Päikeseenergial töötav LED -parkimisandur: 8 sammu (piltidega)

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

Autor: More than the SumMy youtube channelFollow more by autor:

Teave: Olen õpetaja, kes teeb mõnikord videoid. Veel rohkem kui summa »

Meie garaažis pole palju sügavust ja selle lõpus on kapid, mis veelgi vähendavad sügavust. Mu naise auto on piisavalt lühike, et mahutada, kuid see on lähedal. Tegin selle anduri parkimise lihtsustamiseks ja tagamaks, et auto oleks garaažis täis, enne kui liiga kaugele läheks ja kappidele lööks.

Kui see oli kavandatud, otsustasin selle toita päikesepaneelidega, sest mul oli hea koht nende paigutamiseks ja minu plaan on laiendada seda süsteemi, et tulevikus saaks garaažis rohkem asju toita.

Vaadake seda videot lühikese ülevaate saamiseks:

Tarvikud

3D trükitud korpused ja LED -hajuti

3D trükitud traatklambrid

Arduino Nano, leivalaud ja hüppaja juhtmed

Päikeseenergia haldur

Päikesepaneelid

Jootetav leivaplaat, 2 juhtmega pistik, 3 juhtmega pistik, 4 juhtmega pistik

LED -riba (60/m) WS2812

14500 liitiumioonakut

Elektriline kruvikeeraja

Ultraheli andur

Kahepoolne lint, vedel elektrilint

Traadi eemaldaja, jootekolb

3D printer

Kuuma õhu relv

M3x8mm kruvid, M3 mutter

*kõik lingid on sidusettevõtte lingid

Samm: ahela + koodi loomine

Laadige alla ja installige arduino visand. Leitud siit: Parkimisanduri visand

Vooluahel koosneb ultraheliandurist, arduino nano ja WS2812B 5V adresseeritavast LED -ribast. Ma olin algselt mures ultrahelisensori kasutamise pärast, kuna auto pind ei ole tasane, kuid pärast esialgset katsetamist ei tundunud see probleem olevat.

Ühendage järgmised arduino tihvtidega (või muutke neid ridade 5-7 koodis):

LED -riba -> tihvt 8

Ultraheli anduri käivitus -> tihvt 12

Ultraheli anduri kaja -> tihvt 11

Koodi kohandamiseks oma rakendusega saate muuta järgmisi koodiridu:

9: See on cm arv, mille juures tuled sisse lülituvad

10: see on lävi, mis annab teile teada, et olete lähedal

11: see on cm arv, mis annab teile teada, et olete ohutu kaugusel

12: sel kaugusel hakkavad tuled muutuma lillaks, andes märku peatumiseks

13: sellel kaugusel hakkavad tuled vilkuma, andes teile teada, et olete liiga lähedal

Mõned muud numbrid reguleerimiseks:

15: see on arv sekundites, mis tuleb oodata pärast auto liikumist, enne kui tuled põlevad ja Arduino lülitub väikese energiatarbega režiimi.

17: See arv tähistab kauguse kõikumisi, mis on lubatud enne, kui andur registreerib liikumise ja lülitub uuesti sisse.

Kasutasin raamatukogu "Madal energiatarve", et panna Arduino unerežiimi, kui seda ei kasutatud. See Sparkfuni juhend annab ülevaate selle toimimisest ja saate selle installimise alla laadida siit: Low Power Library. Leidsin, et raamatukogu segas jadamonitori, nii et te ei saaks seda kasutada ka väikese energiatarbega teeki kaasates ja kasutades.

Samm: vooluahela jootmine

Viige vooluahela komponendid prototüüpplaadile ja jootke oma kohale. Jootke 4 -kontaktiline JST -pistik ultrahelianduri jaoks ja 3 -kontaktiline JST -pistik LED -riba jaoks. Lisasin 2 -juhtmelise JST -pistiku 5V -le ja maandasin, et komponente ja arduino väliselt toita.

Samm: ultrahelianduri paigaldamine

Katkestage 4 -kontaktiline tükk naissoost päisribast, painutage tihvtid ja jootke 4 -kontaktilise pistiku külge, et saaksite selle ultraheliandurile libistada. Värvige vedela elektrilindiga.

