Kit de supraviețuire cu energie solară Arduino: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Acest instructable va detalia crearea unui kit de supraviețuire multi-scop, Arduino de înaltă tehnologie. Modulele cheie pe care ne vom concentra în acest tutorial sunt un pachet de baterii reîncărcabile, o configurare serială a panoului solar, un buzzer electronic și un modul GPS + Bluetooth. Această combinație de articole vă va permite să speriați animalele, să alertați persoanele care răspund la salvare și să vă reîncărcați telefonul și să urmăriți calea configurării mobile Arduino.

O mare parte din cod și materiale puse la dispoziție în acest tutorial sunt posibile datorită comunității open source și lumii înfloritoare a creatorilor care sunt dispuși să se ajute reciproc.

O aplicație web a fost, de asemenea, scrisă pentru acest modul. Acest lucru vă va permite să mergeți fără telefonul dvs. și să puteți urmări în continuare drumețiile și călătoriile dvs. lungi și să le vizualizați folosind Googles Maps API. Acesta este un program simplu de scris și poate fi realizat și de dumneavoastră dacă doriți să modificați estetica sau caracteristicile paginii. Rețineți totuși că acest lucru trebuie să fie deschis în Chrome, deoarece folosește cel mai recent și mai bun web pentru API-ul Bluetooth.

Pasul 1: Cerințe

Tehnologia utilizată în acest tutorial este următoarea:

Un Arduino Mega 2560 (împreună cu un cablu USB-A la USB tip B pentru a încărca codul) 4x panouri solare flexibile A Seeed Studios Solar Shield v2.2 Un modul Arduino Bluetooth HM-10 (acceptă Bluetooth 4.0 care este important pentru interacțiunea cu dispozitivele moderne și pagini web) Un modul GPS Un buton simplu Orice buzzer electronic Aduino Un acumulator de 5000 mAh care acceptă încărcarea prin micro-usb și descărcarea prin USB-A. O panou pentru usurinta in utilizare si testare O multime de fire !! (De la tată la tată, de la tată la tată, de la tată la tată, cabluri de alimentare capabile de curenți mici) Capete terminale mici Cablu USB-A la orice Cablu micro-USB la orice

Pasul 2: Configurare alimentare

Cea mai importantă parte a configurării noastre mobile este asigurarea faptului că avem puterea în mișcare. Vom folosi scutul solar Seeed pentru a ne proteja componentele pe măsură ce creăm un sistem de 6 volți cu panourile noastre solare. Seeed Solar Shield poate gestiona o tensiune de intrare solară de 4,8 ~ 6 volți. Simțiți-vă liber să jucați cu această gamă, fie furnizând tensiune suplimentară și coborând-o, fie cablând circuitele în moduri diferite.

Pasul 1: În cazul în care panourile solare nu au conectori, este posibil să trebuiască să pătrundeți în căptușeala din spate pentru a găsi punctele de contact metalice pentru nodurile pozitive și respectiv negative. În caz contrar, dacă aveți fire cu panourile dvs., asigurați-vă că acestea pot fi conectate în planul atașat de mai sus. Tăierea și revânzarea firelor dvs. poate fi mai convenabilă în funcție de conexiune.

Pasul 2: lipirea unui fir tată la fiecare știft pozitiv și o sârmă mamă la fiecare știft negativ vă va permite să vă extindeți panourile solare după cum este necesar. În funcție de utilizarea acestui kit de supraviețuire, această opțiune de cablare vă oferă o flexibilitate mai mare în funcție de spațiul de lucru și de nevoi.

Pasul 2.b: Este o practică bună să vă testați cablurile cu un voltmetru. Dacă lucrați pe întuneric, o lanternă de pe camera telefonului dvs. ar trebui să fie suficientă pentru a trimite câteva cantități mici de tensiune care vor fi vizibile.

Pasul 3: Odată ce aveți un circuit în serie de panouri solare, (dacă utilizați cele descrise în cerințe, acum ar trebui să aveți un potențial de 6 volți), puteți începe să le conectați la ecranul solar sub terminalul etichetat „Solar '. Dacă firele dvs. nu se conectează la acest port, poate fi necesar să lipiți un terminal terminal pe firele dvs., astfel încât să vă puteți conecta la acesta.

