Saulės energija varomas LED stovėjimo jutiklis: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Daugiau nei „SumMy“„YouTube“kanalasSekite daugiau autoriaus:

Apie: Aš esu mokytojas, kuris kartais kuria vaizdo įrašus. Daugiau apie daugiau nei suma »

Mūsų garaže nėra daug gylio, o pabaigoje yra spintos, kurios dar labiau sumažina gylį. Mano žmonos automobilis yra pakankamai trumpas, kad tilptų, bet jis yra netoli. Aš sukūriau šį jutiklį, kad supaprastinčiau stovėjimo procesą ir įsitikinčiau, kad automobilis pilnas garaže, prieš einant per toli ir atsitrenkiant į spinteles.

Kai jis buvo suprojektuotas, nusprendžiau jį maitinti saulės kolektoriais, nes turėjau gerą vietą juos įdėti, ir mano planas yra išplėsti šią sistemą, kad ateityje gabentų daugiau daiktų garaže.

Žiūrėkite šį vaizdo įrašą, kad gautumėte trumpą apžvalgą:

Prekės

3D spausdinimo korpusai ir LED difuzorius

3D spausdinti vielos spaustukai

„Arduino Nano“, „Breadboard“ir „Jumper“laidai

Saulės energijos valdytojas

Saulės elementai

Lydinė duonos lenta, 2 laidų jungtis, 3 laidų jungtis, 4 laidų jungtis

LED juostelė (60/m) WS2812

14500 ličio jonų baterijų

Elektrinis atsuktuvas

Ultragarsinis jutiklis

Dvipusė juosta, skysta elektros juosta

Vielos nuėmiklis, lituoklis

3d spausdintuvas

Karšto oro pistoletas

M3x8mm varžtai, M3 veržlė

*visos nuorodos yra filialų nuorodos

1 žingsnis: sukurkite grandinę + kodą

Atsisiųskite ir įdiekite arduino eskizą. Rasta čia: Parkavimo jutiklio eskizas

Grandinę sudaro ultragarsinis jutiklis, arduino nano ir WS2812B 5V adresinė LED juostelė. Iš pradžių buvau susirūpinęs dėl ultragarso jutiklio naudojimo, nes automobilio paviršius nėra plokščias, tačiau po pirminio bandymo neatrodė, kad tai būtų problema.

Prijunkite šiuos įrenginius prie nurodytų arduino kaiščių (arba pakeiskite juos 5–7 eilučių kode):

LED juostelė -> kaištis 8

Ultragarsinis jutiklis -> kaištis 12

Ultragarso jutiklio aidas -> kaištis 11

Norėdami pritaikyti kodą, kad jis atitiktų jūsų programą, galite pakeisti šias kodo eilutes:

9: Tai yra cm skaičius, kuriuo įjungiamos šviesos

10: tai yra riba, leidžianti jums žinoti, kad esate arti

11: tai yra cm skaičius, leidžiantis žinoti, kad esate saugiu atstumu

12: šiuo atstumu lemputės pradeda purpuriškai šviesti, pranešdamos, kad reikia sustoti

13: šiuo atstumu lemputės pradeda mirksėti, pranešdamos, kad esate per arti

Keletas kitų skaičių, kuriuos reikia koreguoti:

15: tai skaičius sekundėmis, kurių reikia laukti, kol automobilis sustos, kol užsidegs šviesos ir „Arduino“įjungs mažos galios režimą.

17: šis skaičius parodo atstumo svyravimų dydį, kuris yra leistinas, kol jutiklis užregistruoja judesį ir vėl įsijungia.

Aš panaudojau „Mažos galios“biblioteką, kad „Arduino“užmigtų, kai jis nebuvo naudojamas. Šiame „Sparkfun“vadove pateikiama jo veikimo apžvalga, o įdiegti galite atsisiųsti čia: Mažos galios biblioteka. Radau, kad biblioteka trukdė nuosekliajam monitoriui, todėl negalėsite ja naudotis, įtraukdami ir naudodami mažos galios biblioteką.

2 žingsnis: grandinės litavimas

Perkelkite grandinės komponentus į prototipo plokštę ir lituokite. Lituokite 4 kontaktų JST jungtį ultragarsiniam jutikliui ir 3 kontaktų JST jungtį LED juostai. Pridėjau 2 laidų JST jungtį prie 5 V ir įžeminau, kad galėčiau iš išorės maitinti komponentus ir arduino.

3 žingsnis: ultragarso jutiklio montavimas

Nulaužkite 4 kontaktų gaubtelį iš moteriškos antraštės, sulenkite kaiščius ir lydmetalį prie 4 kontaktų jungties, kad galėtumėte nustumti jį ant ultragarso jutiklio. Dažykite skysta elektros juosta.

