Arduino komplet za preživljavanje na solarni pogon: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Ova instrukcija detaljno će opisati stvaranje višenamjenskog, visokotehnološkog Arduino kompleta za preživljavanje. Ključni moduli na koje ćemo se fokusirati u ovom vodiču su punjive baterije, serijsko postavljanje solarnih panela, elektronički zujalica i GPS+Bluetooth modul. Ova kombinacija stavki omogućit će vam da uplašite životinje, upozorite spasilačke službe, napunite telefon i pratite put vaše mobilne Arduino postavke.

Veliki dio koda i materijala dostupnih u ovom vodiču omogućeni su zahvaljujući zajednici otvorenog koda i uspješnom svijetu kreatora koji su spremni pomoći jedni drugima.

Za ovaj modul je napisana i web aplikacija. To će vam omogućiti da hodate bez telefona, a i dalje ćete moći pratiti svoje dugačke pješačenja i putovanja te ih vizualizirati pomoću Googles Maps API -ja. Ovo je jednostavan program za pisanje, a možete ga napraviti i sami ako želite promijeniti estetiku ili značajke stranice. Imajte na umu da se ovo mora otvoriti u Chromeu jer koristi najnovije i najbolje internetske API -je za Bluetooth.

Korak 1: Zahtjevi

Tehnologija korištena u ovom vodiču je sljedeća:

Arduino Mega 2560 (zajedno sa USB-A na USB kablom tipa B za učitavanje koda) 4x fleksibilne solarne ploče A Seeed Studios Solar Shield v2.2An HM-10 Bluetooth Arduino modul (podržava Bluetooth 4.0 koji je važan za interakciju sa modernim uređajima i web stranice) GPS modul Jednostavno dugme Bilo koji električni zujalica Aduino Baterija od 5000 mAh koja podržava punjenje putem mikro-USB-a i pražnjenje putem USB-A. Matična ploča za jednostavnu upotrebu i testiranje Mnogo žica !! (Muški na ženski, muški na muški, ženski na ženski, kablovi za napajanje sposobni za male struje) Male priključne glaveUSB-A kabel za bilo štaMicro-USB kabel za bilo šta

Korak 2: Postavljanje napajanja

Najvažniji dio našeg postavljanja mobilnog uređaja je osiguravanje snage u pokretu. Koristit ćemo solarni štit Seeed za zaštitu naših komponenti dok stvaramo 6 -voltni sistem sa našim solarnim panelima. Seeed Solar Shield može podnijeti solarni ulazni napon od 4,8 ~ 6 volti. Slobodno se poigrajte s ovim rasponom ili opskrbom dodatnim naponom i njegovim smanjenjem ili ožičenjem krugova na različite načine.

Korak 1: Ako vašim solarnim panelima nedostaju konektori, možda ćete morati zaboditi u stražnju oblogu kako biste pronašli metalne kontaktne točke za pozitivne i negativne čvorove. U protivnom, ako imate žice s vašim pločama, pobrinite se da se mogu ožičiti u gore navedenom priloženom planu žica. Rezanje i ponovno lemljenje žica moglo bi biti prikladnije ovisno o spoju.

Korak 2: Lemljenje muške žice na svaki pozitivni pin i ženska žica na svaki negativni pin omogućit će vam da prema potrebi produžite svoje solarne ploče. Ovisno o vašoj upotrebi ovog kompleta za preživljavanje, ova vam mogućnost ožičenja daje veću fleksibilnost ovisno o vašem radnom prostoru i potrebama.

Korak 2.b: Dobra je praksa testirati svoje ožičenje pomoću voltmetra. Ako radite u mraku, svjetiljka s kamere vašeg telefona trebala bi biti dovoljna da pošalje neke male količine napona koji će biti vidljivi.

Korak 3: Nakon što započnete serijski krug solarnih panela ((Ako koristite one koje smo opisali u zahtjevima, sada biste trebali imati potencijal od 6 V), možete ih početi uključivati u solarni štit ispod terminala s oznakom 'Solar' '. Ako se vaše žice ne priključuju na ovaj priključak, možda ćete morati lemiti krajnji terminal na svoje žice kako biste se mogli povezati s ovim.

