Күн энергиясымен жұмыс істейтін Arduino Survival Kit: 8 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бұл нұсқаулық көп мақсатты, жоғары технологиялы Arduino аман қалу жиынтығын жасауды егжей-тегжейлі көрсетеді. Бұл оқулықта біз назар аударатын негізгі модульдер - қайта зарядталатын батареялар пакеті, күн батареясының сериялық қондырғысы, электронды дыбыстық сигнал және GPS+Bluetooth модулі. Элементтердің бұл комбинациясы сізге жануарларды қорқытуға, құтқарушыларды ескертуге, телефонды зарядтауға және ұялы Arduino орнату жолын бақылауға мүмкіндік береді.

Бұл оқулықта берілген көптеген кодтар мен материалдар ашық бастапқы қауымдастық пен бір -біріне көмектесуге дайын жасаушылар әлемінің арқасында мүмкін болды.

Бұл модульге веб -қосымша да жазылды. Бұл сізге телефонсыз жүруге мүмкіндік береді, сонымен қатар ұзақ сапарлар мен саяхаттарыңызды қадағалап, оларды Googles Maps API көмегімен елестете алады. Бұл қарапайым жазу бағдарламасы, егер сіз беттің эстетикасын немесе ерекшеліктерін өзгерткіңіз келсе, оны өзіңіз жасай аласыз. Есіңізде болсын, бұл Chrome -да ашылуы керек, себебі ол Bluetooth API -ге ең жаңа және ең жақсы вебті қолданады.

1 -қадам: талаптар

Бұл оқулықта келесі технологиялар қолданылады:

Arduino Mega 2560 (кодты жүктеу үшін USB-A мен B түріндегі кабельмен бірге) 4x икемді күн панельдері A Seeed Studios Solar Shield v2.2An HM-10 Bluetooth Arduino модулі (Bluetooth 4.0 қолдайды, ол заманауи құрылғылармен өзара әрекеттесу үшін маңызды) GPS модулі қарапайым түйме кез келген электронды Aduino дыбыстық сигналы 5000-мАч батарея жиынтығы, микро-USB арқылы зарядтауды және USB-A арқылы зарядтауды қолдайды. Қолдану мен тестілеудің қарапайымдылығы үшін тақта Көптеген сымдар !! (Еркектен әйелге, еркектен еркекке, әйелден әйелге, шағын токқа қабілетті қуат кабельдері) Шағын терминал бастары USB-A кабеліне кез келгенге Micro-USB кабелі кез келгенге

2 -қадам: Қуатты реттеу

Біздің мобильді қондырғылардың ең маңызды бөлігі - бұл қозғалыста болуды қамтамасыз ету. Біз күн панельдерімен 6 вольтты жүйе құрған кезде компоненттерімізді қорғау үшін Seeed күн қорғанысын қолданамыз. Seeed Solar Shield 4,8 ~ 6 вольт күн кіріс кернеуін басқара алады. Қосымша кернеу беру немесе оны төмендету немесе тізбекті әр түрлі жолмен қосу арқылы осы диапазонда еркін ойнауға болады.

1 -қадам: Егер сіздің күн панельдерінде коннекторлар болмаса, оң және теріс түйіндердің металл байланыс нүктелерін табу үшін артқы жағына кіруге тура келуі мүмкін. Әйтпесе, егер сіздің панельдеріңізде сымдар болса, оларды жоғарыда бекітілген сым жоспарына қосуға болатынына көз жеткізіңіз. Сымдарды кесу және қайта дәнекерлеу қосылымға байланысты ыңғайлы болуы мүмкін.

2 -қадам: ер сымды әр оң түйреуішке және аналық сымды әрбір теріс істікке дәнекерлеу сізге күн батареяларын қажет болған жағдайда ұзартуға мүмкіндік береді. Бұл тірі қалу жиынтығын пайдалануыңызға байланысты, бұл сым опциясы сіздің жұмыс кеңістігіңізге және қажеттіліктеріңізге байланысты сізге үлкен икемділік береді.

2.b қадамы: сымдарды вольтметрмен тексеру жақсы тәжірибе. Егер қараңғыда жұмыс жасайтын болсаңыз, телефон камерасының шамы көзге көрінетін шамалы кернеуді жіберуге жеткілікті болуы керек.

3 -қадам: Сізде күн батареяларының тізбегі болғаннан кейін (егер біз талаптарда сипаттағандарды қолданатын болсақ, онда сізде 6 вольттық потенциал болуы керек), сіз оларды «Күн» деп аталатын терминалдың астындағы Күн қалқанына қосуды бастауға болады. '. Егер сіздің сымдарыңыз осы портқа қосылмаса, оған қосылу үшін сымдарға соңғы терминалды дәнекерлеу қажет болуы мүмкін.

