Päikeseenergial töötav Arduino ellujäämiskomplekt: 8 sammu

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

See juhend annab üksikasjaliku ülevaate mitmeotstarbelise kõrgtehnoloogilise Arduino ellujäämiskomplekti loomisest. Peamoodulid, millele selles õpetuses keskendume, on laetav aku, päikesepaneelide jadaseadistus, elektrooniline summer ja GPS+Bluetooth -moodul. See üksuste kombinatsioon võimaldab teil loomi hirmutada, päästetöötajaid hoiatada ja telefoni laadida ning jälgida oma mobiilse Arduino seadistamise teed.

Suur osa selles õpetuses kättesaadavaks tehtud koodist ja materjalidest on võimalik tänu avatud lähtekoodiga kogukonnale ja loojate edukale maailmale, kes on valmis üksteist aitama.

Selle mooduli jaoks on kirjutatud ka veebirakendus. See võimaldab teil kõndida ilma telefonita ja siiski jälgida oma pikki matkasid ja rännakuid ning neid Googles Maps API abil visualiseerida. See on lihtsalt kirjutatav programm ja seda saab teha ka ise, kui soovite muuta lehe esteetikat või funktsioone. Pange siiski tähele, et see tuleb Chrome'is avada, kuna see kasutab Bluetoothi API -de uusimat ja suurimat veebi.

Samm: nõuded

Selles õpetuses kasutatav tehnoloogia on järgmine:

Arduino Mega 2560 (koos USB-A to USB Type B kaabliga koodi üleslaadimiseks) 4x painduvad päikesepaneelid A Seeed Studios Solar Shield v2.2 HM-10 Bluetooth Arduino moodul (toetab Bluetooth 4.0, mis on oluline kaasaegsete seadmetega suhtlemiseks ja veebilehti) GPS-moodul Lihtne nupp Iga elektrooniline Aduino helisignaal 5000 mAh aku, mis toetab laadimist mikro-USB kaudu ja tühjendamist USB-A kaudu. Leiblaud hõlpsaks kasutamiseks ja testimiseks Palju juhtmeid !! (Mees-naissoost, mees-mees, naissoost-naissoost, väikese vooluga toitekaablid) Väikesed klemmipead USB-A-kaabel ükskõik mille jaoks Mikro-USB-kaabel ükskõik mille jaoks

2. samm: toite seadistamine

Meie mobiilseadistuse kõige olulisem osa on tagada, et meil oleks vool liikvel. Kasutame oma komponentide kaitsmiseks Seeed päikesekilpi, kui loome oma päikesepaneelidega 6 -voldise süsteemi. Seeed Solar Shield saab hakkama päikeseenergia sisendpingega 4,8 ~ 6 volti. Mängige selle vahemikuga julgelt, pakkudes lisapinget ja vähendades seda või ühendades vooluahelaid erineval viisil.

Samm: kui teie päikesepaneelidel puuduvad pistikud, peate võib -olla tagumises polsterduses leidma vastavalt positiivsete ja negatiivsete sõlmede metallist kontaktpunktid. Vastasel juhul, kui teil on paneelidega juhtmeid, veenduge, et need saaks ühendada ülaltoodud lisatud traadiplaaniga. Sõltuvalt ühendusest võib juhtmete lõikamine ja uuesti jootmine olla mugavam.

2. samm: maandusjuhtme jootmine iga positiivse tihvti ja naissoost juhtme külge iga negatiivse tihvti külge võimaldab teil vajadusel päikesepaneele pikendada. Sõltuvalt selle ellujäämiskomplekti kasutamisest annab see juhtmestik teile suurema paindlikkuse sõltuvalt teie tööruumist ja vajadustest.

Samm 2.b: Hea tava on testida oma juhtmeid voltmeetriga. Kui töötate pimedas, peaks telefoni kaamera taskulambist piisama, et saata nähtavaid pingeid.

Samm 3: Kui teil on päikesepaneelide seeriaahel (kui kasutate nõuetes kirjeldatud vooluringi, peaks teil nüüd olema 6 -voldine potentsiaal), võite alustada nende ühendamist päikesekilbiga terminali all, millel on silt „Päikeseenergia” '. Kui teie juhtmed ei ole selle pordiga ühendatud, peate võib -olla juhtmete külge jootma lõppklemmi, et saaksite sellega ühenduse luua.

