Komplet za preživetje Arduino na sončno energijo: 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Ta navodila bodo podrobno opisala ustvarjanje večnamenskega, visokotehnološkega kompleta za preživetje Arduino. Ključni moduli, na katere se bomo osredotočili v tej vadnici, so akumulatorska baterija, serijska nastavitev sončne celice, elektronski zvočni signal in modul GPS+Bluetooth. Ta kombinacija predmetov vam bo omogočila, da prestrašite živali, opozorite reševalce in napolnite telefon ter sledite poti vaše mobilne nastavitve Arduino.

Večina kode in materialov, ki so na voljo v tej vadnici, je omogočena zahvaljujoč odprtokodni skupnosti in uspešnemu svetu ustvarjalcev, ki so pripravljeni pomagati drug drugemu.

Za ta modul je napisana tudi spletna aplikacija. Tako boste lahko hodili brez telefona, še vedno pa boste lahko spremljali svoje dolge pohode in potovanja ter si jih predstavljali z Googlovim zemljevidom API. To je preprost program za pisanje, ki ga lahko naredite tudi sami, če želite spremeniti estetiko ali značilnosti strani. Upoštevajte pa, da je to treba odpreti v Chromu, saj uporablja najnovejši in najboljši spletni vmesnik Bluetooth.

1. korak: Zahteve

Tehnologija, uporabljena v tej vadnici, je naslednja:

Arduino Mega 2560 (skupaj s kablom USB-A na USB tipa B za nalaganje kode) 4x prilagodljive sončne plošče A Seeed Studios Solar Shield v2.2An HM-10 Bluetooth Arduino modul (podpira Bluetooth 4.0, ki je pomemben za interakcijo s sodobnimi napravami in spletne strani) Modul GPS Preprost gumb Vsak eletronski zvočnik Aduino Akumulatorska baterija 5000 mAh, ki podpira polnjenje prek mikro USB in praznjenje prek USB-A. Okvir za lažjo uporabo in testiranje Veliko žic !! (Moški do ženska, moški do moški, ženski do ženski, napajalni kabli z majhnimi tokovi) Majhne priključne glave USB-A kabel za karkoli Kabel mikro-USB za karkoli

2. korak: Nastavitev napajanja

Najpomembnejši del naše mobilne nastavitve je zagotoviti, da imamo moč na poti. Za zaščito naših komponent bomo uporabili solarni ščit Seeed, ko bomo s svojimi solarnimi paneli ustvarili 6 -voltni sistem. Seeed Solar Shield lahko prenese sončno vhodno napetost 4,8 ~ 6 voltov. S tem razponom se lahko poigrajte tako, da napajate dodatno napetost in jo znižate ali pa ožičite svoja vezja na različne načine.

1. korak: Če na vaših sončnih ploščah primanjkuje priključkov, boste morda morali pobrskati po zadnjem oblazinjenju, da poiščete kovinske kontaktne točke za pozitivna in negativna vozlišča. V nasprotnem primeru, če imate žice s svojimi ploščami, se prepričajte, da jih lahko ožičite v zgornjem načrtu žice. Odrezovanje in ponovno spajkanje žic je morda bolj priročno, odvisno od povezave.

2. korak: Spajkanje moške žice na vsak pozitivni zatič in ženske žice na vsak negativni zatič vam bo omogočilo, da po potrebi podaljšate svoje sončne celice. Odvisno od uporabe tega kompleta za preživetje vam ta možnost ožičenja daje večjo prilagodljivost glede na vaš delovni prostor in potrebe.

Korak 2.b: Dobra praksa je, da svoje napeljave preizkusite z voltmetrom. Če delate v temi, bi morala svetilka s fotoaparata v telefonu zadostovati za pošiljanje majhnih količin napetosti, ki bodo vidne.

3. korak: Ko imate serijsko vezje sončnih kolektorjev ((če uporabljate tiste, ki smo jih opisali v zahtevah, bi morali zdaj imeti potencial 6 voltov), jih lahko začnete priključiti na sončni ščit pod priključkom z oznako "Solar" '. Če vaše žice niso priključene na ta vrata, boste morda morali spajati končni terminal na svoje žice, da se lahko povežete s tem.