3.b қадамы: Жоғарыда көрсетілгендей, сіз қуат банкін батарея терминалына, әсіресе коммерциялық стильдегі қуат банкімен тікелей қоса алмайсыз. Мүмкін сізге кабельді кесіп, сымдарды жөндеу үшін дәнекерлеуішті қолдану қажет болады, осылайша оны күн зарядтау үшін аккумулятор терминалына қосуға болады.

Қадам 4. Сондай -ақ, қуат банкімен оны күн қалқанындағы microUSB портына қосыңыз. Біздің Powerbank MicroUSB арқылы зарядтайды және USB-A арқылы шығарылады. Зарядтау мен разрядты бақылайтын бағдарламаның көмегімен сіз қуат банкін бір уақытта зарядтауға және разрядтауға қабілетсіздігіне қарамастан толық пайдалана аласыз.

Solar Seeed Shield қызыл панельден күн панельдерінен қуат келетінін көрсетеді. Бұл тестілеуде пайдалы болуы мүмкін!

Енді бізде қуат банкі зарядтауға дайындалғандықтан, біз телефонды кез келген саяхатта қуаттай алатындай таңдалған телефон зарядтағышын ала аламыз! USB-C, Lightning, Microusb, сіз оны атайсыз!

3 -қадам: Bluetooth және GPS модульдері

Кішкентай Arduino -ны қолданатындығыңызға байланысты келесі қадамдар үшін тақтаны пайдалану пайдалы болуы мүмкін.

Бұл қадамдар үшін біз SoftwareSerial кітапханасын қолданатын боламыз. Егер сіз Mega -дан басқа Arduino -ны (Arduino DUE сияқты) бақылап отырсаңыз, келесі код пен қадамдарды жалғастыру үшін сізге кітапханалар жетіспеуі мүмкін. Мен DUE бойынша шешімдерді таба алмадым және MEGA 2560 -қа ауыстым.

1 -қадам: түйреуіштер

ХМ - 10

HM-10 5 вольтты төмендете алады, сондықтан оны 3,3 немесе 5 вольтке қосыңыз.

vcc - 5vtx - 11rx - 10gnd - GND

GPS (NEO-6M-0-001)

Назар аударыңыз, антенна ресиверге бөлек қосылуы керек. Егер сіз бұл байланысқа қол жеткізе алмайтын болсаңыз (ол тым көп күш жұмсамауы керек және қанағаттанарлық шертуге әкелуі керек), онда сізге бірнеше қысқыш алып, модульдің микроконтроллерінің енін қысқарту қажет болуы мүмкін. Антенна жағында коннектор аздап күйдірілуі керек, сондықтан оны төмендетуге тырыспаңыз, әйтпесе сіз одан әрі күресесіз.

vcc - 5vrx - 18tx - 19gnd - GND

Бұл екі модуль екеуі де 5 вольтты қабылдай алатындықтан, оларды Breadboard тақтасына тізбектей жалғау ыңғайлы болады. GPS модулі спутниктік байланыс орнатылмайынша қызыл түспен жыпылықтамайды, сізге бұл үшін бірнеше минут күту керек. Алайда, кейінгі қолдануда бұл әлдеқайда жылдам процесске айналуы керек және үй ішіндегі сияқты қатал спутниктік шарттардан мүмкін болады.

GPS модулі мен Arduino Mega 2560 жадының үлкенірек көмегімен біз GPS деректерін bluetooth құрылғыларына жібере аламыз және әр түрлі веб -қосымшалар арқылы карталар жасай аламыз.

Төмендегі кодқа сілтеме

github.com/andym03/ArduinoSurvivalKit

4 -қадам: (Қосымша) жарықдиодты түйме сымдары

Өздеріңіз білетіндей, түймелерді екі істікшелі қосылым арқылы қосуға болады. Түйме басылған кезде бұл түйреуіштер арасындағы байланыс қалпына келеді. Көптеген жарықдиодты түймелерде жарықтандыруға арналған қосымша түйреуіштер болады. Бұл жарық пен эстетиканың физикалық логикасын және түйменің нақты мақсатын ажыратады. Біздің түймеде сымдардың оң және теріс қосылыстары туралы белгі бар, бірақ бізде енгізу -шығару түйреуіштерінің сымдары жоқ. 1 -қадам: түймені «түйреуіштермен» алыңыз, оның орнына ер сымдарды дәнекерлеңіз, сонда түймені нанды немесе тікелей Arduino -ға орнатуға болады. 1 -қадам. Жылуды азайту мен электрлік таспаны қосу сымдарға жаңадан дәнекерленген материалдың тұрақтылығын қамтамасыз етудің тамаша әдісі болуы мүмкін. Бұл қадамды өткізіп жіберу уақытты үнемдеуге мүмкіндік береді, бірақ сіз жаңа сәнді батырманы тексергенде, әсіресе таңбалауға қатысты мәселелер туындаған кезде үлкен белгісіздік тудырады.

