EqualAir: õhusaasteanduri käivitatud kantav NeoPixeli ekraan: 7 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Projekti eesmärk on teha kantav t-särk, mis kuvab õhutava graafika, kui õhusaaste ületab kehtestatud künnise. Graafika on inspireeritud klassikalisest mängust "telliskivimurdjad", kuna auto on nagu mõla, mis sülitab välja heitgaasi (mis on nagu pallid), mis "löövad" kopsutükke ja halvendavad neid. Kui õhusaaste on üle künnise (nt autodega jalutades), hakkavad ekraanil mängima muidu kahjutud valged t-särgid. Selle projekti ehitasid Jordan, Mary, Nick ja Odessa klassile nimega The Art and Science of Making.

Samm: koguge oma materjalid kokku

Ekraan:

• 6 * Adafruit NeoPixel digitaalne RGBW LED -riba - valge PCB 144 LED/m
• 1 * Arduino Mega (Adafruit'i veebisaidi andmetel nõuab rohkem kui paari NeoPixeli riba kasutamine Arduino Mega)
• 1 * 9 volti aku
• 1 * sülearvuti laadija

Tundmine:

1 * Adafruit MiCS5524 andur (see oli õhusaasteandur, mida kasutasime, kuna see on odav. Puuduseks on see, et see tuvastab mitu gaasi ega erista neid)

Muu:

2 * valge t-särk (soovitame osta liiga suured t-särgid, sest 1) riistvara jaoks peab olema ruumi ja 2) tasku tegemiseks peate natuke lisakangast ära lõikama. riistvara peitmine)

Tööriistad:

• Džemprid
• Protoboard
• Kondensaator
• Takisti
• Traadi lõikur
• Jootmismasin
• Õmblusmaterjal ja/või kangaliim

2. toiming: NeoPixel Grid kokkupanek

NeoPixeli võre kokkupanekuks tuleb NeoPixeli originaalribad lõigata ja uuesti joota, sõltuvalt soovitud võre mõõtmetest. Selle disaini jaoks ehitasime NeoPixelite võrgu 47x16:

1. Lõika 1-meetrised (144 NeoPixeli) ribad 47 NeoPixeli sammuga, olles ettevaatlik, et ribade servades oleks ruumi ruumi jootmiseks (NeoPixelite põhjadel on väikesed metallist juhtmed). Lõika kindlasti nii, et kogu jootmisalus oleks paljastatud (kuna need on alustuseks juba nii väikesed). Põhjad, miks ribad on (144/3 = 48) piksli asemel 47 pikslit, on see, et kaotate nende lõikamisest vähemalt ühe, kuna NeoPixelid on üksteise lähedal.
2. Asetage veerud ettevaatlikult üksteise kõrvale (valikuliselt kasutage elektrilinti nende hoidmiseks) ja veenduge, et mõõtmed oleksid soovitud (47x16). Asetage veerud S-mustri järgi.
3. NeoPixelitel on juhtmed pinge, sisendi ja maanduse jaoks, mis tuleks ühendada nende ribadega järgmisel ribal. Ühendage mitme ahelaga juhtme abil veergude juhtmed S-mustriga, olles ettevaatlik õigete juhtmete ühendamisel.
4. Jätke juhtmed võre otstesse (neid peaks olema kaks - üks, kus alustasite ja teine, kus lõpetasite S -mustri), ja lisage mugavuse huvides traatpikendused. Võite ka juhtmed lõpus teipida või muul viisil kinnitada. Samuti kuum liim ühenduste kohale nende kinnitamiseks.
5. Veenduge, et teie äsja kokkupandud võrk on turvaline, lisades tagaküljele veel paar kihti elektrilinti või muud liimi.

