Saulės energija varomas „Arduino“išgyvenimo rinkinys: 8 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Šioje instrukcijoje išsamiai aprašomas daugiafunkcinio, aukštųjų technologijų „Arduino“išgyvenimo rinkinio sukūrimas. Pagrindiniai moduliai, į kuriuos mes sutelksime dėmesį šioje pamokoje, yra įkraunama baterija, saulės baterijų serijos sąranka, elektroninis signalizatorius ir GPS+„Bluetooth“modulis. Šis elementų derinys leis jums išgąsdinti gyvūnus, įspėti gelbėtojus ir įkrauti telefoną bei sekti mobiliojo „Arduino“sąrankos kelią.

Didžioji dalis šioje mokymo programoje pateikiamo kodo ir medžiagos yra įmanoma dėl atvirojo kodo bendruomenės ir klestinčio kūrėjų pasaulio, kurie nori padėti vieni kitiems.

Šiam moduliui taip pat buvo parašyta žiniatinklio programa. Taip galėsite vaikščioti be telefono ir vis tiek galėsite stebėti ilgus žygius ir keliones bei jas vizualizuoti naudodami „Google“žemėlapių API. Tai paprasta programa, kurią taip pat galite padaryti patys, jei norite pakeisti puslapio estetiką ar ypatybes. Tačiau atminkite, kad tai turi būti atidaryta „Chrome“, nes ji naudoja naujausią ir geriausią žiniatinklio prie „Bluetooth“API.

1 žingsnis: Reikalavimai

Šioje pamokoje naudojama tokia technologija:

„Arduino Mega 2560“(kartu su USB tipo A ir USB tipo B kabeliu, kad galėtumėte įkelti kodą) GPS modulisPaprastas mygtukas Bet koks elektroninis „Aduino“garsinis signalas 5000 mAh talpos baterija, palaikanti įkrovimą naudojant „micro-usb“ir iškrovimą per USB-A. Duonos lenta, skirta patogiam naudojimui ir bandymui Daug laidų !! (Iš vyrų į moteris, nuo vyrų iki vyrų, nuo moterų iki moterų, maitinimo kabeliai, galintys mažoms srovėms) Mažos gnybtų galvutės USB-A laidas prie bet ko Mikro-USB kabelis prie bet ko

2 veiksmas: maitinimo nustatymas

Svarbiausia mūsų mobiliųjų įrenginių sąrankos dalis yra užtikrinti, kad galėtume naudotis kelyje. Mes naudosime „Seeed“saulės skydą, kad apsaugotume savo komponentus, kai su saulės baterijomis sukuriame 6 voltų sistemą. „Seeed Solar Shield“gali valdyti 4,8–6 voltų saulės įėjimo įtampą. Nesivaržykite žaisti su šiuo diapazonu, tiekdami papildomą įtampą ir sumažindami ją, arba prijungdami grandines įvairiais būdais.

1 žingsnis: Jei jūsų saulės kolektoriuose trūksta jungčių, gali tekti pasinerti į galinį paminkštinimą, kad surastumėte atitinkamai teigiamų ir neigiamų mazgų metalinius kontaktinius taškus. Priešingu atveju, jei turite laidų su plokštėmis, įsitikinkite, kad jie gali būti prijungti aukščiau esančiame pridedamame laidų plane. Priklausomai nuo ryšio, gali būti patogiau pjauti ir perlaidinti laidus.

2 veiksmas: lituodami laidą prie kiekvieno teigiamo kaiščio ir moterišką laidą prie kiekvieno neigiamo kaiščio galėsite prireikus išplėsti saulės kolektorius. Atsižvelgiant į tai, kaip naudojate šį išgyvenimo rinkinį, ši laidų parinktis suteikia daugiau lankstumo, priklausomai nuo jūsų darbo vietos ir poreikių.

Žingsnis 2.b: gera praktika yra patikrinti savo laidus voltmetru. Jei dirbate tamsoje, telefono kameros žibintuvėlio turėtų pakakti, kad būtų galima atsiųsti nedidelę įtampą, kuri bus matoma.

3 žingsnis: Kai turėsite saulės kolektorių nuosekliąją grandinę (jei naudosite reikalavimus, aprašytus reikalavimuose, dabar turėsite 6 voltų potencialą), galite pradėti kišti juos į saulės skydą po terminalu, pažymėtu „Saulės energija““. Jei jūsų laidai nėra prijungti prie šio prievado, gali tekti lituoti galinį gnybtą prie laidų, kad galėtumėte prie jo prisijungti.