2 -қадам. Түймені тексеріңіз және оған ұнаған логиканы қосыңыз, мысалы, Bluetooth қосу немесе біздің дыбыстық сигналдың түймесі ретінде әрекет ету, ол болашақта орнатылады.

3 -қадам: Түймені бассаңыз да, кодқа дебиторды қосқаныңызға көз жеткізіңіз. Дебиторлар электр тогын интуитивті және бағдарламалауға жарамды етудің тамаша әдісі.

Түйреуіштер: Біздің түйме 3.3В желісінің астына жерге қосылады. Басқа түйреуіштер тиісінше 5 және 6 -да орналасқан және біздің дыбыстық сигналды басқарады.

5 -қадам: 2 -нұсқа: Қалыпты түйме

Егер сіз дәнекерлеу мен шатасуды азайтқыңыз келсе, орнына қарапайым түймені таңдаңыз. Бұл әдетте жақсы таңбаланған болады және тестілеуді жеңілдететін әлдеқайда тактильді басуды қамтамасыз етеді.

6 -қадам: Зумер

Дыбыстық сигнал дұрыс жиілікте жануарларды қорқытуы мүмкін (және ықтимал, кішкентай балаларды мазалайды). Резистор дыбысты естімеу үшін пайдаланылуы мүмкін, себебі біздің Arduino шығара алатын 3,3 вольтты қажет етпейді.

Arduino Mega 2560 -тің қосалқы түйреуіштері бар, ал біздің үш бұрандалы дыбыс сигналы 47 түйреуішке қосылады, негізінен сақтау үшін бөлек компоненттерден тұрады.

7 -қадам: Қолдану: Қосымша қадамдар - Күннен қуат алатын куртка

Күн панельдерінің орналасуы:

Қайта өңдеуге арналған пластикалық қалта 4 дана жеңіл және икемді күн панельдеріне сәйкес келеді, оларда металл сақиналы тесік бар, ол сымдар куртканың ортаңғы қабатына өтіп, зарядтауға арналған қуат банкіне жетеді. -ақылды пиджактың қол жағы. Ол майданға қойылады, өйткені ұзақ сапарға шыққандар түнеу үшін үлкен рюкзактар алып жүретін еді, панельдерді артқы жағына қою, оларды майданға қоюға қарағанда тиімдірек болатыны сөзсіз.

Қайта өңделген мөлдір пластик, сондықтан ол панельдердің функциясына әсер етпейді, себебі ол күн сәулесінің өтуіне мүмкіндік береді, сонымен қатар суға зақым келтірмейді, бұл сымның зақымдануын болдырмайды.

Сондай -ақ, металл сақинаны жабатын тікбұрышты жолақ бар, ол батареялар мен панельдер арасында қосылуға мүмкіндік береді, ол тек сымды қосылымды жабу үшін өлшенеді, бірақ панельдердің бетін емес.

Өлшемдері: пластикалық қалта 4 (әрқайсысы 195 мм x 58 мм) күн панельдерін ұқыпты және тиімді түрде орналастырылған.

Материалдар: су өткізбейтін мата мен пошталық линиялар, қайта өңделген пластмасса, металл сақиналар, пластикалық түймелер, Үш қабатты интеллектуалды конструкцияны сымдарды қорғау үшін пайдалануға болады, сонымен қатар пайдаланушыға жайлылық береді. Сымдарды сыртқы және ішкі қабаттардан бөле отырып, сіз өзіңізге көбірек жұмыс істеуге мүмкіндік беріп қана қоймайсыз, сонымен қатар сіздің пайдаланушыңыз Arduino Survival жиынтығының қуаты мен күрделілігі бойынша ақылды болмайтынына сенімді боласыз !!

8 -қадам: Қолдану: Қосымша қадамдар - ақылды куртка

Жарықдиодты шамдарды киімнің ішкі қабатының иығына және жеңіне қоюға болады, сонымен қатар күртешенің өмір сүру компоненттері мен көрнекі жақтарын одан әрі жақсартады. Ақылды таңдалған төмен қуатты жарық диодтары қуат банкіне шектеулі әсер етеді және біздің мобильді Arduino модулінің мақсатын сақтайды. Киім мен электрлік компоненттерді, мысалы, ұзақ уақыт қосылу кезінде, қызып кетпеуін қадағалаңыз. Телефонды артта қалдырып, серуендеуге барыңыз, қайтып келгенде сіз GPS-координаттарын біздің нұсқаулықтың бірінші қадамында байланыстырылған веб-қосымшамызға жүктей аласыз.