Korak 3.b: Slično kao u prethodnom koraku, vjerovatno nećete moći priključiti svoju bateriju za napajanje direktno na terminal za bateriju, posebno sa bankom za napajanje komercijalnog stila. Vjerojatno ćete morati presjeći kabel i koristiti lemljenje kako biste popravili žice tako da se može priključiti na terminal baterije za solarno punjenje.

Korak 4. Također sa powerbank -om, uključite je u microUSB port na solarnom štitu. Naša powerbank puni se preko MicroUSB-a, a prazni putem USB-A. Uz program za praćenje punjenja i pražnjenja, trebali biste biti u mogućnosti u potpunosti iskoristiti svoju powerbank bez obzira na njenu sposobnost/nemogućnost punjenja i pražnjenja u isto vrijeme.

Solar Seeed Shield daje crveno svjetlo za označavanje dolaska energije iz solarnih panela. Ovo može biti od pomoći pri testiranju!

Sada kada imamo našu powerbank prikladno pripremljenu za punjenje, možemo ponijeti vaš odabrani punjač za telefon tako da možete napajati telefon na bilo kojem putovanju! USB-C, Lightning, Microusb, samo ime!

Korak 3: Bluetooth i GPS moduli

Za sljedeće korake može biti korisno upotrijebiti matičnu ploču, ovisno o tome koristite li manji Arduino ili ne.

Za ove korake koristit ćemo biblioteku SoftwareSerial. Ako ste pratili Arduino različit od Mega, (poput Arduino DUE), možda ćete otkriti da vam nedostaju biblioteke da biste nastavili sa sljedećim kodom i koracima. Lično sam se borio da pronađem rješenja na DUE -u i prešao sam na MEGA 2560.

Korak 1: Igle

HM - 10

HM-10 može odstupiti od 5 volti, pa ga slobodno priključite na pin 3.3 ili 5v

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

GPS (NEO-6M-0-001)

Napomena, antena mora biti zasebno spojena na prijemnik. Ako se borite za uspostavljanje ove veze, (ne bi trebalo oduzimati preveliku silu i trebalo bi rezultirati zadovoljavajućim klikom), tada ćete možda trebati uzeti kliješta i skratiti širinu mikrokontrolera modula. Sa antenske strane, konektor bi trebao biti malo raširen, stoga nemojte pokušavati ovo smanjiti ili ćete se dodatno boriti.

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

Budući da oba ova modula mogu podnijeti 5 volti, može biti prikladnije spojiti ih serijski na Breadboard. GPS modul neće treperiti crveno sve dok ne primi jaku satelitsku vezu. Možda ćete morati izaći van i pričekati nekoliko minuta da se to dogodi. Međutim, u kasnijim upotrebama to bi trebao postati mnogo brži proces i moguć zbog otežanih uslova satelita, poput zatvorenog prostora.

S GPS modulom i većom memorijom iz Arduino Mega 2560, možemo slati naše GPS podatke na bluetooth uređaje i stvarati karte putem različitih web aplikacija.

Link do koda ispod

github.com/andym03/ArduinoSurvivalKit

Korak 4: (Opcionalno) Ožičenje LED dugmeta

Kao što možda dobro znate, tipke se mogu ožičiti putem jednostavne dvopolne veze. Kada se pritisne dugme, veza između ovih pinova se obnavlja. Mnogi LED gumbi sadržavat će i dodatne pinove za osvjetljenje. Ovo odvaja fizičku logiku svjetla od estetike i stvarnu namjenu tipke. Naš gumb je sadržavao oznaku za pozitivne i negativne veze za ožičenje, međutim nedostajalo nam je ožičenje za I/O pinove. Ovo može zahtijevati neko testiranje ili petljanje. Korak 1: Uzmite svoje dugme sa "iglama" i umjesto toga zalemite muške žice tako da se dugme može postaviti na matičnu ploču ili direktno u vaš Arduino. Korak 1b. Dodavanje termoskupljajuće i električne trake može biti odličan način da se osigura stabilnost vašeg novozalemljenog žice. Preskakanje ovog koraka uštedjet će vrijeme, ali uzrokuje veću neizvjesnost pri testiranju vašeg novog otmjenog gumba, pogotovo kada već radite na problemima označavanja.

