EqualAir: Afișaj portabil NeoPixel declanșat de senzorul de poluare a aerului: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Scopul proiectului este de a realiza un tricou portabil care să afișeze o grafică evocatoare atunci când poluarea aerului este peste un prag stabilit. Grafica este inspirată de jocul clasic „spărgători de cărămizi”, în sensul că mașina este ca o paletă care scuipă evacuarea (care sunt ca niște bile) care „lovesc” bucăți de plămâni și le degradează. Când poluarea aerului depășește un prag (de exemplu, când mergeți cu mașinile), tricourile albe, altfel inofensive, încep să redea ecranul. Acest proiect a fost construit de Jordan, Mary, Nick și Odessa pentru o clasă numită The Art and Science of Making.

Pasul 1: Strângeți-vă materialele

Afişa:

• 6 * Benzi LED Adafruit NeoPixel Digital RGBW - PCB alb 144 LED / m
• 1 * Arduino Mega (conform site-ului web Adafruit, utilizarea mai multor câteva benzi de NeoPixel necesită un Arduino Mega)
• Baterie de 1 * 9 volt
• 1 * încărcător pentru laptop

Detectare:

1 * senzor Adafruit MiCS5524 (acesta a fost senzorul de poluare a aerului pe care l-am folosit pentru că este ieftin. Dezavantajul este că simte mai multe gaze și nu distinge între ele)

Alte:

2 * tricou alb (vă sugerăm să cumpărați tricouri care sunt prea mari, deoarece 1) trebuie să fie loc pentru hardware și 2) va trebui să tăiați un pic de material suplimentar pentru a face un buzunar ascunde hardware-ul)

Instrumente:

• Jumpers
• Protoboard
• Condensator
• Rezistor
• Cleste de sarma
• Mașină de lipit
• Material de cusut și / sau lipici pentru țesături

Pasul 2: Asamblarea grilei NeoPixel

Pentru a asambla grila NeoPixel, benzile originale NeoPixel trebuie tăiate și re-lipite în funcție de dimensiunile grilei dorite. Pentru acest design, construiam o rețea de 47x16 de NeoPixels:

1. Tăiați benzile de 1 metru (144 NeoPixel) în 47 de pași NeoPixel, având grijă să permiteți să se lipească un spațiu la marginile benzilor (există cabluri metalice mici care sunt vizibile pe fundul NeoPixels). Asigurați-vă că tăiați astfel încât întregul tampon de lipit să fie expus (deoarece acestea sunt deja atât de mici pentru început). Motivul pentru care benzile au 47 de pixeli în loc de (144/3 = 48) pixeli lungime este că veți pierde cel puțin unul din tăierea lor, deoarece NeoPixel-urile sunt atât de apropiate.
2. Așezați cu atenție coloanele una lângă cealaltă (utilizați opțional banda electrică pentru a le menține în poziție) și asigurați-vă că dimensiunile sunt dorite (47x16). Așezați coloanele într-un model S.
3. NeoPixels au cabluri pentru intrare de tensiune, intrare și masă care ar trebui conectate la omologii lor din banda următoare. Folosind firul cu mai multe fire, conectați cablurile coloanelor împreună într-un model S, având grijă să conectați cablurile corecte.
4. Lăsați cablurile la capetele grilei (ar trebui să existe 2 capete - unul de unde ați început și unul unde ați terminat modelul S) și adăugați opțional extensii de sârmă pentru comoditate. Puteți, de asemenea, opțional să scoateți cu bandă sau să fixați cablurile la final. De asemenea, lipici fierbinte peste conexiuni pentru a le asigura.
5. Asigurați-vă că rețeaua nou asamblată este sigură adăugând câteva straturi de bandă electrică sau alt adeziv în spate.

Acum ar trebui să aveți o grilă de lucru pe care să o puteți testa. În biblioteca NeoPixel Matrix, puteți utiliza exemplul de cod matrixtest pentru a vedea dacă grila funcționează conform așteptărilor. Dacă da, ar trebui să arate ca fotografia de mai sus (ignorați Arduino Uno din față, a fost pentru a testa altceva)

Pasul 3: Adăugarea senzorului

Un aspect cheie al acestui proiect este senzorul, un Adafruit MiCS5524, care poate detecta diferite gaze din aer și le poate semnaliza intensitatea prin intrare analogică.

