sve dovršeno.

Čestitamo! Dovršili ste tehničke aspekte ove gradnje! Sada sve što trebate učiniti je džez po želji. Nadali smo se da ste uživali u ovom mini modelu:)

Korak 4: Završni model: Stvaranje kruga

Korak 5: Završni model: Prijenos koda u krug

Nakon što instalirate.zip datoteku s gornje veze google pogona, trebali biste moći pronaći mapu za kodiranje. U njemu imate kôd za ekološku gradnju kao i za stvarnu jedinicu.

Otvorite onu koju želite prenijeti, a zatim samo pritisnite gumb za prijenos na Arduino IDE -u. Provjerite jesu li kabeli ispravno postavljeni i trebali biste moći uspješno pokrenuti program.

Sav je kôd komentiran, pa slobodno pogledajte kako sve to zajedno funkcionira. Također možete vidjeti dijagram kako je OLED zaslon kodiran tako da koristi sustav stanja brojeva za prikaz teksta koji vidite.

Upravljanje LED svjetlima koristi if naredbe za promjenu svjetline LED diode ovisno o situaciji u kojoj se nalazi.

Korak 6: Završni model: Pomoć za rješavanje problema

Prilikom gradnje bilo koje Arduino strukture možete naići na mnoge probleme. Ako naiđete na bilo koji problem, veća je vjerojatnost da se radi o električnom problemu, jer je tu došlo do mnogih vlastitih pogrešaka. Navest ćemo niz uobičajenih problema na koje smo naišli kako bismo vam pomogli brzo ih uočite.

• Podaci se ne čitaju:

  Dvaput provjerite jesu li sve iglice ispravno postavljene s jedne igle na drugu i na ploči i na Arduino Mega

• Kôd se ne prenosi:

  Ako imate zauzet port ili samo pogrešku pri prijenosu, najčešće je došlo do kratkog spoja. To znači da jedan od vaših uzemljenih (GND) ili naponskih (VCC) pinova nije pravilno postavljen, uzrokujući kratki spoj koji ometa proces učitavanja

• Prijenos koda, ali ne radi ništa:

  U kodu prvo provjerava je li SD kartica otkrivena ili ne, pa ako nije otkrivena, program neće ni izaći iz postavljanja. U tom slučaju provjerite jesu li sve iglice SD kartice ispravno postavljene i jesu li priključci za napajanje također ispravni

Ako i dalje to ne možete pokrenuti, povucite Serial Monitor na Arduino IDE -u i promijenite BAUD stopu tako da odgovara onome što piše u kodu. Odatle možete dodati neke Serial.println (podaci); linije za provjeru gdje se program zaustavlja ili prima ili ne vrijednosti od senzora.

Korak 7: Završni model: 3D ispis.stl datoteke

Molimo poravnajte svoj krevet. Ovo su vrlo dugi 3D ispisi i ne bismo voljeli da mogu pogriješiti bilo gdje. Većini ni ne trebaju potpore. Ispisao sam ga u 0,28 za veće brzine, ali 0,16 i sve između također su savršeno u redu ako želite više detalja. Ovi otisci su mi trajali oko 20 sati, a ja sam ih postavio na 250% na svom Ender-3.

Korak 8: Završni model: Montirajte krug prema unutrašnjosti

Upravo smo upotrijebili ljepljivu stražnju stranu ploče i montirali je izravno na stražnju stranu kućišta. Unutra će biti vrlo teško uklopiti, toplo preporučujemo da koristite prilagođene kabele jer to olakšava, ali u našem slučaju vidite da je bilo malo preusko. Također, pri dnu, umetnite modul za napajanje s baterijom u kućištu. Na ovoj slici smo je izvadili kako bismo lakše pregledali sadržaj u kućištu. Osim toga, ako ne koristite prilagođeno ožičenje, za zatvaranje kabela upotrijebite patentne zatvarače ili vezice za kosu, to je vrlo dosadan posao, ali će unutrašnjost izgledati mnogo bolje i prostranije za rad.

