Күн энергиясы менен иштөөчү LED токтоочу сенсор: 8 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

By SumMy youtube каналына караганда Автордун көбүрөөк маалыматын караңыз:

Жөнүндө: Мен мугалиммин, кээде видео тартат. Сумадан да көбүрөөк »

Биздин гараждын тереңдиги көп эмес, аягында шкафтар бар, тереңдикти андан ары төмөндөтөт. Аялымдын машинасы кыска эле, бирок ал жакын. Мен бул сенсорду унаа токтотуу процессин жөнөкөйлөтүү үчүн жана машинанын гаражда толуп кетишин камсыз кылуу үчүн жасадым.

Ал иштелип чыккандан кийин, мен аны күн батареялары менен кубаттайм деп чечтим, анткени аларды коюуга жакшы жерим бар болчу жана менин планым - бул системаны келечекте гаражда көбүрөөк нерселерди иштетүү үчүн кеңейтүү.

Кыскача баяндама үчүн бул видеону көрүңүз:

Жабдуулар

3D басылган корпустар жана LED диффузор

3D басып чыгарылган зым клиптер

Arduino Nano, Breadboard жана Jumper Wires

Күн энергиясын башкаруучу

Күн панелдери

Solderable Breadboard, 2 зым туташтыргычы, 3 зым туташтыргычы, 4 зым туташтыргычы

LED тилкеси (60/м) WS2812

14500 литий -ион батареялары

Электр бурагычы

Ultrasonic Sensor

Эки тараптуу скотч, суюк электр лентасы

Wire Stripper, Lehme Iron

3d принтер

Ысык пистолет

M3x8mm бурамалар, M3 гайка

*бардык шилтемелер өнөктөш шилтемелер болуп саналат

1 -кадам: Circuit + Code куруу

Ардуино эскизин жүктөп алып, орнотуңуз. Бул жерден табылган: Паркинг сенсорунун эскизи

Бул схема УЗИ сенсорунан, ардуино наносунан жана WS2812B 5V даректүү LED тилкесинен турат. Мен башында УЗИ сенсорун колдонууга тынчсызданып жүргөм, анткени унаанын бети тегиз эмес, бирок алгачкы текшерүүдөн кийин көйгөй болгон жок.

Төмөнкүлөрдү көрсөтүлгөн arduino казыктарына туташтырыңыз (же аларды 5-7-саптардагы коддо өзгөртүңүз):

LED тилкеси -> пин 8

Ultrasonic Sensor Trig -> пин 12

Ultrasonic Sensor Echo -> пин 11

Кодду колдонмоңузга дал келтирүү үчүн, төмөнкү коддорду өзгөртө аласыз:

9: Бул см күйгүзүлгөн жарыктын саны

10: бул жакын экениңизди билдирүүнүн босогосу

11: бул коопсуз аралыкта экениңизди билдире турган см саны

12: бул аралыкта, чырактар кызгылт түскө боёлуп баштайт, бул сизге токтотууну билдирет

13: бул аралыкта, жарыктар жаркырай баштайт, бул сизге өтө жакын экениңизди билдирип турат

Түзөтүү үчүн башка сандар:

15: Бул машиналар чырактар күйүп, Arduino аз кубат режимине өтмөйүнчө токтогондон кийин күтүлүүчү секунд.

17: Бул сан сенсор кыймылды каттап, кайра күйгүзүлгөнгө чейин жол берилген аралыктын өзгөрүүсүн билдирет.

Мен "Төмөн кубаттагы" китепкананы пайдаланып, Arduino колдонулбай жатканда аны уйку абалына келтирдим. Бул Sparkfun колдонмосу анын кантип иштээрин карап чыгат жана аны бул жерден жүктөп алсаңыз болот: Аз кубаттуу китепкана. Мен тапканым, китепкана сериялык мониторго тоскоолдук кылды, андыктан аны аз кубаттуулуктагы китепкананы кошуп жана колдонуп жатканда колдоно албай калдыңыз.

2 -кадам: Районду ширетүү

Райондук компоненттерди прототип тактасына өткөрүп бериңиз. УЗИ сенсоруна 4 пин JST туташтыргычын жана LED тилкесине 3 пин JST туташтыргычын кошуңуз. Мен 5V жана жерге 2 зымдуу JST коннекторун кошуп, компоненттерди жана ардуинону сырттан иштетүү үчүн.

3 -кадам: УЗИ сенсорун орнотуу

Аялзатынын баш тилкесинин 4 төөнөгүч бөлүгүн сындырып, казыктарды жана ширеткичтерди 4 пин туташтыргычка бүктөңүз, ошондо сиз аны УЗИ сенсоруна сүйрөй аласыз. Суюк электр лента менен боёңуз.

Детектор орнотула турган кабинеттин сенсорунун жана LED тилкесинин жайгашкан жерлерин белгилеңиз. 3d басылган УЗИ сенсорун эки тараптуу скотч менен тандалган жерге орнотуңуз. Зым аркылуу өтүү үчүн дубалга тешик бургула.

4 -кадам: LED тилкесин орнотуу

LED тилкесин өзүңүзгө ылайыктуу кылып кесип алыңыз. (Меники 20 светодиоддун узундугу, 60 LED/m аралыкта болгон). Киргизүү жагына 3 пин туташтыргычты кошуп, суюк электр лента менен боёңуз.

Эгерде сиз LED диодуна дубалдын үстүнө койсоңуз, пикселдердин көрүү бурчу чектелүү болгондуктан, жарыктын көбү текке кетет. Жогорудагы сүрөттөн айырмасын көрө аласыз. Мен жарыкты таркатуу үчүн жараткан капкактын калыңдыгы болжол менен 0,5 мм, бул жарыктык менен диффузиянын өлчөмүнүн ортосундагы оптималдуу тең салмактуулукту камсыз кылгандай көрүнгөн.