Pasul 3.b: La fel ca pasul de mai sus, probabil că nu veți putea să vă conectați banca de alimentare direct la terminalul bateriei, mai ales cu o bancă de alimentare comercială. Probabil va trebui să tăiați cablul și să utilizați o lipire pentru a repara firele astfel încât să poată fi conectat la terminalul bateriei pentru încărcare solară.

Pasul 4. Tot cu powerbank-ul, conectați-l la portul microUSB de pe ecranul solar. Powerbank-ul nostru se încarcă prin MicroUSB și se descarcă prin USB-A. Cu un program de monitorizare a încărcării și descărcării, ar trebui să puteți utiliza pe deplin powerbank-ul dvs., indiferent de capacitatea / incapacitatea acestuia de a încărca și descărca în același timp.

Ecranul Solar Seeed oferă o lumină roșie pentru a indica când intră energie din panourile solare. Acest lucru poate fi util în testare!

Acum, că avem powerbank-ul nostru pregătit corespunzător pentru încărcare, putem aduce încărcătorul de telefon selectat astfel încât să vă puteți alimenta telefonul în orice călătorie! USB-C, Lightning, Microusb, îl numești!

Pasul 3: Module Bluetooth și GPS

Poate fi util să folosiți o placă de verificare pentru următorii pași, în funcție de faptul dacă utilizați sau nu un Arduino mai mic.

Pentru acești pași, vom folosi biblioteca SoftwareSerial. Dacă ați urmărit un Arduino diferit de Mega, (cum ar fi Arduino DUE), s-ar putea să vă lipsească bibliotecile pentru a continua cu următorul cod și pași. M-am străduit personal să găsesc soluții la DUE și am trecut la MEGA 2560.

Pasul 1: pini

HM - 10

HM-10 poate descrește 5 volți, deci nu ezitați să îl conectați la pinul de 3,3 sau 5v

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

GPS (NEO-6M-0-001)

Notă, antena trebuie conectată separat la receptor. Dacă vă luptați pentru a face această conexiune, (nu ar trebui să ia prea multă forță și ar trebui să conducă la un clic satisfăcător), atunci poate fi necesar să luați niște clești și să scurtați lățimea microcontrolerului modulului. Pe partea antenei, conectorul ar trebui să fie ușor evazat, așa că nu încercați să reduceți acest lucru sau vă veți lupta mai mult.

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

Deoarece aceste două module pot gestiona ambele 5 Volți, poate fi mai convenabil să le conectați în serie pe Breadboard. Modulul GPS nu va clipi roșu până când nu primește o conexiune puternică prin satelit, poate fi necesar să ieșiți afară și să așteptați câteva minute pentru ca acest lucru să se întâmple. Cu toate acestea, pentru utilizările ulterioare, acest lucru ar trebui să devină un proces mult mai rapid și posibil din condiții mai dure de satelit, cum ar fi interiorul.

Cu modulul GPS și o memorie mai mare de la Arduino Mega 2560, putem trimite datele noastre GPS către dispozitive Bluetooth și putem crea hărți prin diferite aplicații web.

Link către codul de mai jos

github.com/andym03/ArduinoSurvivalKit

Pasul 4: Cablarea butonului LED (opțional)

După cum știți bine, butoanele pot fi conectate printr-o simplă conexiune cu doi pini. Când butonul este apăsat, conexiunea dintre acești pini este restabilită. Multe butoane LED vor conține, de asemenea, pini suplimentari pentru iluminat. Aceasta separă logica fizică a luminii și estetica de scopul real al butonului. Butonul nostru conținea o etichetă pentru conexiunile pozitive și negative pentru cablare, totuși ne lipsea cablajul pentru pinii I / O. Acest lucru poate necesita unele testări sau lăudări. Pasul 1: Luați butonul cu „știfturi” și fixați firele masculine la ele, astfel încât butonul să poată fi plasat fie într-o placă de măsurare, fie direct în Arduino. Pasul 1b. Adăugarea termocontractabilă și a benzii electrice poate fi o modalitate excelentă de a asigura stabilitatea noului dvs. lipit pe fire. Omiterea acestui pas va economisi timp, dar va provoca o incertitudine mai mare atunci când testați noul buton fantezie, mai ales atunci când vă confruntați deja cu probleme de etichetare.

