Pametni sistem rasvjete za pješačku stazu- Tim Sailor Moon: 12 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Zdravo! Ovo su Grace Rhee, Srijesh Konakanchi i Juan Landi, a zajedno smo timski mornar! Danas ćemo vam predstaviti dvodijelni "uradi sam" projekat koji možete implementirati u svom domu. Naš posljednji pametni sistem 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 sistem osvjetljenja šetališta je prototip dizajniran da smanji svjetlosno zagađenje kreativnim metodama zaštite (u obliku polumjeseca, u čast imena našeg tima), prikupi mnogo različitih vrsta podataka i zabilježi ih te bude estetski ugodan gledatelju. Želimo vam puno sreće u ovom projektu i puno zabave!

Ljubavi, Tim Sailor Moon

Supplies

• Za ekološki model:

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

• Za konačni model:

  • Arduino Mega 2560
  • 3d štampač
  • Računar/Laptop
  • Dvostrana traka
  • Pištolj za vruće ljepilo
  • Čitač/pisač SD kartica
  • OLED ekran
  • Half Breadboard i Mini Breadboard
  • Nekoliko 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

Obavezno preuzmite.zip datoteku na ovoj vezi:

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

Korak 1: Neobavezni sporedni projekat: Model okoliša

Recimo da želite isprobati mogućnosti našeg sistema osvjetljenja hodnika, ali želite znati u šta 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 postavite materijale tako da su svi lako dostupni.

Kuća:

Izrežite pjenaste ploče 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. Ovo 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 udaljena 17 cm od kraće strane i stvorite hodnik koji vodi do vrata. Ovo bi vam trebalo pomoći da simulirate nekoga ko će kasnije prići kući. Nemojte još lijepiti kuću.

Šetnica i svjetla:

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

Za svjetla izrežite dvije trake papira iz trake debljine 2,5 cm (ili jedan inč). Trebale bi biti dugačke 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, kako je prikazano na sljedećoj slici.

Kad se ljepilo osuši, označite mjesto 0,25 inča od vrha i izrežite samo tu stranu. Ovo bi trebalo osigurati da LED dioda može svijetliti. Sada uzmite drugu traku papira i označite krivulju kao što je prikazano na slici kako biste je izrezali. Omotajte drugi kraj oko tri strane svjetlosnog stupa koji nemaju izrez i zgnječite vrh preko otvora, pazeći da u potpunosti pokrije otvor. Nabori koji vam ostaju trebaju 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 pravilnom namještanju žica. Nakon što ste sve spojili na matičnu ploču i arduino, izrežite dvije rupe u osnovi 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 osnovom od sladoleda, ali budite kreativni! Samo ga postavite na početak hodnika, bez ikakvih predmeta koji bi ga blokirali. Za OLED ekran postavite ga negdje gdje se lako može vidjeti. Pozicionirali smo ga u osnovi projekta. IC prijemnik i fotootpornik bili su postavljeni pored prozora koje smo izrezali iz kuće.

Korak 3: Ekološki model: 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 se uvjerite da je sve dovršeno prije nego što to učinite.

Čestitamo! Završili ste tehničke aspekte ove gradnje! Sada samo trebate džezirati po svom ukusu. Nadali smo se da ste uživali u ovom mini modelu:)

Korak 4: Završni model: Kreiranje kruga

Korak 5: Završni model: Otpremanje 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 izgradnju kao i za stvarnu jedinicu.

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

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

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

Korak 6: Završni model: Pomoć za rješavanje problema

Prilikom izgradnje bilo koje Arduino strukture možete naići na mnoge probleme. Ako naiđete na bilo koji problem, veća je vjerojatnost da je u pitanju električni problem, jer je tu došlo do mnogih vlastitih grešaka. 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 pinove ispravno postavljene s jedne igle na drugu i na matičnoj ploči i na Arduino Mega

• Kôd se ne prenosi:

  Ako imate port zauzet ili samo greška pri učitavanju, 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 otpremanja

• Kod otprema, 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 svi pinovi SD kartice ispravno postavljeni i jesu li igle za napajanje ispravne

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

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

Poravnajte krevet. Ovo su vrlo dugi 3D ispisi i ne bismo voljeli da mogu pogriješiti bilo gdje. Većini njih ni ne trebaju potpore. Odštampao sam ga u 0,28 za veće brzine, ali 0,16 i sve između su također 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 direktno na stražnju stranu kućišta. Unutra će biti vrlo teško uklopiti, toplo preporučujemo da koristite prilagođene kablove jer to olakšava, ali u našem slučaju vidite da je bilo malo preusko. Takođe, pri dnu, umetnite modul za napajanje sa baterijom u kućištu. Na ovoj slici smo je izvadili kako bismo lakše pregledali sadržaj u kućištu. Osim toga, ako ne koristite prilagođeno ožičenje, ne koristite patentne zatvarače ili vezice za kosu kako biste omotali kabele, to je vrlo dosadan posao, ali će unutrašnjost izgledati mnogo bolje i prostranije za rad.

Korak 9: Konačni model: Zatvorite rasvjetno tijelo

Privremeno smo ga zatvorili trakom, ali toplo preporučujemo da koristite vruće ljepilo ili magnetno učvršćenje. Razlog naše upotrebe trake bio je u tome što smo morali poduzeti bilo kakvo rješavanje električnih problema. To se nama zaista dogodilo, ali koristeći ovu metodu brzo smo uspjeli popraviti rješenje. Ne preporučujemo traku za konačni projekt, ali dok ne budete potpuno sigurni, nemojte trajno pričvršćivati bočnu ploču 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 rupe jer su LED diode bile dovoljno jake 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, svakako ga pričvrstite na gornju oblogu polumjeseca.

Korak 11: Završni model: Testirajte ga i prikupite podatke

Ovo je grafikon dva fotootpornika tokom 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 krugovima spojeva i ima crni cilindar koji pokazuje samo u jednom smjeru. To bi nam dalo preciznija očitanja i izbacilo svjetlo iz bilo kojeg drugog smjera. Da biste to sami učinili, možete uzeti sd karticu i otvoriti Excel listu. Odatle odaberite vrijeme i bilo koju drugu kolonu koju želite. Vrlo je lako grafički prikazati i promijeniti ono što biste htjeli vidjeti iz njega. Nadajmo se, kako se svjetlosno zagađenje poboljšava, 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 razmislite o implementaciji našeg prototipa u vašoj 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 svo vrijeme koje 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 sa.

Hvala Elenco-u što je svim učesnicima radionice dostavio setove prekidača- bili su im vrlo korisni tokom izgradnje našeg projekta.

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

Na kraju, Emily, Aanika, Anika, Sneha, Mary, Jessica, Megan, Lissette i Leilani, naše kolege učesnice, hvala vam na vašoj podršci i stvaranju takvog okruženja dobrodošlice. Voljeli smo vas upoznati u posljednje tri sedmice i ostanimo u kontaktu!

-Team Sailor Moon

PS. Gore smo dodali proširenu verziju videozapisa u kojoj dijelimo više naših problema kroz koje smo prošli pri stvaranju ovog projekta. Nadamo se da ćete uživati u našim šetnjama!