Korak 3.b: Podobno kot v zgornjem koraku verjetno ne boste mogli priključiti svojega napajalnika neposredno na priključek za baterijo, še posebej s komercialno oblikovanim napajalnikom. Verjetno boste morali prerezati kabel in s spajkanjem popraviti žice, tako da jih je mogoče priključiti na priključek akumulatorja za sončno polnjenje.

Korak 4. Prav tako ga z napajalnikom priključite v vrata microUSB na sončnem ščitu. Napajalnik se polni prek MicroUSB-ja in prazni prek USB-A. S programom za spremljanje polnjenja in praznjenja bi morali v celoti izkoristiti svoj powerbank ne glede na njegovo sposobnost/nezmožnost polnjenja in praznjenja hkrati.

Ščit za sončno svetlobo prikazuje rdečo luč, ki označuje, kdaj sončne plošče prihajajo na napajanje. To je lahko v pomoč pri testiranju!

Zdaj, ko imamo naš powerbank primerno pripravljen za polnjenje, lahko s seboj vzamemo izbrani polnilec telefona, tako da lahko telefon napajate na kateri koli poti! USB-C, Lightning, Microusb, karkoli že!

Korak: Moduli Bluetooth in GPS

Za naslednje korake je lahko koristno uporabiti načrt, odvisno od tega, ali uporabljate manjši Arduino ali ne.

Za te korake bomo uporabili knjižnico SoftwareSerial. Če ste spremljali Arduino, ki ni Mega, (na primer Arduino DUE), boste morda ugotovili, da nimate knjižnic, da bi nadaljevali z naslednjo kodo in koraki. Osebno sem se trudil najti rešitve na DUE in prešel na MEGA 2560.

1. korak: Zatiči

HM - 10

HM-10 lahko zniža napetost 5 voltov, zato ga priključite na 3.3 ali 5v pin

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

GPS (NEO-6M-0-001)

Upoštevajte, da mora biti antena ločeno priključena na sprejemnik. Če se trudite vzpostaviti to povezavo, (to ne bi smelo vzeti preveč sile in bi moralo prinesti zadovoljiv klik), boste morda morali vzeti nekaj klešč in skrajšati širino mikrokrmilnika modula. Na strani antene mora biti konektor rahlo razširjen, zato ga ne poskušajte zmanjšati, sicer se boste borili še naprej.

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

Ker lahko oba modula upravljata 5 voltov, je lahko bolj priročno, da jih zaporedno povežete na ploščo. Modul GPS ne bo utripal rdeče, dokler ne sprejme močne satelitske povezave. Morda boste morali iti ven in počakati nekaj minut, da se to zgodi. Vendar bi pri naslednjih uporabah to moralo postati veliko hitrejši proces in je možno zaradi težjih satelitskih razmer, kot je na primer v zaprtih prostorih.

Z modulom GPS in večjim pomnilnikom iz Arduino Mega 2560 lahko naše podatke GPS pošljemo v naprave Bluetooth in ustvarjamo zemljevide prek različnih spletnih aplikacij.

Povezava do spodnje kode

github.com/andym03/ArduinoSurvivalKit

4. korak: (neobvezno) ožičenje LED gumbov

Kot morda dobro veste, lahko gumbe povežete prek preproste dvopolne povezave. Ko pritisnete gumb, se povezava med temi zatiči obnovi. Številni LED gumbi bodo vsebovali tudi dodatne zatiče za osvetlitev. To ločuje fizično logiko svetlobe od estetike in dejanski namen gumba. Naš gumb je vseboval oznako za pozitivne in negativne povezave za ožičenje, vendar nam je manjkalo ožičenje za V/I nožice. To lahko zahteva nekaj preizkusov ali igranja. Korak 1: Vzemite gumb s "zatiči" in namesto tega prilepite moške žice, tako da ga lahko postavite na mizo ali neposredno v svoj Arduino. Korak 1b. Dodajanje toplotno skrčljivega in električnega traku je lahko odličen način za zagotovitev stabilnosti vašega novo spajkanega na žice. Preskok tega koraka bo prihranil čas, vendar bo povzročil večjo negotovost, ko preizkušate svoj novi domišljijski gumb, še posebej, če se že lotite težav z označevanjem.

