Интелигентна система за осветление на пешеходна пътека- екип Sailor Moon: 12 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Здравейте! Това са Грейс Рай, Сриеш Конаканчи и Хуан Ланди и заедно сме екип Sailor Moon! Днес ще ви представим проект „Направи си сам“от две части, който можете да реализирате направо в собствения си дом. Нашата последна интелигентна система за осветление на пътеката включва ултразвуков сензор, PIR сензор за движение, светлинен към честотен преобразувател, OLED екран, четене/запис на SD карта, IR дистанционно/приемник, сензор за влажност и температура и фоторезистор, три от които могат да бъдат тествани в нашия екологичен модел.

Тази система за осветление на пътеката е прототип, предназначен да минимизира светлинното замърсяване чрез творчески методи за защита (във формата на полумесец, в чест на името на нашия екип), да събира много различни видове данни и да ги записва и да бъде естетически приятен за зрителя. Желаем ви успех с този проект и се забавлявайте много!

Любов, Екип Sailor Moon

Консумативи

• За екологичния модел:

  • Множество дъски от пяна
  • Строителна хартия
  • Arduino Mega 2560 R3
  • Тонове жици
  • OLED екран
  • Ултразвуков сензор
  • IR приемник/дистанционно
  • Фоторезистор
  • Платка
  • Екзакто нож
  • Владетел
  • Елементни пръчици
  • Дюбелни пръти

• За крайния модел:

  • Arduino Mega 2560
  • 3d принтер
  • Компютър/Лаптоп
  • Двустранна касета
  • Пистолет за горещо лепило
  • Четец/писател на SD карти
  • OLED екран
  • Половин платка и мини дъска
  • Няколко жълти светодиода
  • Мъжки х женски проводници и мъжки х мъжки проводници
  • Машини за отстраняване на тел и персонализирани проводници (не е необходимо)

  • Сензори:

    • PIR
    • Инфрачервено дистанционно и приемник
    • Ултразвуков сензор
    • Фоторезистор
    • Конвертор на светлина към честота
    • Сензор за влажност/температура

Не забравяйте да изтеглите.zip файла на тази връзка:

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

Стъпка 1: Незадължителен страничен проект: Модел на околната среда

Сега, да речем, че искате да тествате възможностите на нашата система за осветление на пътеката, но искате да знаете в какво се захващате, преди да влезете в нея. Е, лесен вариант е да направим нашия екологичен модел, който показва няколко избрани функции на нашия прототип, за да покаже как светлините могат да функционират в реалния свят.

За да започнете, направете справка със списъка с доставки в нашето въведение и подредете материалите така, че всички те да са лесно достъпни.

Къща:

Нарежете дъските от пяна на два квадрата 17 x 17 cm и още два с абсолютно същия размер, освен с триъгълник отгоре, за да създадете форма на къща. Горещо лепило всичко това заедно. Това ще създаде моделната къща, в която да се помещава цялата ви електроника и да я държи далеч от погледа. Изрежете квадрат в страната на един от квадратите, за да пропуснете кабела Arduino.

Сега изрежете две дъски от пяна на правоъгълници 51 x 44 cm. Те ще формират основата на вашия проект. Поставете къщата така, че да е на 17 см от по -късата страна и създайте пешеходна пътека, водеща до вратата. Това би трябвало да ви помогне да симулирате някой, който се приближава до къщата по -късно. Все още не залепвайте къщата.

Пешеходна пътека и светлини:

Изрежете пътека с дължина 17 см от строителна хартия и я залепете, като започнете от по -късия ръб (44 см). Това трябва да ви помогне да позиционирате всичко.

За светлините изрежете две ленти хартия от лента с дебелина 2,5 см (или инч). Те трябва да са с дължина 3 см и 2 см (дебелина 1,25 и 0,75 инча).

Вземете по -дългия и го разделете на пети (по 0,25 инча всеки), както е показано на снимката. Сгънете по тези линии и залепете припокриването. Сега тя трябва да изглежда като правоъгълна призма, както е показано на следващата снимка.

След като лепилото изсъхне, маркирайте място 0,25 инча от върха и направете изрезка само от тази страна. Това трябва да гарантира, че светодиодът може да свети. Сега вземете втората лента хартия и маркирайте крива, както е показано на снимката, за да изрежете. Увийте другия край около трите страни на светлинния стълб, които нямат изреза, и притиснете горната част над отвора, като се уверите, че той покрива напълно отвора. Гънките, които оставате, трябва да са като тези, отбелязани на снимката.

