„Smart Walkway“apšvietimo sistema- „Sailor Moon“komanda: 12 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Sveiki! Tai Grace Rhee, Srijesh Konakanchi ir Juan Landi, o kartu mes esame „Team Sailor Moon“! Šiandien mes jums pristatysime dviejų dalių „pasidaryk pats“projektą, kurį galėsite įgyvendinti savo namuose. Mūsų galutinė išmanioji takų apšvietimo sistema apima ultragarsinį jutiklį, PIR judesio jutiklį, šviesos ir dažnio keitiklį, OLED ekraną, SD kortelių skaitymo/rašymo įrenginį, IR nuotolinį/imtuvą, drėgmės ir temperatūros jutiklį bei fotorezistorių, iš kurių tris galima išbandyti mūsų aplinkosaugos modelis.

Ši takų apšvietimo sistema yra prototipas, sukurtas siekiant sumažinti šviesos taršą naudojant kūrybinius ekranavimo metodus (pusmėnulio formos, mūsų komandos vardo garbei), surinkti daug įvairių tipų duomenų ir juos įrašyti bei būti estetiškai malonus žiūrovui.. Linkime sėkmės įgyvendinant šį projektą ir labai smagiai!

Meilė, „Sailor Moon“komanda

Prekės

• Dėl aplinkos modelio:

  • Kelios putplasčio plokštės
  • Statybinis popierius
  • „Arduino Mega 2560 R3“
  • Tonų laidų
  • OLED ekranas
  • Ultragarsinis jutiklis
  • IR imtuvas/nuotolinio valdymo pultas
  • Fotorezistorius
  • Bandomoji Lenta
  • „Exacto“peilis
  • Valdovas
  • Popsicle lazdelės
  • Kaiščių strypai

• Galutiniam modeliui:

  • „Arduino Mega 2560“
  • 3D spausdintuvas
  • Kompiuteris/nešiojamas kompiuteris
  • Dvipusė juosta
  • Karšto klijų pistoletas
  • SD kortelių skaitytuvas/rašytojas
  • OLED ekranas
  • Pusė duonos ir mini kepimo lenta
  • Pora geltonų šviesos diodų
  • Vyriški x moteriški laidai ir vyriški x vyriški laidai
  • Laidų nuėmikliai ir nestandartiniai laidai (nebūtina)

  • Jutikliai:

    • PIR
    • Infraraudonųjų spindulių nuotolinio valdymo pultas ir imtuvas
    • Ultragarsinis jutiklis
    • Fotorezistorius
    • Šviesos į dažnio keitiklis
    • Drėgmės/temperatūros jutiklis

Būtinai atsisiųskite.zip failą iš šios nuorodos:

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

1 žingsnis: pasirenkamas šalutinis projektas: aplinkos modelis

Tarkime, jūs norite išbandyti mūsų pėsčiųjų takų apšvietimo sistemos galimybes, tačiau prieš įsitraukdami norite žinoti, į ką įsitraukiate. Na, paprastas variantas yra sukurti mūsų aplinkos modelį, kuriame būtų parodytos kelios mūsų prototipo savybės, kad būtų parodytas, kaip šviesos gali veikti realiame pasaulyje.

Norėdami pradėti, mūsų įžangoje rasite tiekimo sąrašą ir išdėstykite medžiagas taip, kad visos būtų lengvai prieinamos.

Namas:

Putplasčio plokštes supjaustykite į du 17 x 17 cm kvadratus ir dar du tokio paties dydžio kvadratus, išskyrus su trikampiu viršuje, kad sukurtumėte namo formą. Karštus klijus visa tai kartu. Tai sukurs modelio namą, kuriame bus visa jūsų elektronika, ir jie nebus matomi. Iškirpkite kvadratą vieno iš kvadratų šone, kad praeitų „Arduino“kabelis.

Dabar supjaustykite dvi putplasčio plokštes į 51 x 44 cm stačiakampius. Tai bus jūsų projekto pagrindas. Pastatykite namą taip, kad jis būtų 17 cm atstumu nuo trumpesnės pusės, ir sukurkite taką, vedantį iki durų. Tai turėtų padėti vėliau pamėgdžioti žmogų, einantį į namus. Dar neklijuokite namo.

