Nutikas kõnnitee valgustussüsteem- meeskond Sailor Moon: 12 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Tere! See on Grace Rhee, Srijesh Konakanchi ja Juan Landi ning koos oleme Team Sailor Moon! Täna toome teieni kaheosalise isetegemise projekti, mida saate oma kodus ellu viia. Meie viimane nutikas kõnniteede valgustussüsteem sisaldab ultraheliandurit, PIR -liikumisandurit, valguse ja sageduse muundurit, OLED -ekraani, SD -kaardi lugemis-/kirjutaja, IR -kaugjuhtimispulti/-vastuvõtjat, niiskus- ja temperatuuriandurit ning fototakisti, millest kolme saab testida meie keskkonnamudel.

See kõnniteede valgustussüsteem on prototüüp, mille eesmärk on vähendada valgusreostust loominguliste varjestusmeetodite abil (poolkuu kujul meie meeskonna nime auks), koguda palju erinevaid andmeid ja neid salvestada ning olla vaatajale esteetiliselt meeldiv.. Soovime teile selle projektiga palju õnne ja palju nalja!

Armastus, Meeskond Sailor Moon

Tarvikud

• Keskkonnamudeli puhul:

  • Mitu vahtplaati
  • Ehituspaber
  • Arduino Mega 2560 R3
  • Tonni juhtmeid
  • OLED ekraan
  • Ultraheli andur
  • IR vastuvõtja/kaugjuhtimispult
  • Fototakisti
  • Leivalaud
  • Täpne nuga
  • Joonlaud
  • Popsicle pulgad
  • Tüüblivardad

• Lõpliku mudeli jaoks:

  • Arduino Mega 2560
  • 3D printer
  • Arvuti/sülearvuti
  • Kahepoolne teip
  • Kuum liimipüstol
  • SD -kaardi lugeja/kirjutaja
  • OLED ekraan
  • Pool leibalaud ja minileib
  • Paar kollast LED -i
  • Mees x emane juhe ja isane x isane juhe
  • Traadi eemaldajad ja kohandatud juhtmed (pole vajalik)

  • Andurid:

    • PIR
    • Infrapuna kaugjuhtimispult ja vastuvõtja
    • Ultraheli andur
    • Fototakisti
    • Valgus -sagedusmuundur
    • Niiskuse/temperatuuri andur

Laadige kindlasti alla.zip -fail sellelt lingilt:

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

1. samm: valikuline kõrvalprojekt: keskkonnamudel

Oletame nüüd, et soovite testida meie kõnniteede valgustussüsteemi võimalusi, kuid soovite enne sisenemist teada, millega tegelete. Noh, lihtne võimalus on teha meie keskkonnamudel, mis kuvab mõned meie prototüübi funktsioonid, et näidata, kuidas tuled reaalses maailmas toimivad.

Alustamiseks vaadake meie sissejuhatuses olevat varude loendit ja pange materjalid nii, et need oleksid kõigile hõlpsasti kättesaadavad.

Maja:

Lõika vahtplaadid kaheks 17 x 17 cm ruuduks ja veel kaheks täpselt sama suuruseks, välja arvatud maja ülaosas kolmnurgaga. Kuum liim need kõik kokku. See loob mudelimaja kogu teie elektroonika jaoks ja hoiab neid silmapiirilt eemal. Lõika Arduino kaabli läbimiseks ühe ruudu küljest ruut.

Nüüd lõigake kaks vahtplaati 51 x 44 cm ristkülikuteks. Need moodustavad teie projekti aluse. Asetage maja nii, et see oleks lühemast küljest 17 cm kaugusel, ja looge ukseni viiv kõnnitee. See peaks aitama teil hiljem maja juurde kõndivat inimest jäljendada. Ärge liimige maja veel alla.

Kõnnitee ja tuled:

Lõika ehituspaberist välja 17 cm pikkune kõnnitee ja liimi see alla, alustades lühemast servast (44 cm). See peaks aitama teil kõike paigutada.

Tulede jaoks lõigake 2,5 cm (või tolli) paksusest ribast välja kaks pabeririba. Nende pikkus peaks olema 3 cm ja 2 cm (paksus 1,25 ja 0,75 tolli).

Võtke pikem ja jagage see viiendikuteks (igaüks 0,25 tolli), nagu pildil näidatud. Voldi mööda neid jooni ja liimige kattumine. Nüüd peaks see välja nägema nagu ristkülikukujuline prisma, nagu on näidatud järgmisel pildil.

Kui liim on kuivanud, märkige ülaosast punkt 0,25 tolli ja tehke väljalõige ainult sellest küljest. See peaks tagama, et valgusdiood saaks läbi paista. Võtke nüüd teine pabeririba ja märkige välja lõikamiseks kõver, nagu pildil näidatud. Keerake teine ots ümber valgusposti kolme külje, millel ei ole väljalõiget, ja suruge ülaosa üle ava, tagades, et see katab ava täielikult. Kortsud, mis teile järele jäävad, peaksid olema sellised nagu pildil märgitud.