Märkige üles anduri ja LED -riba asukohad kapil, kuhu detektor paigaldatakse. Kleepige 3D -prinditud ultrahelianduri kinnitus kahepoolse teibiga valitud kohale. Puurige seina sisse augud, et juhtmed läbi viia.

Samm: LED -riba paigaldamine

Lõika LED -riba sobiva pikkusega. (Minu oma oli 20 LEDi pikk ja 60 LED/m kaugusel). Jootke 3 -kontaktiline pistik sisendpoolele ja värvige vedela elektrilindiga.

Kui asetate valgusdioodid seinale, on pikslitel piiratud vaatenurk ja seega läheb palju valgust raisku. Erinevust näete ülaltoodud pildil. Valguse hajutamiseks mõeldud katte paksus on umbes 0,5 mm, mis tundus olevat optimaalne tasakaal heleduse ja hajumise hulga vahel.

Valige koht, kuhu soovite LED -id paigutada. Ideaalis tuleks need asetada juhi ette, juhiistmelt silmade kõrgusele lähedale. Lükake hoidiku kaks tagumist osa kokku, lükake LED -riba hoidikusse, eemaldage LED -riba tagaküljelt liim ja vajutage oma kohale. Libistage kaaned hoidikule ja kasutage kahepoolse teibiga kinnitamiseks valitud kohta.

Märkus: visand on programmeeritud 20 valgusdioodile, nii et kui kasutate erinevat kogust, ärge unustage selle kajastamiseks reas 5 olevat numbrit muuta. Kui kasutate paaritu arvu LED -e, on see seadistatud nii, et see töötab ootuspäraselt.

Samm: Arduino installimine ja selle ühendamine

Kasutage kahe M3 kruvi ja mutrit, et kinnitada jootetav leivaplaat korpuse külge, libistage pistikud läbi küljel olevate avade ja keerake kaas oma kohale.

Valige korpuse kinnitamiseks mugav koht valgusdioodide ja ultrahelianduri läheduses ning lisage kruvi, et saaksite selle lukustusava abil kinnitada. Asetasin otse ultrahelianduri kõrvale, et saaksin vältida anduri neljajuhtmelise pikenduse tegemist.

Kinnitage andur ja LED. Kasutage juhtmete haldamisel abiks 3D -trükitud traadiklambreid ja vältige juhtmete liigset liikumist.

6. samm: päikesepaneelide lisamine

Otsustasin lisada sellele projektile päikeseenergiat, et ma ei peaks muretsema patareide pärast ja seega ei peaks ma seda pidevalt seina külge ühendama. Päikeseenergia seadistus on modulaarne, nii et kavatsen teha rohkem garaažiprojekte, mis ammutavad sellest energiat ning saan vajadusel päikesepaneele või laadimiskontrollerit ja akut täiustada.

Selles projektis kasutatav päikeseenergia haldur nõuab aku laadimiseks vähemalt 6 V pinget ja vähemalt 5 W võimsust. Väikeste päikeseprojektide puhul on keeruline see, et liitiumioonakud vajavad laadimiseks vähemalt 1 amprit voolu. Sel juhul oli mul kaks 5v paneeli, mis olid hinnatud 0,5 A -le. Kuna toitehaldur vajab vähemalt 6 V pinget, tuleb paneelid ühendada jadaga, lisades nende pinge kokku. Sellise paigutuse korral püsib vool 0,5A, kuid kuna kombineeritud paneelide pakutav võimsus on 5W, siis kui laadimiskontroller pinge langeb, on sellel aku laadimiseks piisavalt voolu.

Märkus: päikesepaneelide pinge kõigub päeva jooksul märkimisväärselt ja saavutab haripunkti nimipingest kõrgematel väärtustel. Sel põhjusel ei soovi te Arduino või akut otse paneeliga ühendada.