2. korak. Preizkusite svoj gumb in mu dodajte poljubno logiko, na primer vklop bluetootha ali delovanje gumba za naš zvočni signal, ki bo nameščen v prihodnjem koraku.

3. korak: V kodo vključite debunncerja, za kar na koncu uporabite gumb. Debouncers so odličen način, da električni tok postane intuitiven in uporaben za programiranje.

Zatiči: Naš gumb je nameščen pod linijo 3.3v skupaj z maso. Drugi zatiči so v 5 oziroma 6 in nadzorujejo naš zvočni signal.

5. korak: 2. možnost: Običajen gumb

Če želite čim manj spajkanja in zmede, se raje odločite za običajen gumb. To je običajno bolje označeno in bo zagotovilo veliko bolj otipljiv klik, kar je lažje preizkusiti.

Korak 6: Zvočni signal

Zvonjenje pri pravilni frekvenci je lahko strah za živali (in potencialno moteče majhne otroke). Upor lahko uporabite, da zagotovite, da ne boste pihali z zvočnikom, saj ne potrebuje polnih 3,3 voltov, ki jih lahko odda naš Arduino.

Arduino Mega 2560 ima na voljo rezervne zatiče, naš trije zvočni signal pa je priključen na pin 47, predvsem zato, da je ločen in organiziran od ločenih komponent.

7. korak: Uporaba: Izbirni koraki - jakna na sončno energijo

Postavitev sončnih celic:

Plastični žep za recikliranje je narejen tako, da se popolnoma prilega štirim kosom lahkih in prilagodljivih sončnih celic, ki imajo kovinsko obročasto luknjo, ki je namenjena žicam, da gredo skozi srednji sloj plašča, da dosežejo napajalnik za polnjenje na levi -ročna stran pametne jakne. Nameščen je na sprednji strani, ker bi pohodniki na dolge razdalje nosili velike nahrbtnike, kjer bi lahko prenočevali, če bi plošče zadaj postavili, bi bilo vsekakor manj učinkovito, kot če bi jih postavili spredaj.

Reciklirana prozorna plastika, zato ne vpliva na delovanje plošč, saj prepušča sončno svetlobo in je vodoodporna, kar lahko prepreči poškodbe žice.

Prav tako je pravokoten trak, ki pokriva kovinski obroč, ki omogoča povezavo med baterijami in ploščami, kar je natančno izmerjeno le za pokrivanje žične povezave, ne pa tudi površine plošč.

Velikosti: plastični žep omogoča 4 (195 mm x 58 mm vsaka) sončne celice, ki so čiste in učinkovito razporejene po vzorcu padca.

Materiali: Vodoodporna tkanina in zadrge, reciklirana plastika, kovinski obroči, plastični gumbi, Inteligentno troslojno zasnovo lahko uporabite za zaščito ožičenja in uporabniku tudi udobje. Z ločevanjem ožičenja od zunanjih in notranjih plasti si ne samo omogočite več prostora za delo, temveč boste zagotovili, da vaš uporabnik ne bo nič pametnejši glede moči in kompleksnosti vašega kompleta za preživetje Arduino !!

8. korak: Uporaba: Izbirni koraki - pametna jakna

LED luči lahko namestite tudi na ramena in rokave notranje plasti oblačil, hkrati pa dodatno izboljšate komponente preživetja in vizualni vidik jakne. Inteligentno izbrane LED diode z nizko porabo bodo imele omejen vpliv na powerbank in še vedno ohranile namen našega mobilnega modula Arduino. Poskrbite za ustrezno previdnost, da ne pregrejete oblačil in električnih komponent, na primer pri daljšem vklopu. Ne pozabite pustiti telefona za seboj in se odpravite na pohod, ko se vrnete, boste lahko naložili svoje GPS koordinate v našo spletno aplikacijo, povezano v prvem koraku našega navodila.