Liimige see kõik kokku ja närige seda, kuni see teile meeldib! Korrake nii mitu korda kui vaja.

2. samm: keskkonnamudel: vooluahela kokkupanek

Vooluahel ise on üsna lihtne, kuid olge ettevaatlik juhtmete õige taglastamisega. Pärast kõike leivaplaadi ja arduinoga ühendamist lõigake projekti alusest välja kaks auku. Viige LED -juhtmed läbi ühe augu ja OLED- ja ultraheliandur läbi teise augu.

LED -i jaoks lõigake välja nii palju ruudukujulisi pilusid kui vaja ja torkige LED -id läbi nende. Kinnitage see teibiga ja libistage valgustid üle selle. Otsustasime varjata ultraheliandurit popsicle -alusega, kuid olge julgelt loov! Veenduge, et asetate selle kõnnitee algusesse, ilma selle blokeerimiseta. OLED -ekraani jaoks asetage see kuhugi, kus seda on hõlpsasti näha. Me paigutasime selle projekti alusele. IR vastuvõtja ja fototakisti paigutati akende juurde, mille me majast välja lõikasime.

3. samm: keskkonnamudel: tõrkeotsing ja kood

Kui olete elektrikonstruktsiooni lõpetanud, laadige lisatud kood üles ja käivitage see. Loodetavasti see töötab, aga kui ei, siis otsige tõrkeotsing! Kui kõik töötab, lõigake olemasolevad tüüblivardad 3 cm pikkuseks. tükid ja liimige see aluse nelja serva külge. See on viimane samm, nii et veenduge, et kõik on enne seda lõpule viidud.

Palju õnne! Olete selle ehituse tehnilised aspektid lõpetanud! Nüüd pole vaja teha muud, kui jazzida oma maitse järgi. Loodame, et teile meeldis see minimudel:)

4. samm: lõplik mudel: vooluringi loomine

5. samm: lõplik mudel: koodi üleslaadimine vooluringi

Pärast.zip -faili installimist ülaltoodud Google'i draivi lingilt peaksite leidma kodeerimiskausta. Selles on teil nii keskkonnaehituse kui ka tegeliku üksuse kood.

Avage see, mille soovite üles laadida, ja vajutage lihtsalt Arduino IDE üleslaadimisnuppu. Veenduge, et kaablid on õigesti paigutatud ja saate programmi edukalt käivitada.

Kogu koodi on kommenteeritud, seega vaadake julgelt ringi, kuidas see kõik koos töötab. Samuti näete diagrammi selle kohta, kuidas OLED -ekraan oli kodeeritud, et kasutada kuvatava teksti kuvamiseks numbrite olekusüsteemi.

LED -tulede juhtimine kasutab if -lauseid LED -i heleduse muutmiseks sõltuvalt olukorrast, kus see on.

6. toiming: lõplik mudel: tõrkeotsingu abi

Mis tahes Arduino struktuuri ehitamisel võib teil tekkida palju probleeme. Kui teil tekib probleeme, on see suure tõenäosusega elektriprobleem, sest just siin tulid sisse paljud meie enda vead. Loetleme mitmeid tavalisi probleeme, millega oleme kokku puutunud märka neid kiiresti.

• Andmeid ei loeta:

  Kontrollige veelkord, kas kõik tihvtid on nii leivaplaadil kui ka Arduino Megal ühelt tihvtilt teisele õigesti asetatud

• Koodi ei laadita üles:

  Kui teil on hõivatud port või lihtsalt üleslaadimisviga, on enamasti esinenud lühis. See tähendab, et üks teie maandus (GND) või pinge (VCC) tihvtidest ei olnud õigesti paigutatud, põhjustades lühise, mis häirib üleslaadimisprotsessi

• Kood laadib üles, kuid ei tee midagi:

  Koodis kontrollib see kõigepealt seda, kas SD -kaart tuvastatakse või mitte, nii et kui seda ei tuvastata, ei välju programm isegi seadistusest. Sel juhul kontrollige, kas kõik SD -kaardi tihvtid on õigesti paigutatud ja ka toitenupud on õiged

Kui te ei saa seda ikka veel tööle, tõmmake Arduino IDE seeriamonitor üles ja lülitage BAUD -sagedus vastavalt koodis olevale. Sealt saate lisada mõned Serial.println (andmed); read, et kontrollida, kus programm peatub või kas see võtab anduritelt väärtusi vastu või mitte.

Samm 7: Lõplik mudel: 3D -print.stl -failid

Palun veenduge, et teie voodi oleks tasandatud. Need on väga pikad 3D -väljatrükid ja me ei tahaks, et need kuskil valesti läheksid. Suurem osa sellest ei vaja ka tuge. Suurema kiiruse jaoks printisin selle välja 0,28 -ga, kuid 0,16 ja kõik vahepealne on ka täiesti korras, kui soovite rohkem üksikasju. Need väljatrükid kulusid minu jaoks umbes 20 tundi ja olin need oma Ender-3-l 250% peale seadnud.