Samm 3.b: Sarnaselt ülaltoodud sammuga ei saa te tõenäoliselt oma toitepanka otse akuklemmiga ühendada, eriti kaubandusliku stiilis toitepangaga. Tõenäoliselt peate kaabli katkestama ja juhtmete parandamiseks jootma, nii et selle saab päikeseenergia laadimiseks aku klemmiga ühendada.

Samm 4. Ka toitepangaga ühendage see päikesekilbi microUSB -porti. Meie jõupank laadib MicroUSB kaudu ja tühjeneb USB-A kaudu. Laadimise ja tühjenemise jälgimise programmiga peaksite saama oma jõupanka täielikult kasutada, olenemata selle võimest/suutmatusest samaaegselt laadida ja tühjendada.

Päikesekiirguse kilp annab punase tule, mis näitab, kui päikesepaneelidest saab voolu. See võib testimisel abiks olla!

Nüüd, kui oleme oma powerbanki laadimiseks sobivalt ette valmistanud, saame teie valitud telefonilaadija kaasa võtta, nii et saate oma telefoni igal teekonnal toita! USB-C, Lightning, Microusb, nimetage seda!

Samm: Bluetooth- ja GPS -moodulid

Sõltuvalt sellest, kas kasutate väiksemat Arduino või mitte, võib järgmiste sammude jaoks olla kasulik kasutada leivaplaati.

Nende toimingute jaoks kasutame raamatukogu SoftwareSerial. Kui olete jälginud Megast erinevat Arduinot (näiteks Arduino DUE), võite leida, et teil pole raamatukogusid järgmise koodi ja toimingute jätkamiseks. Mina isiklikult nägin vaeva, et leida DUE -le lahendusi, ja läksin üle MEGA 2560 -le.

Samm: tihvtid

HM - 10

HM-10 võib 5 volti maha võtta, nii et ühendage see vabalt kas 3,3 või 5 v pistikuga

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

GPS (NEO-6M-0-001)

Pange tähele, et antenn peab olema vastuvõtjaga eraldi ühendatud. Kui näete vaeva selle ühenduse loomisega (see ei tohiks võtta liiga palju jõudu ja peaks andma rahuldava klõpsu), peate võib -olla võtma tangid ja lühendama mooduli mikrokontrolleri laiust. Antenni poolel peaks pistik olema kergelt laienenud, nii et ärge proovige seda kitsendada, muidu näete vaeva.

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

Kuna need kaks moodulit saavad mõlemad 5 voltiga hakkama, võib olla mugavam neid leivaplaadil järjestikku ühendada. GPS -moodul ei vilgu punaselt enne, kui on saanud tugeva satelliitühenduse. Võimalik, et peate minema õue ja ootama paar minutit, kuni see juhtub. Kuid hilisemal kasutamisel peaks see muutuma palju kiiremaks protsessiks ja võimalik karmimatest satelliiditingimustest, näiteks siseruumides.

Tänu GPS -moodulile ja suuremale mälule Arduino Mega 2560 -st saame saata oma GPS -andmed bluetooth -seadmetesse ja luua kaarte erinevate veebirakenduste kaudu.

Link allpool olevale koodile

github.com/andym03/ArduinoSurvivalKit

Samm: (valikuline) LED -nupu juhtmestik

Nagu te hästi teate, saab nuppe juhtmega ühendada lihtsa kahe kontaktiga ühenduse kaudu. Nupu vajutamisel taastatakse ühendus nende tihvtide vahel. Paljud LED -nupud sisaldavad ka valgustamiseks lisatihvte. See eraldab valguse ja esteetika füüsilise loogika ning nupu tegeliku otstarbe. Meie nupul oli silt juhtmete positiivsete ja negatiivsete ühenduste jaoks, kuid meil puudusid I/O kontaktide juhtmed. See võib nõuda mõningast katsetamist või ringi liikumist. 1. samm. Võtke oma nööpnõeltega nööpnõelad ja jootke nende külge isased juhtmed, nii et nupu saab asetada kas leivalauale või otse teie Arduino seadmesse. Kuumakahanemise ja elektrilindi lisamine võib olla suurepärane võimalus värskelt joodetud juhtmete stabiilsuse tagamiseks. Selle sammu vahelejätmine säästab aega, kuid tekitab suuremat ebakindlust, kui katsetate oma uut väljamõeldud nuppu, eriti kui märgistamisprobleemid juba ilmnevad.