Pažymėkite jutiklio ir LED juostelės vietas ant spintelės, kurioje ketinama montuoti detektorių. Užklijuokite 3D spausdintą ultragarso jutiklio laikiklį į pasirinktą vietą dvipuse juosta. Gręžkite skyles į sieną, kad galėtumėte tiekti laidą.

4 žingsnis: LED juostelės montavimas

Iškirpkite jums tinkančio ilgio LED juostelę. (Mano ilgis buvo 20 šviesos diodų ir 60 LED/m). Lituokite 3 kontaktų jungtį prie įvesties pusės ir dažykite skysta elektros juosta.

Jei dėsite šviesos diodus tokius, kokie yra ant sienos, pikselių matymo kampas yra ribotas, todėl daug šviesos išeikvojama. Skirtumą galite pamatyti aukščiau esančioje nuotraukoje. Mano sukurtas dangtelis, skirtas išsklaidyti šviesą, yra apie 0,5 mm storio, o tai atrodė optimali pusiausvyra tarp ryškumo ir sklaidos.

Pasirinkite vietą, kurioje norite įdėti šviesos diodus. Idealiu atveju jie turėtų būti centre priešais vairuotoją, arti akių lygio nuo vairuotojo sėdynės. Sujunkite dvi galines laikiklio dalis, įstumkite LED juostelę į laikiklį, nuimkite klijus nuo LED juostelės galo ir paspauskite į vietą. Užmaukite dangtelius ant laikiklio ir naudokite dvipusę juostą, kad pritvirtintumėte prie pasirinktos vietos.

Pastaba: eskizas yra užprogramuotas 20 šviesos diodų, taigi, jei naudojate kitokį kiekį, nepamirškite pakeisti 5 eilutės numerio, kad tai atspindėtų. Jei naudojate nelyginį šviesos diodų skaičių, jis sukonfigūruotas taip, kad veiktų taip, kaip tikėtasi.

5 veiksmas: įdiekite „Arduino“ir sujunkite viską

Naudodami du M3 varžtus ir veržles, pritvirtinkite lituojamą duonos lentą prie korpuso, perbraukite jungtis per angas šone ir užsukite dangtelį.

Pasirinkite patogią vietą, kad pritvirtintumėte korpusą šalia šviesos diodų ir ultragarso jutiklio, ir pridėkite varžtą, kad galėtumėte jį pakabinti naudodami rakto skylutės laikiklį. Aš pastatiau tiesiai šalia ultragarso jutiklio, kad išvengčiau jutiklio ilginimo keturiais laidais.

Prijunkite jutiklį ir šviesos diodą. Naudokite 3D spausdintus vielos laikiklius, kad padėtumėte valdyti laidus ir neleistumėte laidams per daug judėti.

6 žingsnis: saulės kolektorių pridėjimas

Nusprendžiau prie šio projekto pridėti saulės energiją, kad nereikėtų jaudintis dėl baterijų, todėl neturėjau jos nuolat kišti į sieną. Saulės įrenginys yra modulinis, todėl planuoju atlikti daugiau garažo projektų, kurie iš to suvartos energijos, ir prireikus galiu patobulinti saulės kolektorius arba įkrovimo valdiklį ir akumuliatorių.

Šiame projekte naudojamas saulės energijos valdytojas reikalauja mažiausiai 6 V įtampos ir ne mažesnės kaip 5 W galios, kad būtų galima įkrauti akumuliatorių. Keistas dalykas mažuose saulės energijos projektuose yra tas, kad ličio jonų baterijoms įkrauti reikia mažiausiai 1 ampero srovės. Šiuo atveju turėjau dvi 5 V plokštes, kurių kiekviena buvo įvertinta 0,5 A. Kadangi energijos valdytojui reikia mažiausiai 6 V įtampos, plokštės turi būti sujungtos nuosekliai, kartu pridedant įtampą. Tokiu būdu srovė išlieka 0,5 A, tačiau kadangi kombinuotų plokščių galia yra 5 W, įkrovimo valdikliui sumažėjus įtampai, jis turės pakankamai srovės, kad įkrautų akumuliatorių.

Pastaba: saulės kolektorių įtampa labai svyruoja visą dieną ir pasiekia didžiausią vertę, didesnę nei vardinė. Dėl šios priežasties nenorite tiesiogiai prijungti „Arduino“ar baterijos prie skydelio.