Nüüd peaks teil olema töövõrk, mida saate testida. NeoPixel Matrixi teegi all saate kasutada matrixtest proovikoodi, et näha, kas ruudustik töötab ootuspäraselt. Kui see juhtub, peaks see välja nägema nagu ülaltoodud foto (ignoreerige ees olevat Arduino Unot, see oli mõeldud millegi muu testimiseks)

3. samm: anduri lisamine

Selle projekti võtmeaspektiks on andur, Adafruit MiCS5524, mis suudab tuvastada õhus erinevaid gaase ja anda analoogsisendi kaudu märku nende intensiivsusest.

1. Esiteks veenduge, et anduri kolm juhet - pinge, väljund ja maandus - on õigesti ühendatud (valikuliselt kasutage selleks sobivat värvi traati).
2. Ühendage pinge sisend Arduino plaadi 5V väljundiga ja ühendage maapind plaadil oleva maaga.
3. Seejärel ühendage väljund Arduino tahvli A0 -ga (või teie valitud analoogpistikuga). See on kõik, mis on vajalik anduri ühendamiseks Arduinoga.
4. Soovi korral kasutage jadamonitori, et kontrollida, kas andur teatab näidud (näidud peaksid olema ühe numbri ümber ja muutuma, kui andur pannakse vingugaasi või muu suitsuallika lähedale).

Internetis on juhised selle anduri kalibreerimiseks, et see oleks tundlik keskkonnamuutuste suhtes. Mida me tegime, jätsime anduri mõneks tunniks, et teha kindlaks, milline oli selle ruumi tavapärane lugemisvahemik. Seejärel kasutasime ekraani "käivitamise" testimiseks alkoholiga leotatud vatitikku, et graafika ühe tsükli alustamiseks tõuseb anduri näit üle määratud läve.

4. samm: koodi silumine

Lisatud on kood. Pange tähele, et ülaosas on palju päiseid. Nõutavate päiste allalaadimiseks klõpsake Arduino IDE -s visandit, kaasake teek ja seejärel hallake teeke. Enne manustatud faili üleslaadimist peate alla laadima järgmised teegid:

• Adafruit NeoPixel
• Adafruit NeoMatrix
• Adafruit GFX raamatukogu

Kui olete need teegid alla laadinud, leiate Arduino IDE failide näidete alt näite koodi, mida saab muuta, et seda testida. Näiteks olid strandtest ja matrixtest NeoPixeli võrgu testimisel väga kasulikud. Internetist on lihtne leida ka õhusaasteanduri näidistesti.

Enne faili üleslaadimist ja töövõrgu vaatamist on siin mõned koodiridad, mida saab muuta:

#defineeri PIN 6

#define SENSOR_PIN A0

Tihvt 6 tuleks lülitada selle tihvti numbrile, millega NeoPixeli võre on Arduino külge kinnitatud

Tihvt AO tuleks lülitada selle tihvti numbrile, millega andur on Arduino külge kinnitatud

#defineeri STOP 300

#defineeri NUM_BALLS 8

Adafruit_NeoMatrix maatriks = Adafruit_NeoMatrix (GRID_COLS, GRID_ROWS, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB)

Number 300 määrab, mitu kopsu pikslit on halvenenud, et lugeda neid üheks tsükliks. Nende arvu suurendamine muudaks tsükli pikemaks (nt rohkem kopse on halvenenud) ja vastupidi.

Number 8 määrab autost väljuvate pallide (heitgaaside) arvu

Nüüd, kui järgisite ruudustiku täpse ülesehitamise juhiseid, peaks NeoMatrixi konfiguratsioon toimima. Siiski on hea märkida, et see seadistus ütleb, et 0, 0 koordinaat on vasakus ülanurgas, me ühendasime ribade veerud ja ribad on ühendatud S-vormingus. Seega, kui teie ruudustik näeb välja täiuslik, välja arvatud juhul, kui see on peegeldatud või 90 kraadi välja lülitatud, on tõenäoline, et seadistate võrgu erinevalt ja peaksite siin koodi muutma. Selle sammu lõpuks peaks teil olema midagi, mis näeb välja nagu video, käivitame t-särgi alkoholiga immutatud vatitupsuga, graafika mängib ühte silmust ja seda ei saa uuesti käivitada enne, kui silmus on täielik.