1. Mai întâi, asigurați-vă că cele trei conductoare către senzor - tensiune de intrare, ieșire și împământare - au fost cablate corect (utilizați opțional sârmă colorată corespunzător pentru a vă ajuta).
2. Conectați intrarea de tensiune la ieșirea de 5V de pe placa Arduino și conectați pământul la pământ pe placa.
3. Apoi, conectați ieșirea la A0 (sau pinul analogic la alegere) pe placa Arduino. Acesta este tot ceea ce este necesar pentru a conecta senzorul la Arduino.
4. Opțional, utilizați monitorul Serial pentru a verifica dacă citirile sunt raportate de senzor (citirile ar trebui să se deplaseze în jurul unui număr și să se schimbe atunci când senzorul este plasat lângă o sursă de monoxid de carbon sau alte vapori).

Online, există instrucțiuni pentru calibrarea acestui senzor în special, astfel încât să fie sensibil la o schimbare a mediului. Ceea ce am făcut a fost să lăsăm senzorul timp de câteva ore pentru a determina care este intervalul de citire „obișnuit” pentru camera în care se afla. Apoi, pentru a testa „declanșarea” afișajului, am folosit o minge de bumbac înmuiată în alcool de frecare astfel încât citirea senzorului ar crește peste un prag stabilit pentru a începe o buclă a imaginii.

Pasul 4: Depanarea codului

Atașat este codul. Observați că există multe antete incluse în partea de sus. Pentru a descărca antetele necesare, în IDE-ul Arduino, faceți clic pe schiță, includeți biblioteca și apoi gestionați bibliotecile. Înainte de a putea încărca fișierul atașat, va trebui să descărcați următoarele biblioteci:

• Adafruit NeoPixel
• Adafruit NeoMatrix
• Biblioteca AdFruit GFX

După ce ați descărcat aceste biblioteci, în IDE-ul Arduino, sub fișier, exemple, veți găsi un exemplu de cod care poate fi modificat pentru a fi testat pe măsură ce mergeți. De exemplu, strandtest și matrixtest au fost foarte utile pentru testarea grilei NeoPixel. Online, este, de asemenea, ușor de găsit probe de probă pentru senzorul de poluare a aerului.

Înainte de a putea încărca fișierul și a vedea grila de lucru, iată câteva linii de cod care pot fi modificate:

#define PIN 6

#define SENSOR_PIN A0

Pinul 6 ar trebui să fie comutat la numărul pinului cu care grila NeoPixel este atașată la Arduino

Pinul AO ar trebui să fie comutat la numărul pinului cu care senzorul este atașat la Arduino

#define STOP 300

#define NUM_BALLS 8

Adafruit_NeoMatrix matrix = Adafruit_NeoMatrix (GRID_COLS, GRID_ROWS, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB + NEO_KHZ8;

Numărul 300 definește câți pixeli ai plămânului sunt degradați pentru a fi considerați un ciclu al afișajului. Creșterea numărului ar face ciclul mai lung (de exemplu, mai mulți plămâni sunt degradați) și invers.

Numărul 8 definește numărul de "bile" (evacuare) care ies din mașină

Acum, dacă ați urmat instrucțiunile pentru a construi grila exact, configurația NeoMatrix ar trebui să funcționeze. Cu toate acestea, este bine să rețineți că ceea ce spune această configurație este că coordonata 0, 0 este în partea stângă sus, am conectat coloane de benzi, iar benzile sunt conectate într-o formație S. Astfel, dacă grila dvs. arată perfect, cu excepția faptului că este oglindită sau cu 90 de grade oprită, este probabil să configurați grila diferit și să schimbați codul aici. Până la sfârșitul acestui pas, ar trebui să aveți ceva care seamănă cu videoclipul, declanșăm tricoul cu o minge de bumbac înmuiată în alcool de frecare, grafica joacă o buclă și nu poate fi relansată până când bucla nu este complet.