Step2. Testirajte svoje dugme i dodajte mu bilo koju logiku koja vam se sviđa, kao što je uključivanje bluetooth -a ili djelovanje kao dugme za naš zvučni signal koji će biti instaliran u narednom koraku.

Korak 3: U svoj kôd obavezno uključite debouncer -a za šta god na kraju koristite dugme. Debouncers su odličan način da električne struje učinite intuitivnim i upotrebljivim za programiranje.

Igle: Naše dugme je postavljeno ispod linije 3.3v zajedno sa masom. Ostale pinove nalaze se na 5 i 6 i upravljaju našim zujalicom.

Korak 5: Opcija 2: Normalno dugme

Ako želite minimizirati lemljenje i zabunu, slobodno se odlučite za uobičajeno dugme. Ovo će obično biti bolje označeno i pružit će mnogo taktilniji klik, što je lakše testirati.

Korak 6: Zujalica

Zvučni signal na ispravnoj frekvenciji može uplašiti životinje (i potencijalno, iritirati malu djecu). Otpornik se može upotrijebiti kako biste bili sigurni da nećete zatrubiti, jer ne zahtijeva pune 3,3 V koje naš Arduino može emitirati.

Arduino Mega 2560 ima slobodne pinove, a naš trostruki zujalica priključena je na pin 47, uglavnom kako bi bila odvojena i organizirana od odvojenih komponenti.

Korak 7: Primjena: Opcionalni koraci - jakna na solarni pogon

Postavljanje solarnih panela:

Reciklirani plastični džep napravljen je tako da se savršeno uklapa u 4 komada lakih i fleksibilnih solarnih panela koji imaju metalnu prstenastu rupu koja služi za prolazak žica do srednjeg sloja jakne kako bi stigla do banke napajanja za punjenje s lijeve strane. -ručna strana pametne jakne. Postavljen je sprijeda jer bi planinari na velike udaljenosti nosili velike ruksake za prenoćivanje tamo, postavljanje panela sa stražnje strane definitivno bi bilo manje učinkovito od stavljanja na prednju stranu.

Reciklirana prozirna plastika, stoga neće utjecati na funkcije panela jer propušta sunčevu svjetlost i otporna je na vodu što može spriječiti oštećenje žice.

Tu je i pravokutna traka koja prekriva metalni prsten koja omogućava povezivanje baterija i panela, a koja se mjeri samo za pokrivanje žičane veze, ali ne i za površinu panela.

Veličine: plastični džep omogućava 4 (195 mm x 58 mm svaki) solarne ploče uredne i efikasno raspoređene u obliku kapljica.

Materijali: Vodootporna tkanina i patentni zatvarači, reciklirana plastika, metalni prstenovi, plastična dugmad, Inteligentni troslojni dizajn može se koristiti za zaštitu vašeg ožičenja i pružanje udobnosti korisniku. Odvajanjem ožičenja od vanjskog i unutarnjeg sloja, ne samo da sebi dopuštate više prostora za rad, već ćete osigurati da vaš korisnik neće biti ništa mudriji u pogledu snage i složenosti vašeg Arduino kompleta za preživljavanje !!

Korak 8: Primjena: Opcionalni koraci - pametna jakna

LED svjetla mogu se postaviti i na ramena i rukave unutrašnjeg sloja odjeće, dok dodatno poboljšavaju komponente preživljavanja i vizuelni aspekt jakne. Inteligentno odabrane LED diode male snage učinit će ograničen utjecaj na powerbank i zadržati svrhu našeg mobilnog Arduino modula. Vodite računa da se ne pregrije nikakva odjeća i električne komponente, na primjer dugotrajnim uključivanjem. Slobodno ostavite telefon iza sebe i idite na pješačenje, kada se vratite, moći ćete učitati svoje GPS koordinate na našu web aplikaciju povezanu u prvom koraku našeg uputstva.