Күн сәулесінен қуат алатын жарықдиодты тұрақ сенсоры: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Ютубтағы SumMy каналынан артық Автордың келесі әрекеттерін орындаңыз:

Мен туралы: Мен кейде видео түсіретін мұғаліммін. Қосымша сома туралы көбірек »

Біздің гаражда тереңдік жоқ, соңында шкафтар бар, бұл тереңдікті одан әрі азайтады. Әйелімнің көлігі қысқа ғана, бірақ ол жақын. Мен бұл сенсорды тұрақ процесін жеңілдету үшін және тым алыс жүріп, шкафтарды соқпас бұрын гаражда машинаның толып кетуін қамтамасыз ету үшін жасадым.

Жобаланғаннан кейін мен оны күн батареяларымен қуаттауды шештім, себебі менде оларды орналастыру үшін жақсы орын болды, және менің жоспарым - бұл жүйені болашақта гаражда көп нәрсені қуаттандыру үшін кеңейту.

Қысқаша шолу үшін мына бейнені қараңыз:

Жабдықтар

3D басып шығарылған корпустар мен жарықдиодты диффузор

3D басып шығарылған сым қысқыштары

Arduino Nano, Breadboard және Jumper Wires

Күн энергиясын басқарушы

Күн панельдері

Дәнекерленетін нан тақтасы, 2 сымды қосқыш, 3 сымды қосқыш, 4 сымды қосқыш

Жарықдиодты жолақ (60/м) WS2812

14500 литий -иондық батареялар

Электр бұрағыш

Ультрадыбыстық сенсор

Екі жақты таспа, сұйық электрлік таспа

Сым тартқыш, дәнекерлеуші

3d принтер

Ыстық пистолет

М3х8мм бұрандалар, М3 гайка

*барлық сілтемелер серіктестік сілтемелер болып табылады

1 -қадам: Цикл + кодын құру

Arduino эскизін жүктеңіз және орнатыңыз. Мұнда табылған: тұрақ сенсорының эскизі

Схема ультрадыбыстық сенсордан, arduino нано және WS2812B 5V адрестік жарықдиодты жолақтан тұрады. Мен бастапқыда ультрадыбыстық сенсорды қолдануға алаңдаушылық білдірдім, себебі көліктің беті тегіс емес, бірақ алғашқы сынақтан кейін бұл мәселе емес сияқты.

Көрсетілген arduino түйреуіштеріне келесіні қосыңыз (немесе оларды 5-7 жолдардағы кодта өзгертіңіз):

Жарық диодты жолақ -> түйреуіш 8

Ультрадыбыстық сенсор тригі -> 12 -ші түйреуіш

Ультрадыбыстық сенсор Эхо -> түйреуіш 11

Кодты қолданбаңызға сәйкес келтіру үшін келесі код жолдарын өзгертуге болады:

9: Бұл см шамасы, онда шамдар қосылады

10: бұл сіздің жақын екеніңізді білдіретін шегі

11: бұл сіздің қауіпсіз қашықтықта екеніңізді білдіретін см саны

12: осы қашықтықта шамдар қызғылт түске боялады, бұл сізге тоқтауды хабарлайды

13: осы қашықтықта шамдар жыпылықтай бастайды, бұл сізге тым жақын екеніңізді хабарлайды

Кейбір басқа сандарды реттеу керек:

15: Бұл шамдар сөнгенше және Arduino төмен қуат режиміне өткенше көлік тоқтағаннан кейін күтуге болатын секунд.

17: Бұл сан сенсор қозғалысты тіркеп, қайта қосқанға дейін рұқсат етілген қашықтықтағы ауытқу мөлшерін көрсетеді.

Мен «төмен қуатты» кітапхананы қолданып, Arduino -ны ұйқысыз күйге келтіру үшін қолдандым. Бұл Sparkfun нұсқаулығы оның қалай жұмыс істейтініне шолу жасайды және оны орнатуды мына жерден жүктеуге болады: қуаты төмен кітапхана. Мен таптым, бұл кітапхана сериялық мониторға кедергі келтірді, сондықтан сіз оны қуаты төмен кітапхананы қосқанда және қолдана алмайсыз.

2 -қадам: тізбекті дәнекерлеу

Схема компоненттерін прототип тақтасына және дәнекерлеуді орнына қойыңыз. Ультрадыбыстық сенсорға арналған 4 істікшелі JST коннекторын, ал жарық диодты жолаққа арналған 3 істікшелі JST коннекторын дәнекерлеңіз. Мен компоненттерді және arduino -ны сырттан қосу үшін 5V мен жерге 2 сымды JST коннекторын қостым.

3 -қадам: ультрадыбыстық сенсорды орнату

Әйелдер таспасының 4 істікшелі бөлігін сындырыңыз, түйреуіштерді және дәнекерлеуді 4 істікшелі қосқышқа бұраңыз, сонда сіз оны ультрадыбыстық сенсорға сырғыта аласыз. Сұйық электрлік таспамен бояу.

