EqualAir: Носещ се NeoPixel дисплей, задействан от сензор за замърсяване на въздуха: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Целта на проекта е да се изработи тениска за носене, която да показва напомняща графика, когато замърсяването на въздуха е над зададения праг. Графиката е вдъхновена от класическата игра „тухлени прекъсвачи“, тъй като колата е като гребло, което изплюва отработените газове (които са като топки), които „удрят“парчета от белия дроб и ги разграждат. Когато замърсяването на въздуха е над прага (например при ходене с автомобили), иначе безобидните бели тениски започват да играят на дисплея. Този проект е построен от Джордан, Мери, Ник и Одеса за клас, наречен Изкуството и науката за правене.

Стъпка 1: Съберете вашите материали

Дисплей:

• 6 * Adapruit NeoPixel цифрова RGBW LED лента - бяла печатна платка 144 LED/m
• 1 * Arduino Mega (според уебсайта на Adafruit, използването на повече от няколко ленти от NeoPixel изисква Arduino Mega)
• 1 * 9 -волтова батерия
• 1 * зарядно за лаптоп

Усещане:

1 * Adafruit MiCS5524 сензор (това беше сензорът за замърсяване на въздуха, който използвахме, защото е евтин. Недостатъкът е, че усеща множество газове и не прави разлика между тях)

Други:

2 * бяла тениска (предлагаме да купувате тениски, които са твърде големи, защото 1) трябва да има място за хардуера и 2) ще трябва да отрежете малко допълнителна тъкан, за да направите джоб за скриване на хардуера)

Инструменти:

• Джъмпери
• Protoboard
• Кондензатор
• Резистор
• Резачка за тел
• Запояваща машина
• Шевни материали и/или лепило за тъкани

Стъпка 2: Сглобяване на NeoPixel Grid

За да се сглоби решетката NeoPixel, оригиналните ленти NeoPixel трябва да бъдат нарязани и запоени отново в зависимост от желаните размери на решетката. За този дизайн ние изграждахме 47x16 мрежа от NeoPixels:

1. Нарежете 1-метровите (144 NeoPixel) ленти на 47 NeoPixel стъпки, като внимавате да оставите малко място за запояване по краищата на лентите (има малки метални проводници, които се виждат на дъното на NeoPixels). Не забравяйте да изрежете така, че цялата подложка за запояване да бъде открита (тъй като те вече са толкова малки за начало). Причината лентите да са 47 пиксела вместо (144/3 = 48) дълги пиксели е, че ще загубите поне един от изрязването им, тъй като NeoPixel са толкова близо една до друга.
2. Внимателно поставете колоните една до друга (по избор използвайте електрическа лента, за да ги задържите на място) и се уверете, че размерите са както желаете (47x16). Поставете колоните в S-образец.
3. NeoPixels имат кабели за вход-напрежение, вход и земя, които трябва да бъдат свързани към техните колеги в следващата лента. Използвайки многожилен проводник, свържете проводниците на колоните заедно по S-образец, като внимавате да свържете правилните проводници.
4. Оставете проводниците в краищата на решетката (трябва да има 2 края - единият, откъдето сте започнали, и този, където завършихте S -образеца), и по желание добавете удължители за удобство. Можете също така по желание да залепите лентата или по друг начин да закрепите проводниците в края. Също така, горещо лепило върху връзките, за да ги закрепите.
5. Уверете се, че новосъбраната решетка е сигурна, като добавите още няколко слоя електрическа лента или друго лепило на гърба.

Сега трябва да имате работеща решетка, която можете да тествате. Под библиотеката на NeoPixel Matrix можете да използвате примерния код на matrixtest, за да видите дали мрежата работи според очакванията. Ако е така, трябва да изглежда като снимката по -горе (игнорирайте Arduino Uno отпред, това беше за тестване на нещо друго)

Стъпка 3: Добавяне на сензора

Ключов аспект на този проект е сензорът, Adafruit MiCS5524, който може да открива различни газове във въздуха и да сигнализира тяхната интензивност чрез аналогов вход.

1. Първо се уверете, че трите извода към сензора - вход за напрежение, изход и земя - са свързани правилно (по избор използвайте подходящо оцветен проводник, за да помогнете в това).
2. Свържете входното напрежение към 5V изхода на платката Arduino и свържете земята към земята на платката.
3. След това свържете изхода към A0 (или аналогов извод по ваш избор) на платката Arduino. Това е всичко, което е необходимо, за да свържете сензора към Arduino.
4. По избор използвайте серийния монитор, за да проверите дали показанията се отчитат от сензора (показанията трябва да се движат около едно число и да се променят, когато сензорът е поставен близо до източник на въглероден окис или други изпарения).

Онлайн има инструкции за калибриране на този сензор по -специално, така че да е чувствителен към промяна в околната среда. Това, което направихме, беше да оставим сензора за няколко часа, за да определим какъв е „нормален“диапазон на четене за стаята, в която се намира. След това, за да тестваме „задействане“на дисплея, използвахме памучна топка, напоена с алкохол, така че отчитането на сензора ще скочи над зададения праг, за да започне един цикъл на графиката.

