Комплект за оцеляване на слънчева енергия Arduino: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Тази инструкция ще опише подробно създаването на многоцелеви, високотехнологичен комплект за оцеляване Arduino. Основните модули, върху които ще се съсредоточим в този урок, са акумулаторна батерия, серийна настройка на слънчев панел, електронен зумер и GPS+Bluetooth модул. Тази комбинация от елементи ще ви позволи да изплашите животните, да предупредите спасителите, да презаредите телефона си и да проследите пътя на вашата мобилна настройка на Arduino.

Голяма част от кода и материалите, предоставени в този урок, са възможни благодарение на общността с отворен код и процъфтяващия свят на творци, които са готови да си помагат.

За този модул е написано и уеб приложение. Това ще ви позволи да ходите без телефона си и все пак да можете да проследявате дългите си походи и пътувания и да ги визуализирате с помощта на API на Google Maps. Това е лесна за писане програма и може да се направи и сама, ако искате да промените естетиката или характеристиките на страницата. Имайте предвид обаче, че това трябва да се отвори в Chrome, тъй като използва най -новата и най -добрата мрежа за Bluetooth API.

Стъпка 1: Изисквания

Технологията, използвана в този урок, е следната:

Arduino Mega 2560 (заедно с кабел USB-A към USB тип B за качване на код) 4x гъвкави слънчеви панели A Seeed Studios Solar Shield v2.2 HM-10 Bluetooth Arduino модул (Поддържа Bluetooth 4.0, който е важен за взаимодействие със съвременни устройства и уеб страници) GPS модул Прост бутон Всеки електронен зумер Aduino 5000 mAh батерия, която поддържа зареждане чрез micro-usb и разреждане чрез USB-A. Макет за лесна употреба и тестване Много кабели !! (Мъжки към женски, мъжки към мъжки, женски към женски, захранващи кабели, способни на малки токове) Малки терминални глави USB-A кабел към всичко Микро-USB кабел към всичко

Стъпка 2: Настройка на захранването

Най -важната част от нашата мобилна настройка е да гарантираме, че имаме енергия в движение. Ще използваме слънчевия щит Seeed за защита на нашите компоненти, докато създаваме 6 -волтова система с нашите слънчеви панели. Seeed Solar Shield може да се справи със слънчево входно напрежение от 4,8 ~ 6 волта. Чувствайте се свободни да играете с този диапазон, като или подадете допълнително напрежение и го намалите, или като окабелите веригите си по различни начини.

Стъпка 1: Ако на вашите слънчеви панели липсват конектори, може да се наложи да се вмъкнете в задната подложка, за да намерите металните контактни точки съответно за положителните и отрицателните възли. В противен случай, ако имате проводници с панелите си, уверете се, че те могат да бъдат свързани в прикрепения по -горе план за проводници. Изрязването и повторното запояване на вашите проводници може да е по -удобно в зависимост от връзката.

Стъпка 2: Запояването на мъжки проводник към всеки положителен щифт и женски проводник към всеки отрицателен щифт ще ви позволят да удължите слънчевите си панели, ако е необходимо. В зависимост от използването на този комплект за оцеляване, тази опция за окабеляване ви дава по -голяма гъвкавост в зависимост от вашето работно пространство и нужди.

Стъпка 2.b: Добра практика е да тествате кабелите си с волтметър. Ако работите на тъмно, фенерчето от камерата на телефона ви трябва да е достатъчно, за да изпрати малко количество напрежение, което ще бъде видимо.

Стъпка 3: След като имате последователна верига от слънчеви панели, (ако използвате тези, които описахме в изискванията, сега трябва да имате потенциал от 6 волта), можете да започнете да ги включвате в слънчевия щит под терминала с надпис „слънчев '. Ако кабелите ви не са включени към този порт, може да се наложи да запоите краен терминал към проводниците си, за да можете да се свържете с него.

Стъпка 3.b: Подобно на горната стъпка, вероятно няма да можете да включите захранващата си банка директно към терминала на батерията, особено с комерсиално оформена банка за захранване. Вероятно ще трябва да отрежете кабела и да използвате спойка, за да оправите проводниците, така че да може да бъде включен към терминала на акумулатора за слънчево зареждане.

Стъпка 4. Също така с powerbank, включете го в microUSB порта на слънчевия щит. Нашата powerbank се зарежда чрез MicroUSB и се разрежда чрез USB-A. С програма за наблюдение на зареждането и разреждането трябва да можете да използвате пълноценно вашата powerbank независимо от нейната способност/невъзможност да зарежда и разрежда едновременно.

Solar Seeed Shield осигурява червена светлина, която показва кога се захранва от слънчевите панели. Това може да бъде полезно при тестване!

Сега, когато разполагаме с нашата powerbank, подходящо подготвена за зареждане, можем да вземем със себе си избраното от вас зарядно за телефон, така че да можете да захранвате телефона си при всяко пътуване! USB-C, Lightning, Microusb, вие го казвате!

Стъпка 3: Bluetooth и GPS модули

Може да бъде полезно да използвате макет за следните стъпки, в зависимост от това дали използвате по -малък Arduino или не.

За тези стъпки ще използваме библиотеката SoftwareSerial. Ако сте следвали друг Arduino от Mega, (като например Arduino DUE), може да откриете, че ви липсват библиотеките, за да продължите със следния код и стъпки. Аз лично се мъчих да намеря заобиколни решения на DUE и преминах към MEGA 2560.

Стъпка 1: Игли

HM - 10

HM-10 може да намали 5 волта, така че не се колебайте да го включите към щифт 3.3 или 5v

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

GPS (NEO-6M-0-001)

Обърнете внимание, че антената трябва да бъде свързана отделно към приемника. Ако се мъчите да осъществите тази връзка, (Това не трябва да отнема твърде много сила и трябва да доведе до задоволително щракване), тогава може да се наложи да вземете клещи и да съкратите ширината на микроконтролера на модула. От страна на антената, конекторът трябва да бъде леко раздут, така че не се опитвайте да го отслабнете, в противен случай ще се борите допълнително.