Детектор орнатылатын шкафтағы сенсор мен жарықдиодты жолақтың орнын белгілеңіз. 3D басып шығарылған ультрадыбыстық датчик қондырғысын таңдалған жерге екі жақты таспамен жабыстырыңыз. Сымның өтуі үшін қабырғаға тесіктер бұрғылаңыз.

4 -қадам: жарық диодты жолақты орнату

Жарықдиодты жолақты сізге сәйкес келетін ұзындыққа кесіңіз. (Менікі ұзындығы 20 светодиод болды, ал аралығы 60 жарық диодты/м). 3 істікшелі қосқышты кіріс жағына дәнекерлеп, сұйық электрлік таспамен бояйды.

Егер сіз жарық диодты қабырғаға орналастырсаңыз, пикселдердің көру бұрышы шектеулі, сондықтан жарықтың көп бөлігі босқа кетеді. Сіз айырмашылықты жоғарыдағы суреттен көре аласыз. Мен жарық таратуға арналған қақпақтың қалыңдығы шамамен 0,5 мм, ол жарықтық пен диффузия мөлшері арасындағы оңтайлы тепе -теңдікті қамтамасыз еткендей болды.

Жарықдиодты орналастырғыңыз келетін орынды таңдаңыз. Ең дұрысы, олар жүргізушінің орнынан көз деңгейіне жақын болуы керек. Ұстағыштың екі артқы бөлігін бір -біріне салыңыз, жарық диодты таспаны ұстағышқа сырғытыңыз, жарық диодты жолақтың артындағы жабысқақты алып тастаңыз және орнына басыңыз. Қақпақтарды ұстағышқа сырғытыңыз және таңдалған жерге бекіту үшін екі жақты таспаны қолданыңыз.

Ескертпе: эскиз 20 жарықдиодты үшін бағдарламаланған, сондықтан егер сіз басқа мөлшерді қолдансаңыз, оны көрсету үшін 5 -жолдағы нөмірді өзгертуді ұмытпаңыз. Егер сіз светодиодтардың тақ санын қолдансаңыз, ол күтілгендей жұмыс істейтін етіп орнатылады.

5 -қадам: Arduino орнату және оның барлығын біріктіру

Дәнекерленген тақтаны корпусқа бекіту үшін екі М3 бұрандасы мен гайкасын қолданыңыз, қосқыштарды бүйірдегі саңылаулардан сырғытыңыз және қақпақты орнына бұраңыз.

Жарықдиодты шамдар мен ультрадыбыстық сенсордың жанындағы қоршауды бекіту үшін ыңғайлы орынды таңдаңыз және бұранданы қосыңыз, осылайша оны ілмектегі ілмектің көмегімен іліп қоюға болады. Мен сенсорға төрт сымды ұзартуды жасамау үшін ультрадыбыстық сенсордың жанына қойдым.

Сенсор мен жарықдиодты қосыңыз. Сымды басқаруға көмектесу және сымдардың тым көп қозғалуына жол бермеу үшін 3d басып шығарылған сымдық жақшаларды қолданыңыз.

6 -қадам: Күн панельдерін қосу

Мен бұл жобаға күн батареясын қосуды шештім, сондықтан мен батареялар туралы уайымдамаймын, сондықтан оны қабырғаға үнемі қосып қоймадым. Күн қондырғысы модульдік болып табылады, сондықтан мен одан қуат алатын көптеген гараж жобаларын жасауды жоспарлап отырмын және қажет болған жағдайда күн панельдерін немесе зарядтау реттегіші мен батареяны жақсарта аламын.

Бұл жобада қолданылатын күн энергиясын басқару менеджері аккумуляторды зарядтау үшін ең аз кернеу 6в, ал қуаты кемінде 5 Вт қажет. Кішігірім күн жобаларындағы қиын нәрсе - литий -ионды батареяларды зарядтау үшін кемінде 1 ампер ток қажет. Бұл жағдайда менде әрқайсысы 0,5 А болатын 5В екі панель болды. Қуат менеджеріне кемінде 6 вольт қажет болғандықтан, панельдерді олардың кернеуін қосатын тізбектей жалғауға тура келеді. Бұл жағдайда ток 0,5А -да қалады, бірақ құрама панельдер беретін қуат 5 Вт болғандықтан, зарядты реттегіш кернеуді төмендеткенде, батареяны зарядтауға жеткілікті ток болады.

Ескерту: күн батареясының кернеуі тәулік бойы айтарлықтай ауытқып отырады және номиналды кернеуден жоғары мәнге жетеді. Осы себепті сіз Arduino немесе батареяны тікелей тақтаға қосқыңыз келмейді.