Стъпка 4: Отстраняване на грешки в кода

Приложен е кодът. Забележете, че в горната част има много заглавки. За да изтеглите необходимите заглавки, в IDE на Arduino щракнете върху скица, включете библиотека и след това управлявайте библиотеките. Преди да можете да качите прикачения файл, ще трябва да изтеглите следните библиотеки:

• Adafruit NeoPixel
• Adafruit NeoMatrix
• Библиотека Adafruit GFX

След като изтеглите тези библиотеки, в IDE на Arduino, под файл, примери, ще намерите примерен код, който може да бъде променен, за да тествате, докато вървите. Например, strandtest и matrixtest бяха много полезни за тестване на мрежата NeoPixel. Онлайн също е лесно да намерите примерни тестове за сензора за замърсяване на въздуха.

Преди да можете да качите файла и да видите работната мрежа, ето няколко реда код, които могат да бъдат променени:

#дефинирайте ПИН 6

#дефинирайте SENSOR_PIN A0

Пин 6 трябва да бъде превключен към номера на пина, с който решетката NeoPixel е прикрепена към Arduino

ПИН AO трябва да бъде превключен към номера на пина, с който сензорът е прикрепен към Arduino

#дефинирайте СТОП 300

#дефинирайте NUM_BALLS 8

Adafruit_NeoMatrix матрица = Adafruit_NeoMatrix (GRID_COLS, GRID_ROWS, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB8 + NEO);

Числото 300 определя колко пиксела на белия дроб се разграждат, за да се броят като един цикъл на дисплея. Увеличаването на броя би удължило цикъла (напр. Повече бели дробове се разграждат) и обратно.

Числото 8 определя броя на „топките“(ауспуха), които излизат от колата

Сега, ако следвате инструкциите за точно изграждане на мрежата, конфигурацията на NeoMatrix трябва да работи. Добре е обаче да се отбележи, че това, което казва тази настройка, е, че координатата 0, 0 е в горния ляв ъгъл, ние свързахме колони от ленти и лентите са свързани в S-формация. По този начин, ако вашата мрежа изглежда перфектно, освен ако е огледална или изключена на 90 градуса, вероятно сте настроили мрежата по различен начин и трябва да промените кода тук. В края на тази стъпка трябва да имате нещо, което прилича на видеоклипа, задействаме тениската с памучна топка, напоена с алкохол, графиката играе с един цикъл и не може да се задейства отново, докато цикълът не е завършен.

Стъпка 5: Сглобяване на тениската

Да! Сега, когато дисплеят, сензорът и кодът работят, е време да сглобите всичко. В крайна сметка ще имаме целия хардуер, прикрепен към вътрешната риза, а след това външната риза отгоре скрива всичко. Тениските бяха твърде големи, така че отрязахме лента от дъното. Това ни даде тъканта, от която се нуждаем, за да шием джоб, за да скрием хардуера.

Вътрешна риза:

1. Започнете, като първо поставите ленти от електрическа лента на гърба на NeoPixel решетката, само за да я закрепите (ще знаете, че сте добре, ако можете да носите решетката наоколо)
2. Плат залепете решетката NeoPixel върху вътрешната тениска. Уверете се, че решетката е центрирана и там, където всъщност са белите дробове.
3. Оставете лепилото да изсъхне според нуждите, уверете се, че лепилото не прониква върху гърба на ризата и залепете ризата затворена. След като мрежата е включена, вижте колко далеч могат да бъдат поставени Arduino, батерията и т.н. За нас бяхме запоявали джъмперните проводници така, че нашите електронни компоненти да бъдат в задната част на ризата.
4. Зашийте лентата от плат, за да направите малък джоб за електронните компоненти. Можете да шиете някои компоненти в джоба (например Arduino), за да го направите по -сигурен.
5. Изрежете малка цепка, от която сензорът да надникне, за нас това беше в центъра на яката в задната част на ризата.

Външна риза: Причината за външната риза е, защото изглежда по -добре с външна риза. Външната риза скрива електрониката и разсейва светлината от NeoPixels.

1. Внимателно поставете външната риза върху вътрешната риза
2. Лепило за тъкани или пришийте вътрешната риза към външната риза така, че решетката да изглежда учена, когато свети (на изображението черните чертички са мястото, където е лепилото за тъкани)

Стъпка 6: Отстраняване на неизправности

Поздравления! Вече имате носима тениска, която свети въз основа на нивата на замърсяване на въздуха. Ако не, тогава вероятно сте ударили грешка (ударихме много), така че ето няколко предложения за отстраняване на неизправности:

• Подложките за запояване на лентите NeoPixel са безумно малки, така че е трудно да защитите мрежовите връзки. Използвахме оловна спойка, многожилен електрически проводник и горещо залепени връзки.
• В резултат на това, че NeoPixel е толкова близо една до друга на лентата, ние губихме поне 1 пиксел, когато отрязваме нишката. Използването на ножица беше по -добре от използването на точен нож, просто отлепете пластмасовата смола и отрежете.
• Ако дисплеят на NeoPixel показва странен цвят (например избледняване до червено, всеки нюанс на червено вместо бяло), това е вероятно, защото мрежата не получава достатъчно енергия. За да качим код, изключихме всичко, качихме кода, след това изключихме компютъра, включихме батерията към Arduino и накрая включихме адаптера на лаптопа към мрежата.
• Ако дисплеят на NeoPixel показва напълно случайни цветове на произволни интервали, уверете се, че основите са общи.
• Когато използвате лепило за тъкани, уверете се, че не използвате прекалено много, за да проникне през него и да залепи тениската. Поставяме дървена дъска между две парчета плат, които иначе биха се докоснали.

Надяваме се, че тази инструкция ви е харесала! Следващата стъпка е да свържете мрежата към преносима батерия и да я изнесете по улиците, където замърсяването на въздуха от автомобили и други замърсители ще задейства дисплея.