Ηλιακό κέλυφος: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Αυτή είναι μια αναβάθμιση σε ένα από τα έργα μου πριν από δύο χρόνια-ο ουρλιαχτής: Το παραδοσιακό φούσκωμα του κελύφους της κόγχης κατά το ηλιοβασίλεμα εδώ στο Μάουι μόνο από μικροελεγκτή. Η κομψότητα του έργου ήταν η ηλιακή ενέργεια, αλλά η ανεξαρτησία του υπονομεύτηκε από τη χρησιμότητα του προγραμματισμού της θέσης του κόγχου και της ζώνης ώρας του. Αυτό έκανε το κτίριο ένα για έναν φίλο θα απαιτούσε προκαταρκτικό προγραμματισμό και γήρανση όταν το άτομο μετακινούνταν ή οι ζώνες ώρας μετατοπίζονταν. Επίσης, ο σχεδιασμός του αρχικού περιελάμβανε εξαρτήματα ενσύρματων αρουραίων που είχαν γεμίσει στο κέλυφος και τελικά είχαν ως αποτέλεσμα ζημιά στο νερό και μακροχρόνιες ανακατασκευές. Οι μικροελεγκτές έχουν βελτιωθεί με φιλικές ρυθμίσεις ύπνου και αλλαγή ρελέ για τρανζίστορ.

Βήμα 1: Συγκεντρώστε τα υλικά σας

Έπρεπε να αλλάξω μερικά μέρη που έκαναν το έργο καλύτερο:

1. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board περίπου $ 20 Ένας υπέροχος πίνακας που λειτουργεί για τα πάντα.

2. DFPlayer-A Mini MP3 Player For Arduino-Ένας εξαιρετικά μικρός πίνακας ήχου, μικροσκοπικός με αναγνώστη καρτών και ενισχυτή σε πολύ μικρή συσκευασία 8 $ DFRobot

3. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout-- Perfect RTC module λειτουργεί με έναν τόνο λογισμικού για χρόνια… $ 13

4. Μονάδα GPS με περίβλημα από το DFRobot ξανά-εξαιρετικά μικρό μηχάνημα πολύ γρήγορο και ακριβές

5. Διπολικό τρανζίστορ NPN (PN2222)

6. TIP120 Τρανζίστορ ισχύος Darlington

7. 3 αντιστάσεις 1κ

8. Ηχείο

9. lipo Μπαταρία-στρογγυλή ή επίπεδη της επιλογής σας

10. TP 4056-γενικό για φόρτιση μπαταρίας από ηλιακή κυψέλη-φθηνό

11. ALLPOWERS 1PC 2.5W 5V 500mAh Mini Solar Panel Module Solar System Epoxy Cell Charger DIY 130x150mm 9 $

12. Ανθεκτικός διακόπτης On/Off Metal με πράσινο δαχτυλίδι LED - 16mm πράσινο On/Off Adafruit 5 $

Βήμα 2: Παραγγείλετε PCB

Το καλύτερο μέρος της εκμάθησης από παλαιότερα έργα είναι η ανάπτυξη νέου τρόπου αντιμετώπισης των προβλημάτων-το χειρότερο είναι ότι οι αρουραίοι φωλιάζουν από σύρματα που μαστίζουν τις ερασιτεχνικές κατασκευές και η ανεπιφύλακτη χαρά να πάρεις το σχέδιό σου πίσω από το PCBway (δεν έχω καμία σχέση με κανέναν και παίρνω χωρίς χρήματα για παραγγελίες…) συνδέοντας όλα τα εξαρτήματα και δουλεύει (ή όχι…) Για 20 δολάρια και μια ώρα εργασίας στον Eagle τα αποτελέσματα είναι εκπληκτικά.

Βήμα 3: Σύρμα

Έκλεισα το σχέδιο του πίνακα Eagle, ώστε να μπορείτε να αφαιρέσετε όλες τις συνδέσεις από αυτό και όχι από ένα κακό διάγραμμα. Όλα τα εξαρτήματα ταιριάζουν εύκολα στην πλακέτα εκτός από το τρανζίστορ - το μεγαλύτερο που τοποθέτησα στο πίσω μέρος για να εξοικονομήσω χώρο και να παραμείνει επίπεδο. Πήρα μερικούς βιδωτούς συνδετήρες (δείτε φωτογραφίες) για να συνδέσετε ηχείο, ηλιακή κυψέλη, μπαταρία, GPS και να μεταβείτε στον πίνακα.