Pėsčiųjų takas ir žibintai:

Iškirpkite 17 cm ilgio taką iš statybinio popieriaus ir klijuokite žemyn, pradedant nuo trumpesnio krašto (44 cm). Tai turėtų padėti viską išdėstyti.

Šviestuvams iš 2,5 cm (arba colio) storio juostelės iškirpkite dvi popieriaus juosteles. Jie turėtų būti 3 cm ir 2 cm ilgio (1,25 ir 0,75 colio storio).

Paimkite ilgesnį ir padalinkite jį į penktadalius (po 0,25 colio), kaip parodyta paveikslėlyje. Sulenkite išilgai šių linijų ir priklijuokite persidengimą. Dabar ji turėtų atrodyti kaip stačiakampė prizmė, kaip parodyta kitame paveikslėlyje.

Kai klijai išdžiūsta, pažymėkite 0,25 colio tašką nuo viršaus ir iškirpkite tik tą pusę. Tai turėtų užtikrinti, kad šviesos diodas galėtų šviesti. Dabar paimkite antrąją popieriaus juostelę ir pažymėkite kreivę, kaip parodyta paveikslėlyje. Apvyniokite kitą galą aplink tris šviestuvo stulpelio puses, kuriose nėra išpjovos, ir sutraukite viršūnę virš angos, užtikrindami, kad ji visiškai uždengtų angą. Jūsų paliktos raukšlės turėtų būti tokios, kaip pažymėtos paveikslėlyje.

Klijuokite visa tai ir trinkite, kol patiks! Kartokite tiek kartų, kiek reikia.

2 žingsnis: Aplinkosaugos modelis: grandinės sujungimas

Pati grandinė yra gana paprasta, tačiau būkite atsargūs, kaip tinkamai suklastoti laidus. Prijungę viską prie duonos lentos ir arduino, iškirpkite dvi skylutes projekto pagrinde. Per vieną skylę praveskite šviesos diodų laidus, o per kitą - OLED ir ultragarso jutiklius.

Šviesos diodui iškirpkite tiek kvadratinių lizdų, kiek jums reikia, ir perkiškite šviesos diodus pro juos. Užfiksuokite jį lipnia juostele ir užlenkite apšvietimo viršūnes. Mes nusprendėme nuslėpti ultragarso jutiklį su popsicle pagrindu, tačiau drąsiai būkite kūrybingi! Tiesiog įsitikinkite, kad jį pastatėte pačioje tako pradžioje, be jokių daiktų, kurie jį blokuotų. Jei naudojate OLED ekraną, padėkite jį ten, kur jį būtų lengva pamatyti. Mes jį išdėstėme projekto pagrinde. IR imtuvas ir fotorezistorius buvo pastatyti prie langų, kuriuos išpjovėme iš namų.

3 žingsnis: aplinkos modelis: trikčių šalinimas ir kodas

Baigę elektros instaliaciją, įkelkite pridėtą kodą ir paleiskite jį. Tikimės, kad tai veiks, bet jei ne, pašalinkite triktis! Kai viskas pavyks, supjaustykite turimus kaiščių strypus į 3 cm. gabalus ir priklijuokite jį prie keturių pagrindo kraštų. Tai paskutinis žingsnis, todėl prieš tai darydami įsitikinkite, kad viskas yra baigta.

Sveikinu! Baigėte šio statinio techninius aspektus! Dabar viskas, ką jums reikia padaryti, tai džiazuoti pagal savo skonį. Tikimės, kad jums patiko šis mini modelis:)

4 žingsnis: galutinis modelis: grandinės kūrimas

5 žingsnis: galutinis modelis: kodo įkėlimas į grandinę

Įdiegę.zip failą iš aukščiau esančios „Google“disko nuorodos, turėtumėte rasti kodavimo aplanką. Jame yra ir aplinkos kūrimo, ir tikrojo vieneto kodas.

Atidarykite tą, kurį norite įkelti, tada tiesiog paspauskite „Arduino IDE“įkėlimo mygtuką. Įsitikinkite, kad kabeliai yra tinkamai įdėti, ir turėtumėte sugebėti sėkmingai paleisti programą.