3 žingsnis. Panašiai kaip ir aukščiau aprašytas žingsnis, greičiausiai negalėsite tiesiogiai prijungti maitinimo šaltinio prie akumuliatoriaus gnybto, ypač naudodami komercinio tipo maitinimo banką. Tikėtina, kad turėsite nutraukti laidą ir naudoti lydmetalį, kad pataisytumėte laidus taip, kad juos būtų galima prijungti prie akumuliatoriaus gnybto, kad būtų galima įkrauti saulės energiją.

Žingsnis 4. Taip pat naudodami „Powerbank“, prijunkite jį prie saulės skydo „microUSB“prievado. Mūsų „Powerbank“kraunasi per „MicroUSB“ir išsikrauna per USB-A. Naudodami programą, skirtą įkrauti ir išsikrauti, turėtumėte turėti galimybę visiškai išnaudoti savo „Powerbank“, neatsižvelgiant į jo galimybes/nesugebėjimą įkrauti ir išsikrauti tuo pačiu metu.

„Solar Seeed Shield“skleidžia raudoną lemputę, nurodančią, kada energija tiekiama iš saulės skydelių. Tai gali būti naudinga atliekant bandymus!

Dabar, kai mūsų „Powerbank“yra tinkamai paruoštas įkrovimui, galime pasiimti pasirinktą telefono įkroviklį, kad galėtumėte įjungti telefoną bet kurioje kelionėje! USB-C, „Lightning“, „Microusb“!

3 žingsnis: „Bluetooth“ir GPS moduliai

Tolesniems veiksmams gali būti naudinga naudoti duonos lentą, atsižvelgiant į tai, ar naudojate mažesnį „Arduino“.

Šiems veiksmams atlikti naudosime „SoftwareSerial“biblioteką. Jei sekėte kitą „Arduino“nei „Mega“(pvz., „Arduino DUE“), gali būti, kad jums trūksta bibliotekų, kad galėtumėte tęsti šį kodą ir veiksmus. Aš asmeniškai stengiausi rasti DUE sprendimo būdų ir perėjau prie MEGA 2560.

1 žingsnis: smeigtukai

HM - 10

„HM-10“gali sumažinti 5 voltų įtampą, todėl nedvejodami prijunkite jį prie 3,3 arba 5 voltų kaiščio

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

GPS (NEO-6M-0-001)

Atminkite, kad antena turi būti atskirai prijungta prie imtuvo. Jei stengiatės užmegzti šį ryšį ((tai neturėtų užtrukti per daug jėgų ir turėtų būti patenkinamas paspaudimas)), gali tekti paimti keletą replių ir sutrumpinti modulio mikrovaldiklio plotį. Antenos pusėje jungtis turėtų būti šiek tiek išlenkta, todėl nebandykite jos sumažinti, kitaip jūs kovosite toliau.

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

Kadangi abu šie moduliai gali valdyti 5 voltų įtampą, gali būti patogiau juos nuosekliai prijungti prie „Breadboard“. GPS modulis nemirksės raudonai, kol negaus stipraus palydovinio ryšio, gali tekti išeiti į lauką ir palaukti porą minučių, kol tai įvyks. Tačiau vėliau naudojant tai turėtų tapti daug greitesniu procesu ir įmanoma dėl sunkesnių palydovų sąlygų, tokių kaip patalpose.

Turėdami GPS modulį ir didesnę „Arduino Mega 2560“atmintį, galime siųsti savo GPS duomenis į „Bluetooth“įrenginius ir kurti žemėlapius naudodami įvairias žiniatinklio programas.

Nuoroda į kodą žemiau

github.com/andym03/ArduinoSurvivalKit

4 žingsnis: (pasirenkama) LED mygtuko laidų prijungimas

Kaip žinote, mygtukus galima prijungti naudojant paprastą dviejų kontaktų jungtį. Paspaudus mygtuką, ryšys tarp šių kaiščių atsistato. Daugelyje LED mygtukų taip pat bus papildomų kaiščių apšvietimui. Taip atskiriama fizinė šviesos ir estetikos logika bei tikroji mygtuko paskirtis. Mūsų mygtuke buvo teigiamų ir neigiamų laidų jungčių etiketė, tačiau mums trūko įvesties/išvesties kaiščių. 1 žingsnis. Paimkite savo mygtuką su smeigtukais ir smeigtukus prijunkite prie jų laidus, kad mygtuką būtų galima įdėti į duonos lentą arba tiesiai į „Arduino“. Šilumos susitraukimo ir elektrinės juostos pridėjimas gali būti puikus būdas užtikrinti naujai lituotų laidų stabilumą. Praleidę šį veiksmą sutaupysite laiko, tačiau sukelsite daugiau netikrumo, kai bandysite naują išgalvotą mygtuką, ypač kai jau susiduriate su ženklinimo problemomis.