Βήμα 4: Δημιουργήστε το

Η δομή είναι αρκετά εύκολο να συναρμολογηθεί. Αποκτήστε ένα κέλυφος κόγχης νόμιμου μεγέθους-δεν είναι εντυπωσιακό αν βάλετε ένα μικρό σπαστικό κέλυφος στον πίνακα-εάν όλα τα άλλα αποτύχουν, μπορείτε να εκτυπώσετε ένα … και έτσι φθηνό. Τα εξαρτήματα και ο πίνακας προστατεύονταν από έναν κατακλυσμό με μια φθηνή τροποποιημένη θήκη iPhone για την παραλία. Το GPS αποστέλλεται στο δικό του αδιάβροχο περίβλημα, το οποίο είναι ωραίο. Όλα τα κομμάτια είναι Shoe Gooed στο κάτω μέρος του ηλιακού πάνελ και μια βαμμένη άκρη αλουμινίου τοποθετήθηκε για να ολοκληρώσει την εμφάνιση. Δεν έχω τρισδιάστατο εκτυπωτή εδώ, οπότε μια υπόθεση για την ηλιακή κυψέλη θα λειτουργούσε επίσης καλά. Το ηχείο είναι το μόνο στοιχείο που γλιστράει στο ίδιο το κέλυφος. Ο διακόπτης με το φωτιστικό led τοποθετείται είτε στην άκρη του περιβλήματος αλουμινίου είτε μέσω του ξύλου κάτω από το κέλυφος. Μέχρι στιγμής το κτίριο έχει επιβιώσει από πολλές σφοδρές καταιγίδες.

Βήμα 5: Προγραμματίστε το

Υπάρχουν πολλά άτακτα μέρη στον κώδικα. Το πρόγραμμα χρησιμοποιεί μια βιβλιοθήκη που ονομάζεται Dusk2Dawn και υπολογίζει το ηλιοβασίλεμα όταν περάσει μια συγκεκριμένη τοποθεσία και ζώνη ώρας. Δεν αποκλείεται να υπάρχει πίνακας αναζήτησης για όλες τις διαθέσιμες ζώνες ώρας, οπότε για να το ξεπεράσω, ορίζω μια μέση ζώνη ώρας -12 και στη συνέχεια χρησιμοποιώ τον χρόνο ενεργοποίησης για το κουμπί ρολογιού στην αρχική ρύθμιση για να ορίσω το RTC και επακόλουθα συναγερμοί για τη διάρκεια ζωής του ρολογιού. Λεπτά και δευτερόλεπτα εκτός από τον βασικό χρόνο περνούν στο RTC για την επόμενη αφύπνισή του. Χρησιμοποιεί μια βιβλιοθήκη: RTClibExtended.h για να κάνει συναγερμούς και λειτουργεί καλά. Το Adafruit ESP 32 επιτρέπει πολύ χαμηλή τρέχουσα χρήση ύπνου (περίπου 50 microAmps) και η ρύθμιση των θέσεων lat και long στη μόνιμη μνήμη μετά την επανεκκίνηση ήταν εύκολη με το

RTC_DATA_ATTR μεταβλητές. Πρέπει να χρησιμοποιήσετε το Serial2 με αυτήν τη συσκευή καθώς το SerialOne εμπλέκεται με κάτι άλλο όταν λαμβάνετε δεδομένα από GPS. Το σύστημα λειτουργεί ενεργοποιώντας τη συσκευή όταν βρίσκεστε μόλις στο ηλιοβασίλεμα σε καλή τοποθεσία GPS. Η τροφοδοσία σε αυτήν την πρώτη εκκίνηση δίνεται από το τρανζίστορ στη μονάδα GPS που ανάβει μαζί με το LED στο διακόπτη τροφοδοσίας. Το GPS βρίσκει την τοποθεσία σας σε περίπου ένα λεπτό, την καταγράφει σε μόνιμη μνήμη, ορίζει το ρολόι RTC για ημερομηνία και ώρα, η ισχύς αποσυνδέεται από το GPS και το LED, η επόμενη ώρα αφύπνισης αποστέλλεται στο RTC και το ESP πηγαίνει για ύπνο αφήνοντας μόνο το RTC στην ισχύ. Κατά την αφύπνιση με ένα σήμα από το RTC σε έναν πείρο 33 που κανονικά κρατιέται ψηλά, η ισχύς αποστέλλεται στη μονάδα ήχου για να παίξει το μουσικό ηλιοβασίλεμα και, στη συνέχεια, απενεργοποιεί και επαναφέρει το ξυπνητήρι. Αυτό χρησιμοποιεί ελάχιστη ισχύ και φορτίζεται εύκολα με το TP 4056 και την ηλιακή κυψέλη.

Βήμα 6: Χρησιμοποιώντας το

Αυτό είναι ένα πραγματικά διασκεδαστικό μηχάνημα. Το χτύπημα για το ηλιοβασίλεμα είναι δημοφιλές σε πολλές παραλίες σε όλο τον κόσμο--καθισμένοι στην καρέκλα Tommy Bahama, η μπάλα του ήλιου που κατεβαίνει πίσω από ένα σύννεφο ανεβαίνει αναδρομικά με εικόνες ηλιοβασιλέματος.