Pasul 2. Testați butonul și adăugați orice logică doriți, cum ar fi pornirea bluetooth-ului sau acționarea ca un buton pentru buzzer-ul nostru, care va fi instalat într-un pas viitor.

Pasul 3: Asigurați-vă că includeți un debouncer în codul dvs. pentru orice ați folosi butonul. Debouncers sunt o modalitate excelentă de a face curenții electrici intuitivi și utilizabili pentru programare.

Știfturi: butonul nostru este plasat sub linia de 3.3v împreună cu un sol. Ceilalți pini sunt în 5 și respectiv 6 și ne controlează soneria.

Pasul 5: Opțiunea 2: Buton normal

Dacă doriți să reduceți la minimum lipirea și confuzia, nu ezitați să optați pentru un buton normal. Acest lucru va fi de obicei mai bine etichetat și va oferi un clic mult mai tactil, care este mai ușor de testat.

Pasul 6: Buzzer

Un semnal sonor la frecvența corectă poate fi o teamă pentru animale (și potențial, supărătoare pentru copiii mici). Un rezistor poate fi utilizat pentru a vă asigura că nu aruncați buzzerul, deoarece nu necesită 3,3 volți pe care Arduino-ul nostru îl poate emite.

Arduino Mega 2560 are pini de rezervă, iar buzzerul nostru cu trei vârfuri este conectat la pinul 47, în mare parte pentru a păstra este separat și organizat din componente separate.

Pasul 7: Aplicare: Etape opționale - o jachetă alimentată cu energie solară

Amplasarea panourilor solare:

Un buzunar din plastic reciclat este realizat pentru a se încadra perfect în cele 4 bucăți de panouri solare ușoare și flexibile, care au o gaură de inel metalică, care permite trecerea firelor la stratul mediu al jachetei pentru a ajunge la banca de alimentare pentru încărcarea din stânga. - partea manuală a sacoului inteligent. Este plasat pe partea din față, deoarece excursioniștii pe distanțe lungi ar purta rucsaci mari pentru a rămâne peste noapte acolo, așezarea panourilor în spate ar fi cu siguranță mai puțin eficientă decât punerea lor în față.

Plastic transparent reciclat, prin urmare nu va afecta funcțiile panourilor, deoarece permite trecerea soarelui și, de asemenea, este rezistent la apă, ceea ce poate împiedica deteriorarea firului.

Există, de asemenea, o bandă dreptunghiulară care acoperă inelul metalic care permite conectarea între baterii și panouri, care este măsurată exact pentru a acoperi numai conexiunea de sârmă, dar nu și suprafața panourilor.

Mărimi: buzunarul din plastic permite 4 (195mm x 58mm fiecare) panouri solare îngrijite și aranjate eficient într-un model de picătură.

Materiale: țesături impermeabile și tirolii, plastic reciclat, inele metalice, nasturi din plastic, Un design inteligent pe trei straturi poate fi utilizat pentru a vă proteja cablajul și, de asemenea, pentru a oferi confort utilizatorului. Prin separarea cablurilor atât de straturile exterioare cât și de cele interioare, nu numai că vă permiteți mai mult spațiu de lucru, dar vă veți asigura că utilizatorul dvs. nu va fi mai înțelept în ceea ce privește puterea și complexitatea kitului dvs. Arduino Survival !!

Pasul 8: Aplicare: Pași opționali - o jachetă inteligentă

Luminile cu LED pot fi plasate, de asemenea, pe umerii și mânecile stratului interior al hainelor, în timp ce pentru a îmbunătăți în continuare componentele de supraviețuire și aspectul vizual al jachetei. LED-urile de putere redusă alese inteligent vor avea un impact limitat asupra powerbank-ului și vor menține în continuare scopul modulului nostru mobil Arduino. Asigurați-vă că aveți grijă adecvată pentru a nu supraîncălzi îmbrăcămintea și componentele electrice, cum ar fi pornirea pentru perioade lungi de timp. Simțiți-vă liber să vă lăsați telefonul în urmă și să faceți o drumeție, când vă întoarceți, veți putea încărca coordonatele GPS pe aplicația noastră web legată în primul pas al instructable.