Kasutage juhtmeid paneelide järjestikuseks jootmiseks ja lisage 2 -kontaktiline JST -pistik, et saaksite neid lihtsalt toitehalduriga ühendada ja lahti ühendada. Leidke tasane pind, mis saab paneelide paigaldamiseks palju päikest. Minu jaoks oli mul koht, kus ma sain need kahepoolse teibiga hõlpsalt maha kleepida. Puhastasin esmalt pinna, seejärel teipisin paneelid alla. Ootus tundub piisavalt tugev, kuid aeg näitab, kas see on piisav, et vastu pidada mõnele tugevale tuulele, mida me siin ringi liigume. Kasutasin tõmblukke, et hoida traati paigas, kui see garaaži tagasi jõuab.

Paljusid elektrigeneraatoreid saab kasutada ka koormusena, kui neile rakendatakse pinget. Mikrofoni puhul saab seda kasutada kõlarina. Generaator võib toimida ka mootorina. Valguse olemasolu saab mõõta LED -iga. Kui päikesepaneelile rakendatakse pinget, tõmbab see voolu ja ma usun, et see kiirgab valgust (pole kindel, mis sagedusel). Sellisel juhul tuleb kusagil vooluringis paigaldada blokeeriv diood, et päikesepaneel ei tühjendaks akut, kui päikesevalgust pole. Eeldasin, et toitehalduri vooluringis on see sisse ehitatud, kuid pärast paaripäevast vihma oli aku täiesti tühi.

Kasutasin dioodi, mille leidsin lamamast, ja joodin selle juhtme otsa, mis ühendaks laadimiskontrolleri 5V klemmiga. Kui joote samasse kohta, peaks dioodi ots koos ribaga olema suunatud laadimiskontrolleri poole ja päikesepaneeli positiivsest klemmist eemale. See blokeerib voolu lekkimise tagasi paneeli. Kasutasin selle kohale jootmiseks termokahaneva jootetraadi pistikut, kuna paigaldasin oma süsteemi pärast süsteemi paigaldamist.

Samm: päikeseenergia halduri lisamine

Toitehalduril on võimalus ühendada naissoost juhtmete või USB -kaablitega. Kumbki neist ei ole eriti mugav selle vahemaa jaoks, mida ma tahtsin juhtida, nii et ma jootsin juhtmed plaadi alumisele küljele, kus 5v ja maanduspoldid olid ühendatud.

Kinnitage kaks 5 -tihvtilist Wago kangi mutrit kahepoolse teibiga korpuse külge. See võimaldab toitehaldurilt toita mitut seadet. See on võimeline väljastama kuni 1A voolu 5 V juures, nii et kui teie tulevased rakendused vajavad rohkem voolu, peaksite uurima teisi toitehaldureid.

Toitehalduri tagaküljel on seeria lüliteid, et saaksite oma päikesepaneelide ligikaudse pinge seadistada, nii et lülitage see vastavalt kasutatavale päikesepaneelile. Minu puhul seadsin selle 9v -le, kuna seeria paigutuse paneelid on hinnatud 10v -ks.

Toitehalduril on takistused, nii et eemaldage kaks neist ja kasutage neid auke, et kruvida toitehaldur korpuse külge, kasutades M3x8 kruvisid. Viige juhtmed, mis on joodetud 5 V -ni ja maandatud läbi põhjas oleva augu, ja kinnitage need Wago hoova mutritesse.

Leidke toitehaldurile hea koht ja lisage seinale kruvi. Kasutage korpuse lukuauku, et see oma kohale riputada. Viige Arduino juhe toitehaldurisse ja kinnitage 5V ja maandatud Wago pistikute abil oma kohale. Olge väga ettevaatlik, et mitte seda tagurpidi kinnitada, Arduino tahvlitel on mõned kaitsmed, kuid võite oma oma siin praadida, kui ühendate 5 -voldise pistiku tagurpidi. Kasutage traatkinnitusi, et hoida traat seina ääres paigas.

Tehke sama päikesepaneelilt tuleva juhtmega. Enne juhtmete ühendamist toiteregulaatori sisendiga ühendage kindlasti päikesepaneelid lahti, et te neid kogemata lühisesse ei tekitaks ega plaati kahjustaks.

Kui olete lõpetanud, kinnitage kate korpusele, lülitage aku lüliti sisse ja ühendage päikesepaneelid uuesti.

8. samm: katsetage seda

LED -ribade kiiruse väljakutse esimene auhind