Korak 9: Završni model: Zatvorite rasvjetno tijelo

Privremeno smo ga zatvorili nekom vrpcom, ali toplo preporučujemo korištenje vrućeg ljepila ili magneta. Razlog naše uporabe vrpce bio je u tome što smo morali napraviti bilo kakvo rješavanje električnih problema. To nam se doista dogodilo, ali pomoću ove metode brzo smo uspjeli popraviti rješenje. Ne preporučujemo vrpcu za konačni projekt, ali dok ne budete potpuno sigurni, nemojte bočnu ploču trajno pričvršćivati ili će rješavanje problema postati nevjerojatno teško.

Korak 10: Završni model: Popravite polumjesec i pričvrstite ga

Izbušili smo rupe srednje veličine na stranama kućišta i polumjesecu za prolaz žica. Osim toga, izbušili smo rupe u obliku polumjeseca za LED diode. Izbušili smo 9 rupa, ali smo koristili samo 4 te rupe jer su LED diode bile dovoljno svijetle zajedno. Osim toga, vruće smo zalijepili polumjesec na kutiju i tamo ga pričvrstili. Naš polumjesec ima 5 glavnih rupa koje smo koristili, 4 za LED diode i jednu za pričvršćivanje na matičnu ploču. Nakon što ožičenje dovršite, obavezno ga pričvrstite na gornji dio za polumjesec.

Korak 11: Završni model: Testirajte ga i prikupite podatke

Ovo je grafikon dva fotootpornika tijekom noći. Plava linija je fotootpornik koji nema ništa povezano. To je goli otpornik. Ali crvena linija je niža, a to je zato što je fotootpornik sa spojevima i ima crni cilindar koji pokazuje samo u jednom smjeru. To bi nam dalo točnija očitanja i izbacilo svjetlo iz bilo kojeg drugog smjera. Da biste to sami učinili, možete uzeti sd karticu i otvoriti Excel tablicu. Odatle odaberite vrijeme i sve ostale stupce koje želite. Vrlo je jednostavno prikazati grafikon i promijeniti ono što biste htjeli vidjeti iz njega. Nadajmo se, kako se svjetlosno zagađenje popravlja, možemo vidjeti mračnije noći i niže vrijednosti!

Korak 12: Zaključak i priznanja

I … to je bilo od tima Sailor Moon!

Nadamo se da ste uspjeli postići ono što ste htjeli učiniti, i nadamo se da vam se svidjelo dovoljno da razmotrite implementaciju našeg prototipa u vlastitoj kući;)

Ali nismo mogli doći sami- htjeli bismo odati priznanje tamo gdje kredit dospijeva.

Prije svega, našem divnom mentoru, Isusu, koji je bio tu na svakom koraku- tako smo vam zahvalni i na svemu što ste učinili za nas u postavljanju ovog nevjerojatnog programa.

Također bismo htjeli zahvaliti Kenu, Gezi, Kelly, Chrisu i Cynthiji za sva vremena na koja su dolazili na sastanke i radili s nama, dajući nam prijeko potrebne povratne informacije koje su nam pomogle da poboljšamo ili osnovno znanje o temama na kojima smo radili s.

Hvala Elencu što je svim sudionicima radionice opskrbio snap sklopove- bili su im vrlo korisni tijekom izgradnje našeg projekta.

Donatorima koji su omogućili ovaj program zahvaljujemo na podršci u ovoj radionici. Bez vas se ništa od ovoga ne bi moglo dogoditi.

Konačno, Emily, Aanika, Anika, Sneha, Mary, Jessica, Megan, Lissette i Leilani, naše kolege sudionice, zahvaljuju na vašoj podršci i stvaranju takvog okruženja dobrodošlice. Voljeli smo vas upoznati u posljednja tri tjedna i ostanimo u kontaktu!

-Team Sailor Moon

P. S. Gore smo dodali proširenu verziju videozapisa u kojoj dijelimo više svojih problema kroz koje smo prošli pri stvaranju ovog projekta. Nadamo se da ćete uživati u našim lutanjima!