Solarna školjka: 6 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-23 14:37

Ovo je nadogradnja na jedan od mojih projekata od prije dvije godine-vrištač školjki: https://www.instructables.com/id/Solar-Powered-Conch-Screamer/. Tradicionalno duvanje školjke pri zalasku sunca ovdje u Mauiju samo pomoću mikrokontrolera. Elegancija projekta bila je solarna energija, ali njegovu nezavisnost umanjila je korisnost potrebe programiranja lokacije školjke i njene 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 komponenata ožičenih štakorom utisnutih u ljusku što je na kraju rezultiralo oštećenjem vode i dugotrajnim obnovama. Mikrokontroleri su poboljšani rasporedom spavanja prilagođenim napajanju i promjenom releja za tranzistore.

Korak 1: Prikupite materijale

Morao sam promijeniti nekoliko dijelova koji su učinili projekt boljim:

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

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

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

4. Ponovno GPS modul s kućištem iz DFRobota-super mala mašina vrlo brza i precizna

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 baterija iz solarne ćelije-jeftino

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

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

Korak 2: Naručite vam štampane ploče

Najbolji dio učenja na starijim projektima je razvoj novog načina rješavanja problema-najgore je to što pacovi gnijezde žice koje amaterski gradi amateri i neraskidivu radost vratiti svoj dizajn s PCBway-a (nemam veze ni sa kim i dobijam nema novca za narudžbe …) priključivanjem 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 preklapanja. Sve se komponente lako uklapaju na ploču osim tranzistora - većeg koji sam montirao na stražnju stranu kako bih uštedio prostor i ostao ravan. Imam nekoliko vijčanih konektora (pogledajte fotografije) za pričvršćivanje zvučnika, solarne ćelije, baterije, GPS -a i prebacivanja 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 dugu gredu koristio sam jedan od onih držača za flaše od savijenog drveta koji su popularni a samim tim i jeftino. Komponente i ploča zaštićeni su od poplave jeftinom modifikovanom futrolom za iPhone za plažu. GPS se isporučuje u svom vodootpornom kućištu što je lijepo. Svi dijelovi su obloženi cipelama do dna solarne ploče i postavljen je obojeni aluminijski rub 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 nalazi se ili na rubu aluminijskog okvira ili kroz drvo ispod ljuske. Do sada je zgrada preživjela nekoliko jakih kišnih oluja.

Korak 5: Programirajte ga

U kodu postoji mnogo škrtih dijelova. Program koristi biblioteku pod nazivom Dusk2Dawn koja izračunava zalazak sunca kada se 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 iskoristio vrijeme aktivacije tipke sata na početnom postavljanju za postavljanje RTC -a i naknadne alarme za vijek trajanja sata. Minute i sekunde pored osnovnog vremena prosljeđuju se RTC -u za sljedeće buđenje. On koristi biblioteku: RTClibExtended.h za postavljanje alarma i radi dobro. Adafruit ESP 32 omogućuje vrlo nisku potrošnju struje spavanja (oko 50 mikroAmp) i postavljanje lokacija geografske širine i dugog trajanja u trajnu memoriju nakon što je ponovno pokretanje bilo jednostavno pomoću

RTC_DATA_ATTR varijable. Morate koristiti Serial2 s ovim uređajem jer je SerialOne uključen u nešto drugo kada dobivate podatke s GPS -a. Sistem radi tako što uključuje uređaj kada ste tek zašli 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, snima 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 se šalje na RTC i ESP prelazi u stanje mirovanja ostavljajući samo RTC na napajanje. Prilikom buđenja sa signalom iz RTC -a na pin 33 koji se obično drži visoko, snaga se šalje zvučnom modulu da pusti muziku za zalazak sunca, a zatim se isključi i resetira alarm. Ovo koristi minimalnu energiju i lako se puni pomoću TP 4056 i solarne ćelije.

Korak 6: Upotreba

Ovo je zaista zabavna mašina. Udarac školjke za zalazak sunca popularan je u mnogim zajednicama na plažama širom svijeta --- sjedi na vašoj stolici Tommy Bahama, dok se sunčeva lopta spušta iza oblaka i rekurzivno postavlja slike zalaska sunca.