Залепете всичко това и потърсете с него, докато ви хареса! Повторете толкова пъти, колкото ви е необходимо.

Стъпка 2: Модел на околната среда: Сглобяване на веригата

Самата верига е доста проста, но бъдете внимателни за правилното подреждане на проводниците. След като свържете всичко към макета и arduino, изрежете две дупки в основата на проекта. Прокарайте LED проводниците през един отвор, а OLED и ултразвуков сензор през другия.

За светодиода изрежете колкото се може повече квадратни слотове и прокарайте светодиодите през тях. Закрепете го с тиксо и го плъзнете върху осветлението. Решихме да скрием ултразвуковия сензор с основата на сладко, но не се колебайте да проявите креативност! Просто не забравяйте да го поставите в самото начало на пешеходната пътека, без никакви предмети, които да го блокират. За OLED екрана го позиционирайте някъде, където лесно може да се види. Ние го позиционирахме в основата на проекта. Инфрачервеният приемник и фоторезисторът бяха поставени до прозорците, които изрязахме от къщата.

Стъпка 3: Модел на околната среда: Отстраняване на неизправности и код

След като приключите с електрическата конструкция, качете прикачения код и го стартирайте. Дано да проработи, но ако не стане, отстранете неизправностите! След като всичко заработи, продължете да нарязвате прътите на дюбелите на 3 см. парчета и го залепете за четирите ръба на основата. Това е последен ход, затова се уверете, че всичко е финализирано, преди да го направите.

Честито! Приключихте техническите аспекти на тази конструкция! Сега всичко, което трябва да направите, е да го джазате по ваш вкус. Надявахме се да ви хареса този мини модел:)

Стъпка 4: Краен модел: Създаване на верига

Стъпка 5: Краен модел: Качване на код на веригата

След като инсталирате.zip файла от връзката на google drive по -горе, трябва да можете да намерите папката за кодиране. В него имате код както за екологичната конструкция, така и за действителната единица.

Отворете този, който искате да качите, след което просто натиснете бутона за качване на Arduino IDE. Уверете се, че кабелите са правилно поставени и трябва да можете да стартирате програмата успешно.

Целият код е коментиран, така че не се колебайте да разгледате как работи всичко заедно. Можете също така да видите диаграма за това как OLED екранът е кодиран да използва система от състояния на числа за показване на текста, който виждате.

Контролът на LED светлините използва if, за да промени яркостта на светодиода в зависимост от ситуацията, в която се намира.

Стъпка 6: Краен модел: Помощ за отстраняване на неизправности

Можете да срещнете много проблеми, докато изграждате всяка структура на Arduino. Ако срещнете някакви проблеми, е по -вероятно това да е проблем с електричеството, тъй като именно там дойдоха много наши собствени грешки. Ще изброим редица често срещани проблеми, с които сме се сблъсквали, за да ви помогнем забележете ги бързо.

• Данните не се четат:

  Проверете отново дали всички щифтове са правилно поставени от единия щифт към другия както на макета, така и на Arduino Mega

• Кодът не се качва:

  Ако имате зает порт или просто грешка при качване, най -често е имало късо съединение. Това означава, че един от вашите заземяващи (GND) или напрежение (VCC) щифтове не са били правилно поставени, причинявайки късо съединение, което пречи на процеса на качване

• Качва код, но не прави нищо:

  В кода първото нещо, което проверява, е дали SD картата е открита или не, така че ако не бъде открита, програмата дори няма да излезе от настройката. В този случай проверете дали всички щифтове на SD картата са поставени правилно и щифтовете за захранване също са правилни

Ако все още не можете да го накарате да работи, изтеглете серийния монитор на Arduino IDE и превключете скоростта BAUD, за да съответства на това, което пише в кода. Оттам можете да добавите Serial.println (данни); редове, за да проверите къде програмата спира или дали получава стойности от сензорите или не.

Стъпка 7: Краен модел: 3D печат.stl файлове

Моля, не забравяйте да изравните леглото си. Това са много дълги 3D разпечатки и не бихме искали да се объркат навсякъде. Повечето от тях също не се нуждаят от опори. Отпечатах го в 0,28 за по -високи скорости, но 0,16 и всичко между тях също са напълно добре, ако искате повече подробности. Тези отпечатъци за мен отнеха около 20 часа и аз ги бях настроил на 250% на моя Ender-3.

