Sistem de iluminare inteligent pe pasarelă - Echipa Sailor Moon: 12 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Salut! Acesta este Grace Rhee, Srijesh Konakanchi și Juan Landi și împreună suntem Team Sailor Moon! Astăzi vă vom aduce un proiect DIY în două părți pe care îl puteți implementa chiar în propria casă. Sistemul nostru final de iluminare inteligentă pe pasarelă include un senzor cu ultrasunete, senzor de mișcare PIR, convertor de lumină la frecvență, ecran OLED, citire / scriere card SD, telecomandă / receptor IR, senzor de umiditate și temperatură și un fotorezistor, dintre care trei pot fi testate în modelul nostru de mediu.

Acest sistem de iluminare a pasarelelor este un prototip conceput pentru a reduce la minimum poluarea luminoasă prin metode creative de protecție (sub forma unei semilune, în cinstea numelui echipei noastre), adună multe tipuri diferite de date și le înregistrează și să fie estetic plăcute privitorului. Vă dorim mult noroc cu acest proiect și să vă distrați mult!

Dragoste, Echipa Sailor Moon

Provizii

• Pentru modelul de mediu:

  • Plăci multiple din spumă
  • Hartie de constructie
  • Arduino Mega 2560 R3
  • Tone de fire
  • Ecran OLED
  • Senzor cu ultrasunete
  • Receptor IR / telecomandă
  • Fotorezistor
  • Pană de pâine
  • Cuțit Exacto
  • Rigla
  • Bastoane de gheață
  • Lansete de dibluri

• Pentru modelul final:

  • Arduino Mega 2560
  • imprimantă 3d
  • Computer / laptop
  • Bandă cu două fețe
  • Hot Glue Gun
  • Cititor / scriitor de carduri SD
  • Ecran OLED
  • Half Breadboard și Mini Breadboard
  • Câteva LED-uri galbene
  • Firuri masculine x femele și fire masculine x masculine
  • Dispozitive de decojire a firelor și fire personalizate (nu sunt necesare)

  • Senzori:

    • PIR
    • Telecomandă cu infraroșu și receptor
    • Senzor cu ultrasunete
    • Fotorezistor
    • Convertor de lumină la frecvență
    • Senzor de umiditate / temperatură

Asigurați-vă că descărcați fișierul.zip la acest link:

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

Pasul 1: Proiect lateral opțional: Model de mediu

Acum, să presupunem că doriți să testați capabilitățile sistemului nostru de iluminat pe pasarelă, dar doriți să știți în ce vă bagați înainte de a intra în el. Ei bine, o opțiune ușoară este crearea modelului nostru de mediu, care afișează câteva caracteristici selectate ale prototipului nostru pentru a arăta cum funcționează luminile în lumea reală.

Pentru a începe, consultați lista de aprovizionare din introducerea noastră și prezentați materialele astfel încât toate să fie ușor accesibile.

Casă:

Tăiați plăcile de spumă în două pătrate de 17 x 17 cm și încă două de aceeași dimensiune, cu excepția unui triunghi în partea de sus pentru a crea o formă de casă. Adeziv fierbinte toate acestea împreună. Acest lucru va crea casa model pentru a găzdui toate componentele electronice și le va ține departe de vedere. Tăiați un pătrat în partea laterală a unuia dintre pătrate pentru a lăsa să treacă cablul Arduino.

Acum, tăiați două plăci de spumă în dreptunghiuri de 51 x 44 cm. Acestea vor constitui baza proiectului dumneavoastră. Poziționați casa astfel încât să fie la 17 cm distanță de partea mai scurtă și creați o pasarelă care să ducă până la ușă. Acest lucru ar trebui să vă ajute să simulați pe cineva care merge mai târziu spre casă. Nu lipiți încă casa.

Pasarela si lumini:

Decupați o pasarelă de 17 cm lungime din hârtie de construcție și lipiți-o, începând de la marginea mai scurtă (44 cm). Acest lucru ar trebui să vă ajute să poziționați totul.

Pentru lumini, decupați două benzi de hârtie dintr-o bandă cu o grosime de 2,5 cm (sau un inch). Ar trebui să aibă 3 cm și 2 cm lungime (1,25 și 0,75 in. Grosime).

Luați-l pe cel mai lung și împărțiți-l în cincimi (0,25 in. Fiecare) așa cum se arată în imagine. Îndoiți de-a lungul acestor linii și lipiți suprapunerea. Acum ar trebui să arate ca o prismă dreptunghiulară, așa cum este ilustrat în imaginea următoare.

Odată ce lipiciul se usucă, marcați un loc de 0,25 in. De sus și faceți o decupare numai din partea respectivă. Acest lucru ar trebui să asigure faptul că LED-ul poate străluci. Acum, luați a doua bandă de hârtie și marcați o curbă așa cum se arată în imagine pentru a decupa. Înfășurați celălalt capăt în jurul celor trei laturi ale stâlpului luminos care nu au decupaj și strângeți partea de sus peste deschidere, asigurându-vă că acoperă deschiderea complet. Cutele cu care rămâneți ar trebui să fie ca cele marcate în imagine.