Visas kodas yra komentuojamas, todėl nedvejodami pasidomėkite, kaip visa tai veikia kartu. Taip pat galite pamatyti diagramą, kaip OLED ekranas buvo užkoduotas, kad būtų rodomas tekstas rodomas naudojant skaičių būsenos sistemą.

Šviesos diodų žibintų valdiklis naudoja, jei teiginiai keičia šviesos diodo ryškumą, atsižvelgiant į situaciją, kurioje jis yra.

6 veiksmas: galutinis modelis: trikčių šalinimo pagalba

Kurdami bet kokią „Arduino“struktūrą galite susidurti su daugybe problemų. Jei susidursite su bet kuriomis problemomis, greičiausiai tai bus elektros problema, nes čia atsirado daug mūsų pačių klaidų. Išvardinsime keletą bendrų problemų, su kuriomis susidūrėme, kad padėtume jums greitai juos pastebėti.

• Duomenys neskaitomi:

  Dar kartą patikrinkite, ar visi kaiščiai yra teisingai uždėti iš vieno kaiščio į kitą tiek ant lentos, tiek prie „Arduino Mega“

• Kodas neįkeliamas:

  Jei uostas yra užimtas arba tiesiog įkeliate klaidą, dažniausiai įvyko trumpasis jungimas. Tai reiškia, kad vienas iš jūsų įžeminimo (GND) arba įtampos (VCC) kaiščių buvo netinkamai įdėtas, todėl įvyko trumpasis jungimas, trukdantis įkėlimo procesui

• Kodas įkeliamas, bet nieko nedaro:

  Kode pirmas dalykas, kurį jis tikrina, yra tai, ar SD kortelė yra aptinkama, ar ne, taigi, jei ji neaptinkama, programa net neišeis iš sąrankos. Tokiu atveju patikrinkite, ar visi SD kortelės kaiščiai yra teisingai uždėti, o maitinimo smeigtukai taip pat yra teisingi

Jei vis tiek negalite to padaryti, patraukite „Arduino IDE“serijos monitorių ir perjunkite BAUD dažnį, kad jis atitiktų tai, kas sakoma kode. Iš ten galite pridėti keletą Serial.println (duomenys); eilutes, kad patikrintų, kur programa sustoja, ar ji gauna reikšmes iš jutiklių.

7 veiksmas: galutinis modelis: 3D spausdinimo.stl failai

Būtinai išlyginkite lovą. Tai labai ilgi 3D atspaudai, ir mes nekenčiame, kad jie gali bet kur suklysti. Daugumai taip pat nereikia atramų. Aš išspausdinau jį 0,28, kad būtų didesnis greitis, tačiau 0,16 ir viskas, kas yra tarp jų, taip pat puikiai tinka, jei norite daugiau detalių. Šie spaudiniai man truko apie 20 valandų, o „Ender-3“buvau juos nustatęs 250%.

8 žingsnis: Galutinis modelis: pritvirtinkite grandinę prie vidaus

Mes tiesiog panaudojome lipnią duonos lentos nugarėlę ir pritvirtinome ją tiesiai prie korpuso galo. Tai bus labai sunku pritaikyti viduje, labai rekomenduojame naudoti pasirinktinius kabelius, nes tai palengvina, tačiau mūsų atveju matote, kad tai buvo šiek tiek per ankšta. Taip pat apačioje įdėkite maitinimo modulį su baterija korpuso viduje. Šiame paveikslėlyje mes jį ištraukėme, kad būtų lengviau peržiūrėti dėklo turinį. Be to, jei nenaudojate pasirinktinių kabelių, apvyniokite kabelius užtrauktukais ar plaukų segtukais, tai yra labai varginantis darbas, tačiau dėl to vidus atrodys daug geriau ir erdvesnis, kad galėtumėte dirbti.

9 veiksmas: galutinis modelis: uždarykite šviestuvą

Mes laikinai uždengėme jį lipnia juosta, tačiau labai rekomenduojame naudoti karštus klijus arba magnetinį tvirtinimą. Dėl to, kad naudojome juostą, atsirado priežastis, dėl kurios reikėjo atlikti bet kokius elektros trikčių šalinimo veiksmus. Tai atsitiko mums, tačiau naudodami šį metodą greitai sugebėjome išspręsti sprendimą. Mes nerekomenduojame juostos galutiniam projektui, tačiau kol nesate visiškai įsitikinę, neuždėkite šoninio skydelio nuolat, kitaip trikčių šalinimas tampa neįtikėtinai sudėtingas.