Pasul 5: Îmbinarea tricoului

Yay! Acum că aveți afișajul, senzorul și codul funcționează, este timpul să puneți totul împreună. În cele din urmă, vom avea tot hardware-ul atașat la cămașa interioară, iar apoi cămașa exterioară deasupra ascunde totul. Tricourile erau prea mari, așa că am tăiat o bandă de jos. Acest lucru ne-a dat țesătura de care aveam nevoie pentru a coase un buzunar pentru a ascunde hardware-ul.

Cămașă interioară:

1. Începeți prin așeza mai întâi benzi de bandă electrică pe partea din spate a rețelei NeoPixel doar pentru a o asigura (veți ști că sunteți bine dacă puteți transporta rețeaua într-o singură bucată)
2. Tesatura lipeste grila NeoPixel pe tricoul interior. Asigurați-vă că grila este centrată și peste locul în care se află de fapt plămânii.
3. Lăsați adezivul să se usuce după cum este necesar, asigurați-vă că adezivul nu se scurge pe partea din spate a cămășii și lipiți cămașa închisă. Odată ce grila este pornită, vedeți cât de departe pot fi plasate Arduino, bateria etc. Pentru noi, am lipit firele jumper astfel încât componentele noastre electronice să fie în spatele cămășii.
4. Coaseți banda de țesătură pentru a crea un buzunar mic pentru componentele electronice. Puteți coase unele componente în buzunar (de exemplu, Arduino) pentru a le face mai sigure.
5. Tăiați o mică fantă pentru ca senzorul să se uite, pentru noi, aceasta se afla în centrul gulerului din spatele cămășii.

Cămașă exterioară: Motivul cămășii exterioare este că arată mai bine cu o cămașă exterioară. Cămașa exterioară ascunde componentele electronice și difuzează lumina din NeoPixels.

1. Așezați cu atenție cămașa exterioară peste cămașa interioară
2. Lipiți țesătura sau coaseți cămașa interioară la cămașa exterioară, astfel încât grila să pară învățată atunci când este aprinsă (în imagine, liniuțele negre sunt locul în care se află lipiciul pentru țesături)

Pasul 6: Depanare

Felicitări! Acum aveți un tricou purtabil care se aprinde pe baza nivelurilor de poluare a aerului. Dacă nu, atunci probabil că ați lovit o problemă (am lovit multe), așa că iată câteva sugestii de depanare:

• Tampoanele de lipit de pe benzile NeoPixel sunt extrem de mici, astfel încât este dificil să asigurați conexiunile la rețea. Am folosit lipire de plumb, sârmă electrică cu mai multe fire și am lipit la cald conexiunile.
• Ca urmare a faptului că NeoPixel este atât de aproape unul de celălalt pe bandă, am pierdut cel puțin 1 pixel ori de câte ori tăiem firul. Folosirea foarfecelor a fost mai bună decât folosirea unui cuțit exact, doar curățați rășina de plastic și tăiați-o.
• Dacă afișajul NeoPixel prezintă o culoare ciudată (de exemplu, o decolorare spre roșu, orice nuanță de roșu în loc de alb), este probabil pentru că rețeaua nu primește suficientă energie. Pentru a încărca codul, am avut totul deconectat, am încărcat codul, apoi am deconectat computerul, am conectat bateria la Arduino și, în cele din urmă, am conectat adaptorul laptopului la rețea.
• Dacă afișajul NeoPixel prezintă culori complet aleatorii la intervale aleatorii, asigurați-vă că motivele sunt comune.
• Când utilizați lipici din țesături, asigurați-vă că nu utilizați prea mult astfel încât să se infiltreze și să lipească tricoul. Am pus o scândură de lemn între două bucăți de țesătură care altfel ar fi atinse.

Sperăm că v-a plăcut acest instructable! Următorul pas este să conectați rețeaua la o baterie portabilă și să o luați pe o stradă, unde poluarea aerului de la mașini și alți poluanți va declanșa afișajul.