Lipiți totul și lăsați-l până când vă place! Repetați de câte ori aveți nevoie.

Pasul 2: Modelul de mediu: Asamblarea circuitului

Circuitul în sine este destul de simplu, dar fiți atenți la montarea corectă a firelor. După ce ați conectat totul la panou și arduino, tăiați două găuri în baza proiectului. Treceți firele LED printr-o gaură, iar senzorul OLED și ultrasonic prin cealaltă.

Pentru LED, decupați câte sloturi pătrate aveți nevoie și introduceți LED-urile prin ele. Fixați-l cu bandă și glisați deasupra capetele de iluminat. Am decis să ascundem senzorul cu ultrasunete cu o bază de gheață, dar nu ezitați să devenim creativi! Doar asigurați-vă că ați poziționat-o chiar la începutul trotuarului, fără niciun element care să îl blocheze. Pentru ecranul OLED, poziționați-l undeva unde poate fi văzut cu ușurință. L-am poziționat la baza proiectului. Receptorul IR și fotorezistorul au fost plasate de ferestrele pe care le-am tăiat din casă.

Pasul 3: Model de mediu: depanare și cod

După ce ați terminat construcția electrică, încărcați codul atașat și rulați-l. Sperăm că va funcționa, dar dacă nu, rezolvați problemele! Odată ce totul funcționează, continuați să tăiați tijele de dibluri pe care le aveți în 3 cm. bucăți și lipiți-l pe cele patru margini ale bazei. Aceasta este o mutare finală, deci asigurați-vă că totul este finalizat înainte de a face acest lucru.

Felicitări! Ați terminat aspectele tehnice ale acestei construcții! Acum tot ce trebuie să faceți este să-l faceți pe gustul dvs. Speram că v-a plăcut acest mini model:)

Pasul 4: Model final: Crearea circuitului

Pasul 5: Model final: Încărcarea codului pe circuit

După instalarea fișierului.zip de pe linkul Google Drive de mai sus, ar trebui să puteți găsi folderul de codare. În acesta, aveți codul atât pentru construcția de mediu, cât și pentru unitatea reală.

Deschideți cel pe care doriți să îl încărcați, apoi apăsați butonul de încărcare de pe IDE-ul Arduino. Asigurați-vă că cablurile sunt așezate corect și ar trebui să puteți rula programul cu succes.

Tot codul este comentat, așa că nu ezitați să aruncați o privire în jur despre cum funcționează toate împreună. De asemenea, puteți vedea o diagramă cu privire la modul în care ecranul OLED a fost codificat pentru a utiliza un sistem de stare numerică pentru a afișa textul pe care îl vedeți.

Controlul luminilor LED utilizează declarațiile if pentru a modifica luminozitatea LED-ului în funcție de situația în care se află.

Pasul 6: Model final: Ajutor pentru depanare

Puteți întâlni multe probleme în timp ce construiți orice structură Arduino. Dacă întâmpinați probleme, este mai mult decât probabil ca aceasta să fie o problemă electrică, deoarece aici au apărut o mulțime de erori proprii. Vom enumera o serie de probleme comune pe care le-am întâmpinat pentru a vă ajuta reperează-i repede.

• Datele nu sunt citite:

  Verificați din nou dacă toți pinii sunt așezați corect de la un pin la altul, atât pe panou, cât și pe Arduino Mega

• Codul nu se încarcă:

  Dacă aveți un port ocupat sau doar o eroare de încărcare, atunci cel mai adesea a existat un scurtcircuit. Aceasta înseamnă că unul dintre pini de masă (GND) sau tensiune (VCC) nu a fost așezat corect, provocând un scurtcircuit care interferează cu procesul de încărcare

• Încarcă cod, dar nu face nimic:

  În cod, primul lucru pe care îl verifică este dacă este detectat sau nu cardul SD, deci dacă nu este detectat, atunci programul nici măcar nu va ieși din setare. În acest caz, verificați dacă toți pinii cardului SD sunt așezați corect și pinii de alimentare sunt de asemenea corecți

Dacă tot nu reușiți să faceți acest lucru să funcționeze, trageți în sus monitorul serial de pe Arduino IDE și comutați rata BAUD pentru a corespunde cu ceea ce scrie în cod. De acolo, puteți adăuga unele Serial.println (date); linii pentru a verifica unde programul se oprește sau dacă primește sau nu valori de la senzori.

Pasul 7: Model final: fișiere.stl de tipărire 3D

Vă rugăm să vă asigurați că vă nivelați patul. Acestea sunt imprimeuri 3D foarte lungi și ne-ar plăcea ca ele să greșească oriunde. Nici cea mai mare parte nu are nevoie de suporturi. L-am tipărit în 0,28 pentru viteze mai mari, dar 0,16 și orice altceva între ele sunt, de asemenea, perfect, dacă doriți mai multe detalii. Aceste amprente pentru mine au durat aproximativ 20 de ore și le-am setat pe 250% pe Ender-3.