Samm: T-särgi kokkupanek

Jaa! Nüüd, kui ekraan, andur ja kood töötavad, on aeg kõik kokku panna. Lõpuks on meil kogu riistvara sisemise särgi külge kinnitatud ja seejärel peal olev välissärk, mis varjab kõike. T-särgid olid liiga suured, nii et lõikasime alt riba ära. See andis meile riide, mida vajame riistvara peitmiseks tasku õmblemiseks.

Sisemine särk:

1. Alustuseks pange esmalt elektrilindi ribad NeoPixeli võre tagaküljele, et seda kindlalt kinnitada (saate teada, et teil on kõik korras, kui saate võrku ühes tükis ringi kanda)
2. Kangas liimige NeoPixeli võre sisemisele t-särgile. Veenduge, et võrk on tsentreeritud ja seal, kus kopsud tegelikult asuvad.
3. Laske liimil kuivada vastavalt vajadusele, veenduge, et liim ei imbuks särgi tagaküljele, ja liimige särk kinni. Kui võrk on sisse lülitatud, vaadake, kui kaugele saab Arduino, aku jne paigutada. Meie jaoks olime hüppaja juhtmed jootnud nii, et meie elektroonilised komponendid oleksid särgi tagaosas.
4. Õmble kangast riba, et teha elektroonikakomponentidele väike tasku. Turvalisuse suurendamiseks võite taskusse õmmelda mõned komponendid (nt Arduino).
5. Lõika sensorist välja väike pilu, meie jaoks oli see särgi tagaküljel oleva krae keskel.

Väline särk: välimise särgi põhjus on see, et see näeb välise särgiga parem välja. Väline särk peidab elektroonikat ja hajutab NeoPixelite valgust.

1. Asetage välimine särk ettevaatlikult sisemise särgi kohale
2. Kangas liimige või õmble sisesärk välimise särgi külge nii, et võre tundub valgustatuna õpetatuna (pildil on kanga liimi kohas mustad kriipsud)

6. samm: tõrkeotsing

Palju õnne! Nüüd on teil kantav t-särk, mis süttib õhusaaste taseme järgi. Kui ei, siis tõenäoliselt tabasite (me tabasime paljusid), nii et siin on mõned tõrkeotsingu soovitused:

• NeoPixeli ribade jootmispadjad on meeletult väikesed, nii et võrguühendusi on raske turvaliselt kinnitada. Kasutasime pliijootet, mitmeahelalist elektrijuhet ja liimisime ühendused kuumalt alla.
• Kuna NeoPixel oli ribal nii lähedal, kaotasime niidi lõikamisel vähemalt 1 piksli. Kääride kasutamine oli parem kui täppisnuga, lihtsalt eemaldage plastvaigud ja lõigake.
• Kui NeoPixeli ekraanil on kummaline värv (nt punaseks tuhmumine, valge asemel igasugune punane varjund), on see tõenäoliselt tingitud sellest, et võrk ei saa piisavalt energiat. Koodi üleslaadimiseks lasime kõik vooluvõrgust lahti, laadisime koodi üles, seejärel ühendasime arvuti lahti, ühendasime aku Arduinoga ja lõpuks ühendasime sülearvuti adapteri võrku.
• Kui NeoPixeli ekraanil kuvatakse juhuslike ajavahemike järel täiesti juhuslikke värve, veenduge, et värvid on tavalised.
• Kangaliimi kasutamisel veenduge, et te ei kasutaks liiga palju, nii et see imbuks ja liimiks t-särgi kinni. Panime puidust plaadi kahe kangatüki vahele, mis muidu puudutaksid.

Loodame, et teile meeldis see õpetlik! Järgmine samm on ühendada võrk kaasaskantava akuga ja viia see tänavatele, kus autode ja muude saasteainete õhusaaste käivitab ekraani.