2 žingsnis. Išbandykite savo mygtuką ir pridėkite prie jo bet kokią jums patinkančią logiką, pvz., Įjunkite „Bluetooth“arba veikite kaip mygtukas mūsų signalui, kuris bus įdiegtas ateityje.

3 žingsnis: Įsitikinkite, kad į savo kodą įtraukėte išjungiklį, kad ir ką baigtumėte naudodami mygtuką. Debouncers yra puikus būdas padaryti elektros sroves intuityvias ir tinkamas programuoti.

Smeigtukai: Mūsų mygtukas yra po 3.3v linija kartu su žeme. Kiti kaiščiai yra atitinkamai 5 ir 6 ir valdo mūsų signalą.

5 žingsnis: 2 variantas: normalus mygtukas

Jei norite sumažinti litavimą ir painiavą, nedvejodami pasirinkite įprastą mygtuką. Paprastai tai bus geriau paženklinta ir bus daug jautresnis paspaudimas, kurį lengviau išbandyti.

6 žingsnis: garsinis signalas

Tinkamo dažnio garsinis signalas gali išgąsdinti gyvūnus (ir galbūt erzinančius mažus vaikus). Rezistorius gali būti naudojamas norint įsitikinti, kad nepūsite garsinio signalo, nes tam nereikia visiškai 3,3 volto, kurį gali išvesti mūsų „Arduino“.

„Arduino Mega 2560“turi atsarginius kaiščius, o mūsų trišakis garsinis signalas yra prijungtas prie 47 kaiščio, daugiausia tam, kad būtų atskirtas ir suskirstytas iš atskirų komponentų.

7 žingsnis: taikymas: pasirenkami veiksmai - striukė su saulės energija

Saulės plokščių išdėstymas:

Perdirbta plastikinė kišenė puikiai tinka 4 lengvoms ir lanksčioms saulės baterijoms, kuriose yra metalinė žiedinė skylė, skirta laidams pereiti prie vidurinio striukės sluoksnio, kad būtų galima įkrauti maitinimo bloką kairėje -išmaniosios striukės rankinė pusė. Jis dedamas priekyje, nes tolimųjų kelionių keliautojai neštųsi dideles kuprines, kad ten liktų per naktį, o plokščių uždėjimas gale būtų ne toks efektyvus, kaip uždėjimas priekyje.

Perdirbtas skaidrus plastikas, todėl jis neturės įtakos plokščių funkcijoms, nes praleidžia saulės šviesą ir yra atsparus vandeniui, o tai gali apsaugoti nuo vielos pažeidimo.

Taip pat yra stačiakampė juostelė, uždengianti metalinį žiedą, leidžiantį prijungti baterijas ir plokštes, tiksliai išmatuota, kad tik uždengtų laido jungtį, bet ne plokščių paviršių.

Dydžiai: plastikinė kišenė leidžia 4 (195 mm x 58 mm) saulės kolektorius tvarkingai ir efektyviai išdėstyti pagal nuleidimo modelį.

Medžiagos: vandeniui atsparus audinys ir užtrauktukai, perdirbtas plastikas, metaliniai žiedai, plastikinės sagos, Pažangi trijų sluoksnių konstrukcija gali būti naudojama apsaugoti jūsų laidus ir suteikti vartotojui komfortą. Atskirdami laidus nuo išorinio ir vidinio sluoksnių, jūs ne tik leidžiate sau daugiau vietos dirbti, bet ir užtikrinsite, kad jūsų vartotojas nebus išmintingesnis dėl jūsų „Arduino Survival Kit“galios ir sudėtingumo !!

8 veiksmas: taikymas: pasirenkami veiksmai - išmanioji striukė

LED žibintai taip pat gali būti dedami ant vidinio drabužių sluoksnio pečių ir rankovių, tuo pačiu dar labiau pagerinant švarko išlikimo komponentus ir vizualinį aspektą. Protingai parinkti mažos galios šviesos diodai turės ribotą poveikį „Powerbank“ir vis tiek išlaikys mūsų mobiliojo „Arduino“modulio paskirtį. Pasirūpinkite, kad būtų tinkamai pasirūpinta, kad drabužiai ir elektriniai komponentai neperkaistų, pvz., Įjungdami ilgą laiką. Nedvejodami palikite telefoną ir leiskitės į žygį, kai grįšite, galėsite įkelti savo GPS koordinates į mūsų žiniatinklio programą, susietą pirmajame mūsų nurodymo žingsnyje.