Naudokite laidą, kad lituotumėte plokštes nuosekliai, ir pridėkite 2 kontaktų JST jungtį, kad galėtumėte lengvai prijungti ir atjungti nuo maitinimo šaltinio. Raskite plokščią paviršių, į kurį patenka daug saulės, kad pritvirtintumėte plokštes. Man buvo vieta, kur galėčiau juos lengvai užklijuoti dvipuse juosta. Pirmiausia nuvalyčiau paviršių, tada užklijavau plokštes. Sulaikymas atrodo pakankamai stiprus, tačiau laikas parodys, ar to pakanka, kad atlaikytume kai kuriuos stiprius vėjus, kuriuos čia aplenkiame. Aš naudoju užtrauktukus, kad laidas būtų vietoje, kai jis grįžta į garažą.

Daugelis elektros generatorių taip pat gali būti naudojami kaip apkrova, kai jiems taikoma įtampa. Mikrofono atveju jis gali būti naudojamas kaip garsiakalbis. Generatorius taip pat gali veikti kaip variklis. Šviesos diodas gali būti naudojamas šviesos buvimui matuoti. Jei saulės kolektoriui bus taikoma įtampa, jis ims srovę, ir aš tikiu, kad ji skleis šviesą (nežinia, kokiu dažniu). Tokiu atveju kažkur grandinėje reikia sumontuoti blokuojantį diodą, kad saulės kolektorius neištuštintų akumuliatoriaus, kai nėra saulės spindulių. Aš maniau, kad maitinimo šaltinio grandinė buvo įtaisyta, tačiau po kelių dienų lietaus baterija buvo visiškai išsikrovusi.

Aš naudoju diodą, kurį radau gulintį, ir lituodavau jį prie laido galo, kuris bus prijungtas prie įkrovimo valdiklio 5 V gnybto. Jei lituojate į tą pačią vietą, diodo galas su juostele turi būti nukreiptas į įkrovimo valdiklį ir toliau nuo teigiamo saulės kolektoriaus gnybto. Tai neleis srovei nutekėti atgal į skydą. Lituoti naudojau termiškai susitraukiančio lydmetalio vielos jungtį, nes aš ją įdiegiau po to, kai sistema buvo įdiegta.

7 veiksmas: pridėkite saulės energijos tvarkytuvę

Energijos tvarkytuvė turi galimybę prisijungti naudojant jungiamąjį laidą arba USB kabelį. Nė vienas iš jų nėra ypač patogus toli, kurį norėjau pravesti laidą, todėl vietoj to lituodavau laidus prie plokštės apačios, kur buvo prijungti 5v ir įžeminimo kaiščiai.

Prie korpuso pritvirtinkite dvi 5 kontaktų „Wago“svirties veržles, naudodami dvipusę juostą. Tai leis iš šio maitinimo tvarkyklės įjungti kelis įrenginius. Jis gali perduoti iki 1A srovės esant 5 V įtampai, taigi, jei jūsų būsimoms programoms reikės daugiau srovės, turėtumėte ištirti naudodami kitus energijos valdytojus.

Maitinimo valdiklio gale yra keletas jungiklių, kad galėtumėte nustatyti apytikslę saulės kolektorių įtampą, todėl perjunkite ją, kad atitiktų naudojamą saulės sistemą. Mano atveju aš jį nustatiau į 9 V, nes serijos plokštės yra vertinamos kaip 10 V.

Energijos tvarkytuvė yra su atjungimais, todėl pašalinkite du iš jų ir naudokite tas skyles, kad prisuktumėte energijos valdiklį prie korpuso, naudodami M3x8 varžtus. Įkiškite laidus, kurie yra lituojami iki 5 voltų ir įžeminti per skylę apačioje, ir įkiškite juos į „Wago“svirties veržles.

Raskite gerą energijos tiekimo vietos vietą ir pritvirtinkite varžtą prie sienos. Naudokite korpuso rakto skylutę, kad ją pakabintumėte. Nuveskite laidą iš „Arduino“į maitinimo tvarkyklę ir pritvirtinkite savo vietoje naudodami 5 V ir įžemintas „Wago“jungtis. Būkite labai atsargūs, kad nepritvirtintumėte atgal, „Arduino“plokštės yra su tam tikromis apsaugomis, tačiau čia galite kepti savo, jei prijungsite 5 V kaištį atvirkščiai. Naudokite laidų laikiklius, kad laidas būtų išilgai sienos.

Darykite tą patį su viela, gaunama iš saulės kolektoriaus. Prieš prijungdami laidus prie maitinimo valdiklio įvesties, būtinai atjunkite saulės kolektorius, kad netyčia jų netrumpintumėte ir nepažeistumėte plokštės.

Baigę uždėkite dangtelį prie korpuso, įjunkite akumuliatoriaus jungiklį ir vėl prijunkite saulės kolektorius.

8 žingsnis: išbandykite

Pirmasis prizas „LED Strip Speed Challenge“