2. samm. Testige oma nuppu ja lisage sellele meelepärane loogika, näiteks Bluetoothi sisselülitamine või toimimine meie helisignaali nupuna, mis paigaldatakse tulevases etapis.

Samm 3: lisage kindlasti koodisse debouncer, olenemata sellest, mille jaoks seda nuppu lõpuks kasutate. Debouncers on suurepärane võimalus muuta elektrivoolud intuitiivseks ja programmeerimiseks kasutatavaks.

Nööpnõelad: Meie nupp asetatakse koos maandusega 3,3 V joone alla. Teised tihvtid on vastavalt 5 ja 6 ning juhivad meie suminat.

Samm: valik 2: tavaline nupp

Kui soovite jootmist ja segadust minimeerida, valige julgelt tavaline nupp. See on tavaliselt paremini märgistatud ja annab palju kombatavama klõpsu, mida on lihtsam testida.

6. samm: helisignaal

Õige sagedusega helisignaal võib loomadele (ja potentsiaalselt tüütutele väikelastele) ehmatada. Takisti abil saate veenduda, et te ei anna helisignaali, sest see ei nõua meie Arduino väljundi täielikku 3,3 volti.

Arduino Mega 2560 -l on nööpnõelad varuks ja meie kolmeharuline helisignaal on ühendatud tihvtiga 47, peamiselt selleks, et hoida eraldatud ja eraldatud komponentidest.

7. samm: rakendus: valikulised sammud - päikeseenergiaga jope

Päikesepaneelide paigutus:

Taaskasutatav plastikust tasku sobib ideaalselt nelja kerge ja painduva päikesepaneeli tükki, millel on metallist rõngaava, mille kaudu juhtmed lähevad jope keskmisse kihti, et jõuda vasakul laadimiseks -nutika jope käsi. See on paigutatud esiküljele, sest pikamaa matkajad kannaksid suuri seljakotte, et seal üle öö viibida, paneelide paigutamine tagaküljele oleks kindlasti vähem tõhus kui nende esipaneelile panemine.

Taaskasutatud läbipaistev plastik, seega ei mõjuta see paneelide funktsioone, kuna laseb päikesevalgust läbi ja on ka veekindel, mis võib takistada traadi kahjustamist.

Metallrõngast katab ka ristkülikukujuline triip, mis võimaldab ühendada patareide ja paneelide vahel. Mõõdetakse täpselt nii, et see katab ainult juhtmeühenduse, kuid mitte paneelide pinda.

Suurused: plastikust tasku võimaldab 4 (195 mm x 58 mm) päikesepaneeli korralikult ja tõhusalt kukkumismustri järgi paigutada.

Materjalid: veekindel kangas ja tõmblukud, ringlussevõetud plast, metallrõngad, plastnööbid, Arukat kolmekihilist disaini saab kasutada juhtmestiku kaitsmiseks ja ka kasutaja mugavuse tagamiseks. Eraldades juhtmestiku nii välis- kui ka sisekihist, ei lase te mitte ainult rohkem ruumi töötamiseks, vaid tagate, et teie kasutaja pole teie Arduino ellujäämiskomplekti võimsuse ja keerukuse osas targem !!

8. samm: rakendus: valikulised sammud - nutikas jope

LED -tulesid saab paigutada ka riiete sisekihi õlgadele ja varrukatele, et veelgi parandada jope ellujäämise komponente ja visuaalset külge. Intelligentselt valitud väikese võimsusega LED -id mõjutavad jõuallikat piiratud ulatuses ja säilitavad endiselt meie mobiilse Arduino mooduli eesmärgi. Veenduge, et riideid ja elektrilisi komponente ei kuumutataks üle, näiteks lülitage need pikaks ajaks sisse. Jätke oma telefon julgelt maha ja minge matkama. Tagasi tulles saate oma gps-koordinaadid üles laadida meie veebirakendusse, mis on lingitud meie juhendi esimeses etapis.