Pasul 8: Model final: Montați circuitul spre interior

Tocmai am folosit spatele stickie al panoului și l-am montat direct pe spatele carcasei. Va fi o potrivire foarte dificilă în interior, vă recomandăm cu tărie să utilizați cabluri personalizate, deoarece aceasta le ușurează, dar în cazul nostru, puteți vedea că a fost puțin prea strâns. De asemenea, în partea de jos, introduceți modulul de alimentare cu bateria din carcasă. În această imagine, am scos-o astfel încât să fie mai ușor să vizualizăm conținutul din carcasă. În plus, dacă nu utilizați cabluri personalizate, utilizați cravate cu fermoar sau legături pentru păr pentru a înfășura cablurile, este o treabă foarte plictisitoare, dar va face ca interiorul să arate mult mai bine și mai spațios în care să lucrați.

Pasul 9: Modelul final: Close Up corp de iluminat

Am închis-o temporar cu niște bandă, dar vă recomandăm să folosiți adeziv fierbinte sau un dispozitiv magnetic. Motivul utilizării noastre de bandă a fost incasat, trebuie să facem orice depanare electrică. Acest lucru s-a întâmplat pentru noi, dar folosind această metodă, am putut repara soluția. Nu recomandăm caseta pentru proiectul final, dar până când nu sunteți complet încrezători, nu faceți panoul lateral fixat permanent, altfel depanarea devine incredibil de dificilă.

Pasul 10: Model final: Remediați semiluna și atașați-l

Am forat găuri de dimensiuni medii pe părțile laterale ale carcasei și semiluna pentru a trece firele. În plus, am făcut găuri în formă de semilună pentru LED-uri. Am forat 9 găuri, dar am folosit doar 4 găuri, deoarece LED-urile erau suficient de luminoase împreună. În plus, am lipit semiluna pe cutie și am aplicat-o acolo. Semiluna noastră are 5 găuri majore pe care le-am folosit, 4 pentru LED-uri și una pentru atașarea la placa principală. Odată ce cablajul dvs. este complet, asigurați-vă că îl fixați pe învelișul superior pentru semilună.

Pasul 11: Modelul final: testați-l și adunați date

Acesta este un grafic cu două fotorezistoare pe parcursul nopții. Linia albastră este fotorezistorul care nu are nimic conectat. Este un rezistor gol. Dar linia roșie este mai mică și asta pentru că este un fotorezistor cu circuite instantanee și are un cilindru negru care să indice într-o singură direcție. Asta ne-ar da citiri mai precise și ar scoate lumina din orice altă direcție. Pentru a face acest lucru, puteți lua cardul SD și deschideți foaia Excel. De acolo, selectați ora și orice alte coloane pe care doriți. Este foarte ușor să graficezi și să schimbi ceea ce ai vrea să vezi din acesta. Sperăm că, pe măsură ce poluarea luminoasă se îmbunătățește, putem vedea nopți mai întunecate și valori mai mici!

Pasul 12: Concluzii și mulțumiri

Și … asta a fost de la Team Sailor Moon!

Sperăm că ați reușit să realizați ceea ce căutați să faceți și sperăm că v-a plăcut suficient pentru a lua în considerare implementarea prototipului nostru în propria dvs. casă;)

Dar nu am fi putut ajunge aici singuri - am vrea să acordăm credit acolo unde este datorat creditul.

În primul rând, minunatului nostru mentor, Isus, care a fost acolo la fiecare pas - vă suntem atât de recunoscători față de voi și pentru tot ceea ce ați făcut pentru noi în înființarea acestui program uimitor.

De asemenea, dorim să le mulțumim lui Ken, Geza, Kelly, Chris și Cynthia pentru toate momentele în care au participat la întâlniri și au lucrat cu noi, oferindu-ne feedback-ul foarte necesar, care ne-a ajutat să ne îmbunătățim sau cunoștințele de bază despre subiectele pe care le lucram. cu.

Vă mulțumim Elenco pentru că ați furnizat tuturor participanților la atelier seturi de circuite snap - au fost foarte utile în timpul construcției proiectului nostru.

Și donatorilor care au făcut posibil acest program, vă mulțumim pentru sprijinul acordat în acest atelier. Fără tine, nimic din toate acestea nu ar fi putut să se întâmple.

În cele din urmă, Emily, Aanika, Anika, Sneha, Mary, Jessica, Megan, Lissette și Leilani, colegii noștri participanți, vă mulțumesc pentru tot sprijinul acordat și pentru crearea unui mediu atât de primitor. Ne-a plăcut să vă cunoaștem în ultimele trei săptămâni și să rămânem în legătură!

-Team Sailor Moon

PS. Am adăugat o versiune extinsă a videoclipului de mai sus, unde împărtășim mai multe dintre problemele noastre prin care am trecut pentru a crea acest proiect. Sperăm să vă bucurați de plimbările noastre!