Solarna ljuska: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Ovo je nadogradnja na jedan od mojih projekata od prije dvije godine-vrištač školjki: https://www.instructables.com/id/Solar-Powered-Conch-Screamer/. Tradicionalno puhanje školjke pri zalasku sunca ovdje u Mauiju samo pomoću mikrokontrolera. Elegancija projekta bila je solarna energija, ali je njezinu neovisnost narušila korisnost programiranja lokacije školjke i njezine vremenske zone. Zbog toga je izgradnja jedne za prijatelja zahtijevala prethodno programiranje i starenje kada se osoba preselila ili su se pomakle vremenske zone. Dizajn originala također se sastojao od komponenti ožičenih štakora utisnutih u ljusku što je na kraju rezultiralo oštećenjem vode i dugotrajnim obnovama. Mikrokontroleri su poboljšani energetskim rasporedom za spavanje i promjenom releja za tranzistore.

Korak 1: Prikupite materijale

Morao sam promijeniti nekoliko dijelova koji su projekt učinili boljim:

1. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board oko 20 USD Izvrsna ploča koja radi za sve.

2. DFPlayer-Mini MP3 player za Arduino-Izuzetno mala zvučna ploča, sićušna s čitačem kartica i pojačalom u vrlo malom pakiranju 8 USD DFRobot

3. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout- Savršen RTC modul radi s tonom softvera godinama … 13 USD

4. Ponovno GPS modul s kućištem iz DFRobota-super mali stroj vrlo brz i precizan

5. NPN bipolarni tranzistor (PN2222)

6. TIP120 Power Darlington tranzistor

7. 3 otpornika 1k

8. Zvučnik

9. lipo baterija-okrugla ili ravna po vašem izboru

10. TP 4056-općenito za punjenje baterije iz solarne ćelije-jeftino

11. ALLPOWERS 1PC 2.5W 5V 500mAh Mini solarni panel Modul solarni sustav Epoksidni punjač za ćelije DIY 130x150mm 9 USD

12. Robusni metalni prekidač za uključivanje/isključivanje sa zelenim LED prstenom - 16 mm zeleno za uključivanje/isključivanje Adafruit 5 USD

Korak 2: Naručite vam PCB -ove

Najbolji dio učenja na starijim projektima je razvoj novog načina rješavanja problema-najgore je to što štakori gnijezde žice koje amaterski grade amateri i neraskidivu radost vratiti svoj dizajn s PCBway-a (nemam veze ni s kim i dobivam nema novca za narudžbe …) uključivanje svih dijelova i bam radi (ili ne radi)) Za 20 dolara i sat rada na Eagleu rezultati su nevjerojatni.

Korak 3: Povežite ga žicom

Priložio sam crtež ploče Eagle tako da možete ukloniti sve veze s toga, a ne loš dijagram frcanja. Sve se komponente lako uklapaju na ploču osim tranzistora - veći koji sam montirao na stražnju stranu kako bih uštedio prostor i ostao isti. Imam neke vijčane konektore (vidi fotografije) za pričvršćivanje zvučnika, solarne ćelije, baterije, GPS -a i prebacivanje na ploču.

Korak 4: Izgradite ga

Konstrukcija je prilično jednostavna za sastavljanje. Nabavite školjku legitimne veličine-nije impresivno ako stavite malu školjku na dasku-ako sve ne uspije, možete je 3D ispisati …. Za glavnu gredu koristio sam jedan od onih držača za boce vina od savijenog drveta a time i jeftino. Komponente i ploča zaštićeni su od poplave jeftinom modificiranom futrolom za iPhone za plažu. GPS se isporučuje u svom vodootpornom kućištu što je lijepo. Svi su komadi Shoe Gooed do dna solarne ploče, a obojani aluminijski rub postavljen je kako bi zaokružio izgled. Ovdje nemam 3D pisač pa bi kućište solarne ćelije također dobro funkcioniralo. Zvučnik je jedina komponenta koja se uvlači u samu školjku. Prekidač sa LED svjetlom stavlja se ili na rub aluminijskog okvira ili kroz drvo ispod ljuske. Do sada je građevina preživjela nekoliko teških oluja.

Korak 5: Programirajte ga

U kodu ima puno škrtih dijelova. Program koristi biblioteku pod nazivom Dusk2Dawn koja izračunava zalazak sunca kada prođe određena lokacija i vremenska zona. Ne dolazi u obzir da imate tablicu za pretraživanje za sve raspoložive vremenske zone, pa da bih to zaobišao, postavio sam srednju vremensku zonu od -12, a zatim upotrijebio vrijeme aktivacije za gumb sata na početnom postavljanju za postavljanje RTC -a i naknadne alarme za vijek trajanja sata. Minute i sekunde uz osnovno vrijeme prosljeđuju se RTC -u za sljedeće buđenje. Koristi knjižnicu: RTClibExtended.h za alarmiranje i radi dobro. Adafruit ESP 32 omogućuje vrlo nisku potrošnju struje mirovanja (oko 50 mikroAmp) i postavljanje lokacija u zemljopisnu širinu i dugo u trajnu memoriju nakon što je ponovno pokretanje bilo jednostavno s

RTC_DATA_ATTR varijable. Morate koristiti Serial2 s ovim uređajem jer je SerialOne uključen u nešto drugo kada dobivate podatke s GPS -a. Sustav radi tako da uključi uređaj dok ste tek u zalasku sunca na dobroj GPS lokaciji. Napajanje pri ovom prvom pokretanju daje tranzistor GPS jedinici koja se uključuje zajedno sa LED diodom u prekidaču za napajanje. GPS pronalazi vašu lokaciju za otprilike minutu, bilježi je u trajnu memoriju, postavlja sat i datum RTC -a za datum i vrijeme, napajanje se isključuje s GPS -a i LED -a, vrijeme sljedećeg buđenja šalje se na RTC, a ESP ide u stanje mirovanja ostavljajući samo RTC na napajanje. Kad se probudi sa signalom iz RTC -a na pin 33 koji se obično drži visoko, snaga se šalje zvučnom modulu da pusti svoju glazbu za zalaska sunca, a zatim isključi i resetira alarm. Ovo troši minimalnu energiju i lako se puni pomoću TP 4056 i solarne ćelije.

Korak 6: Upotreba

Ovo je stvarno zabavan stroj. Udarac školjke za zalazak sunca popularan je u mnogim zajednicama na plaži diljem svijeta --- sjedi na vašem stolcu Tommy Bahama, a sunčeva lopta koja se spušta iza oblaka rekurzivno se učitava sa slikama zalaska sunca.