8. etapp: viimane mudel: paigaldage ahel sisemusse

Kasutasime lihtsalt leivaplaadi kleepuvat tagakülge ja paigaldasime selle otse korpuse tagaküljele. See sobib väga raskeks. Soovitame tungivalt kasutada kohandatud kaabeldust, kuna see muudab selle lihtsamaks, kuid meie puhul näete, et see oli natuke liiga tihe. Samuti pange allosas toiteplokk koos akuga korpuses. Sellel pildil olime selle välja võtnud, nii et ümbrise sisu oleks lihtsam vaadata. Lisaks, kui te ei kasuta kohandatud kaabeldust, kasutage kaablite mähkimiseks tõmblukke või juuksesidemeid, on see väga tüütu töö, kuid muudab sisemuse töötamise jaoks palju paremaks ja avaramaks.

9. samm: lõplik mudel: valgustusseadme lähivõte

Sulgesime selle ajutiselt teibiga, kuid soovitame tungivalt kasutada kuuma liimi või magnetkinnitust. Kasutati lindi kasutamise põhjust, kuna me pidime tegema kõik elektrilised tõrkeotsingud. See juhtus meiega, kuid selle meetodi abil suutsime lahenduse kiiresti parandada. Me ei soovita linti lõppprojekti jaoks, kuid kuni olete täiesti kindel, ärge muutke külgpaneeli püsivalt kinnitatud, muidu muutub tõrkeotsing uskumatult keeruliseks.

10. samm: lõplik mudel: kinnitage poolkuu ja kinnitage see

Puurisime korpuse ja poolkuu külgedele keskmise suurusega augud juhtmete läbimiseks. Lisaks puurisime valgusdioodide jaoks poolkuu kujul augud. Puurisime 9 auku, kuid kasutasime ainult 4 neist, kuna LED -id olid koos piisavalt heledad. Lisaks liimisime poolkuu kuumalt karbile ja kinnitasime selle sinna. Meie poolkuul on 5 peamist auku, mida kasutasime, 4 LED -ide jaoks ja üks emaplaadi külge kinnitamiseks. Kui juhtmestik on lõpule viidud, kinnitage see kindlasti poolkuu ülemisele kattele.

11. samm: lõplik mudel: katsetage seda ja koguge andmeid

See on graafik kahest fototakistist öö jooksul. Sinine joon on fototakisti, millel pole midagi ühendatud. See on tühi takisti. Kuid punane joon on madalam ja seda seetõttu, et see on kiirvooluahelate fototakisti ja sellel on must silinder, mis osutab ainult ühes suunas. See annaks meile täpsemad näidud ja võtaks valguse muust suunast välja. Et seda ise teha, võite võtta SD -kaardi ja avada Exceli lehe. Sealt valige aeg ja muud veerud, mida soovite. Seda on väga lihtne graafiliselt joonistada ja muuta, mida soovite sellest näha. Loodetavasti, kui valgusreostus paraneb, võime näha pimedamaid öid ja väiksemaid väärtusi!

12. samm: järeldused ja tunnustused

Ja… see oli meeskonnalt Sailor Moon!

Loodame, et suutsite teha seda, mida soovisite, ja loodetavasti meeldis see teile piisavalt, et kaaluda meie prototüübi rakendamist oma majas;)

Kuid me ei oleks saanud siia üksi jõuda- tahaksime krediiti anda seal, kus seda tuleb tasuda.

Esiteks meie imelisele juhendajale Jeesusele, kes oli igal sammul- me oleme teile väga tänulikud ja kõige eest, mida olete selle hämmastava programmi koostamisel meie heaks teinud.

Samuti tahaksime tänada Kenit, Gezat, Kellyt, Chrisit ja Cynthiat kogu aeg, mil nad koosolekutele tulid ja meiega koostööd tegid, andes meile väga vajalikku tagasisidet, mis aitas meil end täiendada, või taustateadmisi teemadel, mida me töötasime koos.

Aitäh Elencole, kes varustas kõiki töötoas osalejaid kinnitusahelatega- need tulid meie projekti ehitamisel väga kasuks.

Ja annetajatele, kes selle programmi võimalikuks tegid, täname teid toetuse eest sellel seminaril. Ilma teieta poleks seda kõike juhtuda saanud.

Lõpuks, meie kaasosalised, Emily, Aanika, Anika, Sneha, Mary, Jessica, Megan, Lissette ja Leilani, tänan teid kogu toetuse ja sellise külalislahke keskkonna loomise eest. Meile meeldis teiega viimase kolme nädala jooksul tuttavaks saada ja jääme teiega ühendust!

-Meeskonna madrus Moon

PS. Oleme lisanud ülaltoodud video laiendatud versiooni, kus jagame rohkem oma muredest, mille oleme selle projekti loomisel läbi elanud. Loodame, et naudite meie loosimisi!