10 veiksmas: galutinis modelis: pritvirtinkite pusmėnulį ir pritvirtinkite

Išgręžėme vidutinio dydžio skyles korpuso šonuose ir pusmėnulį, kad laidai galėtų praeiti. Be to, mes išgręžėme skylutes pusmėnulio formos šviesos diodams. Mes gręžėme 9 skyles, bet panaudojome tik 4 iš jų, nes šviesos diodai kartu buvo pakankamai ryškūs. Be to, mes karštai priklijavome pusmėnulį ant dėžutės ir pritvirtinome ten. Mūsų pusmėnulis turi 5 pagrindines skyles, kurias mes panaudojome, 4 - šviesos diodams ir vieną - tvirtinimui prie pagrindinės plokštės. Kai jūsų laidai bus baigti, būtinai pritvirtinkite juos viršutiniame pusmėnulio gaubte.

11 veiksmas: galutinis modelis: išbandykite ir surinkite duomenis

Tai dviejų fotorezistorių grafikas per naktį. Mėlyna linija yra fotorezistorius, kuris neturi nieko prijungto. Tai plikas rezistorius. Tačiau raudona linija yra žemesnė ir taip yra todėl, kad tai yra fotorezistorius, kurio grandinės yra greitos, ir turi juodą cilindrą, nukreiptą tik viena kryptimi. Tai suteiktų mums tikslesnius rodmenis ir pašalintų šviesą iš bet kurios kitos krypties. Norėdami tai padaryti patys, galite pasiimti SD kortelę ir atidaryti „Excel“lapą. Iš ten pasirinkite laiką ir kitus norimus stulpelius. Labai lengva nubraižyti ir pakeisti tai, ką norėtumėte iš jo matyti. Tikimės, kad gerėjant šviesos taršai galime matyti tamsesnes naktis ir mažesnes vertes!

12 žingsnis: Išvados ir padėkos

Ir tai buvo iš „Sailor Moon“komandos!

Tikimės, kad jums pavyko įgyvendinti tai, ko siekėte, ir tikimės, kad jums tai patiko pakankamai, kad galėtumėte apsvarstyti galimybę įdiegti mūsų prototipą savo namuose;)

Bet mes negalėjome čia patekti vieni- norėtume suteikti kreditą ten, kur reikia.

Visų pirma, mūsų nuostabiam mentoriui Jėzui, kuris buvo ten kiekviename žingsnyje- esame labai dėkingi jums ir už viską, ką padarėte dėl mūsų, sukurdami šią nuostabią programą.

Taip pat norėtume padėkoti Kenui, Gezai, Kelly, Chrisui ir Cynthiai už visą laiką, kai jie atėjo į susitikimus ir dirbo su mumis, suteikdami mums labai reikalingų atsiliepimų, kurie padėjo mums tobulėti, arba pagrindines žinias apie mūsų dirbamas temas. su.

Dėkojame „Elenco“, kad aprūpino visus seminaro dalyvius greitojo jungimo grandinėmis- jie labai pravertė kuriant mūsų projektą.

Ir aukotojams, padėjusiems įgyvendinti šią programą, dėkojame už jūsų paramą šiame seminare. Be jūsų niekas iš to nebūtų įvykęs.

Galiausiai, mūsų kolegoms dalyviams, Emily, Aanika, Anika, Sneha, Mary, Jessica, Megan, Lissette ir Leilani, dėkojame už visą jūsų paramą ir tokią jaukią aplinką. Mums patiko su jumis susipažinti per pastarąsias tris savaites ir palaikykime ryšį!

-Komandos jūreivis Mėnulis

PS. Mes pridėjome išplėstinę vaizdo įrašo versiją, kurioje dalijamės daugiau problemų, kurias patyrėme kurdami šį projektą. Tikimės, kad jums patiks mūsų šurmulys!