Панельдерді дәйекті дәнекерлеу үшін сымды қолданыңыз және 2 істікшелі JST қосқышын қосыңыз, осылайша оларды қуат менеджерінен оңай қосуға және ажыратуға болады. Панельдерді орнату үшін көп күн түсетін тегіс бетті табыңыз. Мен үшін менде екі жақты таспамен оңай таспаланатын жер болды. Мен алдымен бетті тазаладым, содан кейін панельдерді жапсырдым. Ұстау жеткілікті күшті болып көрінеді, бірақ бұл біздің айналамыздағы қатты желді ұстап тұру үшін жеткілікті ме, уақыт көрсетеді. Мен сымды орнында ұстау үшін қысқыш байланыстарды қолдандым, ол қайтадан гаражға түседі.

Көптеген электр генераторлары оларға кернеу берілген кезде жүктеме ретінде де қолданыла алады. Микрофон жағдайында оны динамик ретінде пайдалануға болады. Генератор қозғалтқыш ретінде де жұмыс істей алады. Жарық диодты жарықтың болуын өлшеуге болады. Егер күн батареясына кернеу қолданылса, ол ток тартатын болады, және мен ол жарық шығаратынына сенемін (қандай жиілікте екені белгісіз). Мұндай жағдайда, күн сәулесі жоқ кезде батареяның сарқылуын болдырмау үшін тізбектің бір жеріне блоктау диодын орнату қажет. Мен қуат менеджерінің тізбегі оған кірді деп ойладым, бірақ бірнеше күн жаңбырдан кейін батарея толығымен таусылды.

Мен диодты қолдандым, мен оны зарядтау контроллерінің 5В терминалына қосылатын сымның соңына дәнекерледім. Егер сіз сол жерге дәнекерлейтін болсаңыз, диодтың жолағы бар заряд реттегішіне және күн панелінің оң терминалынан алшақ орналасуы керек. Бұл токтың панельге қайта ағуына жол бермейді. Мен оны орнында дәнекерлеу үшін жылуды қысқартатын дәнекерлеу сымының қосқышын қолдандым, себебі мен жүйені орнында орнатқаннан кейін шахтаны орнаттым.

7 -қадам: Solar Power Manager қосу

Қуат менеджерінде әйелдер секіргіш сымдары немесе USB кабельдері арқылы қосылу мүмкіндігі бар. Олардың ешқайсысы сымды өткізгім келетін қашықтыққа ыңғайлы емес, сондықтан мен сымдарды тақтаның астыңғы жағына 5в және жерге түйреуіштер қосылған жерге дәнекерледім.

Екі жақты таспаны қолданып корпусқа 5 істікшелі Wago рычагының екі гайкасын бекітіңіз. Бұл қуат менеджерінен бірнеше құрылғыларды қосуға мүмкіндік береді. Ол 5 В кернеуде 1А дейін ток шығара алады, сондықтан егер сіздің болашақ қосымшаларыңыз одан да көп ток қажет болса, сіз басқа қуат менеджерлерін қолданып зерттеуіңіз керек.

Қуат менеджерінің артқы жағында күн панельдерінің шамаланған кернеуін орнатуға болатын бірнеше қосқыштар бар, сондықтан сіз оларды күн батареясына сәйкес етіп ауыстырыңыз. Менің жағдайда, мен оны 9v деңгейіне қойдым, себебі сериялы орналасудағы панельдер 10в деп бағаланады.

Қуат менеджері кедергілермен бірге келеді, сондықтан олардың екеуін алып тастаңыз және M3x8 бұрандаларының көмегімен қуат менеджерін корпусқа бұрау үшін осы тесіктерді қолданыңыз. 5В -қа дәнекерленген сымдарды астыңғы тесіктен өткізіп, оларды Wago тұтқасының гайкаларына бекітіңіз.

Қуат менеджері үшін жақсы орынды тауып, қабырғаға бұранданы қосыңыз. Оны іліп қою үшін қоршаудағы кілт саңылауын пайдаланыңыз. Arduino -дан қуат менеджеріне сымды өткізіп, 5v және жерге қосылатын Wago коннекторларының көмегімен бекітіңіз. Оны артқа бекітпеу үшін өте абай болыңыз, Arduino тақталары кейбір қорғаныспен келеді, бірақ егер сіз 5В істікшені керісінше сыммен байланыстырсаңыз, сіз мұнда қуыруыңыз мүмкін. Сымды қабырға бойымен орнында ұстау үшін бекіткіштерді қолданыңыз.

Күн панелінен келетін сыммен де осылай жасаңыз. Сымды қуат контроллерінің кірісіне қоспас бұрын, күн батареяларын міндетті түрде ажыратыңыз, сондықтан оларды кездейсоқ қысқартпаңыз немесе тақтаға зақым келтірмеңіз.

Аяқтағаннан кейін қақпақты корпусқа бекітіңіз, батареяның қосқышын қосыңыз және күн батареяларын қайта қосыңыз.

8 -қадам: тестілеу

Жарықдиодты жолақтардың жылдамдық байқауындағы бірінші жүлде