Стъпка 8: Краен модел: Монтирайте верига към интериора

Просто използвахме залепващата се задна част на платката и я монтирахме директно към задната част на корпуса. Вътре ще бъде много трудно, силно препоръчваме да използвате персонализирани кабели, тъй като това улеснява, но в нашия случай можете да видите, че е малко прекалено стегнат. Също така в долната част, моля, поставете захранващия модул с батерията в корпуса. На това изображение го бяхме извадили, за да бъде по -лесно да видите съдържанието в кутията. Освен това, ако не използвате персонализирани кабели, не използвате ципове или връзки за коса, за да увиете кабелите, това е много досадна работа, но ще направи вътрешността да изглежда много по -добре и по -просторна, за да работите.

Стъпка 9: Краен модел: Осветително тяло отблизо

Временно го затворихме с някаква лента, но силно препоръчваме да използвате горещо лепило или магнитно приспособление. Причината за използването на лента беше, че се наложи да направим всяко отстраняване на електрически проблеми. Това наистина се случи за нас, но използвайки този метод, бързо успяхме да поправим решението. Не препоръчваме лентата за окончателния проект, но докато не сте напълно уверени, не правете страничния панел постоянно прикрепен, в противен случай отстраняването на неизправности става изключително трудно.

Стъпка 10: Краен модел: Поправете полумесеца и го прикрепете

Пробихме средни отвори отстрани на корпуса и полумесеца за преминаване на проводници. Освен това пробихме дупки във формата на полумесец за светодиодите. Пробихме 9 дупки, но използвахме само 4 от тях, защото светодиодите бяха достатъчно ярки заедно. Освен това горещо залепихме полумесеца върху кутията и го поставихме там. Нашият полумесец има 5 големи дупки, които използвахме, 4 за светодиоди и една за закрепване към дънната платка. След като окабеляването приключи, не забравяйте да го фиксирате върху горната част на полумесеца.

Стъпка 11: Краен модел: Тествайте го и съберете данни

Това е графика на два фоторезистора през нощта. Синята линия е фоторезисторът, който няма нищо свързано. Това е гол резистор. Но червената линия е по -ниска и това е така, защото това е фоторезистор със захранващи вериги и има черен цилиндър, който сочи само в една посока. Това ще ни даде по -точни показания и ще извади светлината от всяка друга посока. За да направите това сами, можете да вземете SD картата и да отворите Excel листа. Оттам изберете часа и всички други колони, които искате. Много е лесно да начертаете и промените това, което бихте искали да видите от него. Да се надяваме, че с по -добро светлинно замърсяване можем да видим по -тъмни нощи и по -ниски стойности!

Стъпка 12: Заключение и признания

И … това беше от Team Sailor Moon!

Надяваме се, че сте успели да постигнете това, което сте искали да направите, и се надяваме, че ви е харесало достатъчно, за да обмислите прилагането на нашия прототип в собствената си къща;)

Но не бихме могли да стигнем до тук сами- бихме искали да отдадем кредит там, където дължим кредит.

На първо място, на нашия прекрасен наставник, Исус, който беше там на всяка крачка- ние сме толкова благодарни на вас и за всичко, което сте направили за нас при създаването на тази невероятна програма.

Бихме искали също да благодарим на Кен, Геза, Кели, Крис и Синтия за всички моменти, в които те излизаха на срещите и работеха с нас, като ни даваше толкова необходимата обратна връзка, която ни помогна да подобрим или основни познания по темите, по които работихме с.

Благодарим на Elenco, че предостави на всички участници в семинара комплекти за захващане- те бяха много полезни по време на изграждането на нашия проект.

И на дарителите, които направиха тази програма възможна, ние благодарим за вашата подкрепа в този семинар. Без вас нищо от това не би могло да се случи.

И накрая, на Емили, Ааника, Аника, Снеха, Мери, Джесика, Меган, Лисет и Лейлани, нашите колеги участници, благодаря за цялата ви подкрепа и за създаването на такава приветлива среда. Обичахме да се опознаваме през последните три седмици и нека останем във връзка!

-Екип Sailor Moon

PS. Добавихме разширена версия на видеоклипа по -горе, където споделяме повече от нашите проблеми, през които сме преминали, за да създадем този проект. Надяваме се да се насладите на нашите блуждания!