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

Тъй като и двата модула могат да се справят с 5 волта, може да бъде по -удобно да ги свържете последователно на платката. GPS модулът няма да мига в червено, докато не получи силна сателитна връзка, може да се наложи да излезете навън и да изчакате няколко минути, за да се случи това. При следващи употреби обаче това трябва да стане много по -бърз процес и възможен от по -тежки сателитни условия, като например на закрито.

С GPS модула и по -голяма памет от Arduino Mega 2560 можем да изпращаме нашите GPS данни към Bluetooth устройства и да създаваме карти чрез различни уеб приложения.

Връзка към кода по -долу

github.com/andym03/ArduinoSurvivalKit

Стъпка 4: (Незадължително) Свързване на LED бутон

Както може би знаете, бутоните могат да бъдат свързани чрез обикновена двупинова връзка. При натискане на бутона връзката между тези щифтове се възстановява. Много LED бутони ще съдържат и допълнителни щифтове за осветяване. Това разделя физическата логика на светлината и естетиката и действителната цел на бутона. Нашият бутон съдържаше етикет за положителните и отрицателните връзки за окабеляване, но липсваше окабеляването за I/O щифтовете. Това може да изисква известно тестване или бъркане наоколо. Стъпка 1: Вземете копчето си с „щифтове“и вместо това запоявайте към тях мъжки проводници, така че бутонът да може да бъде поставен в макет или директно във вашия Arduino. Стъпка 1b. Добавянето на термосвиваема и електрическа лента може да бъде отличен начин да се гарантира стабилността на новозапоените ви проводници. Пропускането на тази стъпка ще спести време, но ще предизвика по -голяма несигурност, когато тествате новия си луксозен бутон, особено когато вече се занимавате с проблеми с етикетирането.

Стъпка 2. Тествайте своя бутон и добавете към него каквато и да е логика, като например включване на bluetooth или действие като бутон за нашия зумер, който ще бъде инсталиран в бъдеща стъпка.

Стъпка 3: Уверете се, че сте включили в кода си издател, за което и да използвате бутона. Debouncers са чудесен начин да направите електрическите токове интуитивни и използваеми за програмиране.

Игли: Нашият бутон е поставен под линията 3.3v заедно със земята. Другите щифтове са съответно в 5 и 6 и контролират нашия зумер.

Стъпка 5: Вариант 2: Нормален бутон

Ако искате да сведете до минимум запояването и объркването, не се колебайте вместо това да изберете нормален бутон. Обикновено това ще бъде по -добре маркирано и ще осигури много по -тактилно щракване, което е по -лесно за тестване.

Стъпка 6: Звънецът

Звуков сигнал с правилната честота може да бъде плашещ за животните (и потенциално, досадни малки деца). Може да се използва резистор, за да се уверите, че не духате зумера, тъй като не изисква пълни 3.3 волта, които нашият Arduino може да изведе.

Arduino Mega 2560 има резервни щифтове, а нашият три зумен зумер е включен в щифт 47, до голяма степен, за да бъде отделен и организиран от отделни компоненти.

Стъпка 7: Приложение: Незадължителни стъпки - яке със слънчева енергия

Поставяне на слънчеви панели:

Рециклиран пластмасов джоб е направен, за да се побере перфектно в 4 -те парчета леки и гъвкави слънчеви панели, които имат метален пръстен отвор, който е за проводниците да преминават през средния слой на кожуха, за да стигнат до банката за захранване за зареждане отляво -ръчната страна на интелигентното яке. Той е поставен отпред, защото туристите на дълги разстояния биха носили големи раници, за да пренощуват там, поставянето на панелите отзад определено би било по-малко ефективно от поставянето им отпред.

Рециклирана прозрачна пластмаса, поради което няма да повлияе на функциите на панелите, тъй като позволява преминаването на слънчева светлина и също така е водоустойчива, което може да предотврати повреда на проводника.

Има и правоъгълна ивица, покриваща металния пръстен, която позволява връзка между батериите и панелите, която се измерва точно само за покриване на кабелната връзка, но не и за повърхността на панелите.

Размери: пластмасов джоб позволява 4 (195 мм х 58 мм всеки) соларни панели чисти и ефективно подредени в капка модел.

Материали: Водоустойчив плат и ципове, рециклирана пластмаса, метални пръстени, пластмасови копчета, Интелигентен трислоен дизайн може да се използва за защита на вашето окабеляване и също така да осигури комфорт на потребителя. Отделяйки окабеляването както от външния, така и от вътрешния слой, вие не само си позволявате повече място за работа, но и ще гарантирате, че вашият потребител няма да бъде по -мъдър по отношение на силата и сложността на вашия Arduino Survival Kit !!

Стъпка 8: Приложение: Незадължителни стъпки - интелигентно яке

LED светлините могат да се поставят и върху раменете и ръкавите на вътрешния слой на дрехите, като за допълнително подобряване на компонентите за оцеляване и визуалния аспект на якето. Интелигентно избраните светодиоди с ниска мощност ще окажат ограничено въздействие върху powerbank и ще запазят предназначението на нашия мобилен Arduino модул. Уверете се, че се полагат подходящи грижи, за да не се прегрява дрехите и електрическите компоненти, например чрез включване за дълги периоди от време. Чувствайте се свободни да оставите телефона си и да отидете на поход, когато се върнете, ще можете да качите вашите GPS координати в нашето уеб приложение, свързано в първата стъпка от нашата инструкция.