Светодиоддорду жайгаштыргыңыз келген жерди тандаңыз. Идеалында, алар айдоочунун маңдайында, айдоочунун отургучунан көздүн деңгээлине жакын болушу керек. Кармоочунун арткы эки бөлүгүн бириктирип, LED тилкесин кармагычка жылдырыңыз, LED тилкесинин артындагы клейди алып салыңыз жана ордуна басыңыз. Капкакты кармагычка жылдырыңыз жана сиз тандаган жерге орнотуу үчүн эки тараптуу лента колдонуңуз.

Эскертүү: эскиз 20 светодиод үчүн программаланган, андыктан башка сумманы колдонсоңуз, 5 -саптагы номерди чагылдыруу үчүн өзгөртүүнү унутпаңыз. Эгерде сиз светодиоддордун так санын колдонсоңуз, ал дагы деле күтүлгөндөй иштей тургандай кылып орнотулган.

5 -кадам: Arduino орнотуу жана анын баарын илип коюу

Капталга ширетилүүчү нан тактасын тиркөө үчүн M3 эки бурамасын жана гайкасын колдонуңуз, туташтыргычтарды капталдагы тешиктер аркылуу жылдырып, капкакты ордуна бурап коюңуз.

Светодиоддорго жана УЗИ сенсоруна жакын корпусту тиркөө үчүн ыңгайлуу жерди тандап, бурама кошуп, аны ачкыч тешиктин жардамы менен ордуна илип коюңуз. Мен сенсордун төрт зымдуу узартуусунан алыс болуу үчүн УЗИ сенсорунун жанына түз жайгаштырдым.

Сенсор жана LED тиркөө. Зымдарды башкарууга жардам берүү жана зымдардын өтө эле жылып кетишине жол бербөө үчүн 3d басылган зым кронштейндерди колдонуңуз.

6 -кадам: Күн панелдерин кошуу

Мен бул долбоорго күндүн энергиясын кошууну чечтим, ошондуктан батареялар жөнүндө кабатыр болбоюн, ошондуктан дубалга такай сайылып турчу эмес. Күндүн орнотулушу модулдук, ошондуктан мен андан энергия ала турган дагы гараж долбоорлорун кылууну пландап жатам жана керек болсо күн батареяларын же заряддын контролерун жана батареясын жакшырта алам.

Бул долбоордо колдонулган күн энергиясы менеджери 6v минималдуу чыңалуусун жана батареяны кубаттоо үчүн жок дегенде 5 Вт кубаттуулукту талап кылат. Чакан күн долбоорлорунун татаал жери, литий -иондук батареяларга заряддоо үчүн жок дегенде 1 ампер ток керектелет. Бул учурда, менде ар бири 0,5 А болгон 5V панели бар болчу. Электр менеджерине жок дегенде 6v керек болгондуктан, панелдер алардын чыңалуусун кошуп, сериялык зым менен байланышы керек. Бул тартипте, ток 0,5А деъгээлинде калат, бирок курама панелдер тарабынан берилген кубаттуулук 5 Вт болгондуктан, кубаттоочу контролер чыңалууну түшүргөндө, батареяны заряддоо үчүн жетиштүү токко ээ болот.

Эскертүү: күн панелинин чыңалуусу күн бою кыйла олку -солку болот жана номиналдык чыңалуудан жогору мааниге жетет. Ушул себептен улам, Arduino же батареяны панельге түз туташтыргыңыз келбейт.

Панелдерди серия менен ширетүү үчүн зымды колдонуңуз жана 2 пин JST туташтыргычын кошуңуз, ошондо сиз аларды кубат менеджеринен оңой туташтырып жана ажыратып коё аласыз. Панелдерди орнотуу үчүн күн көп түшүүчү тегиз жерди табыңыз. Мен үчүн эки жактуу скотч менен аларды оңой лентага ала турган жерим бар болчу. Мен биринчи бетин тазаладым, анан панелдерди ылдый чаптадым. Кармоо жетишерлик күчтүү көрүнөт, бирок бул биз айланып өткөн шамалдын кээ бирлерин кармоо үчүн жетиштүүбү, убакыт көрсөтөт. Мен зым галстуктарды колдонуп, зымды кайра гаражга киргизет.

Көптөгөн электр генераторлору аларга чыңалуу колдонулганда жүк катары да колдонулушу мүмкүн. Микрофон болсо, аны динамик катары колдонсо болот. Генератор мотор катары да иштей алат. Жарыктын болушун өлчөө үчүн LEDди колдонсо болот. Эгерде күн панелине чыңалуу колдонулса, анда ал ток тартат, мен ишенем, ал жарык чыгарат (кандай жыштыгы белгисиз). Мындай учурда, күндүн нуру жок болгондо, күн панели батарейканын бошоп калышына жол бербөө үчүн схеманын бир жерине блокировка диодун орнотуу керек. Мен кубат менеджеринин схемасы муну ичине камтыган деп ойлогом, бирок бир нече күн жамгырдан кийин батарея толугу менен түгөнүп калган.

Мен диодду колдонуп жатып, аны заряддын контроллериндеги 5В терминалына туташтыра турган зымдын аягына чейин коштум. Эгерде сиз ошол эле жерге ширетсеңиз, диоддун диапазону акысыз контролерду көздөй жана күн панелинин оң терминалынан алысыраак болушу керек. Бул токтун кайра панелге агып кетишине жол бербейт. Мен системаны орноткондон кийин шахтаны орнотуп жаткандыктан, аны жылыш үчүн жылытуучу сым коннекторун колдондум.

7 -кадам: Күн энергиясын башкаргычты кошуу

Күч менеджеринде аял секирүүчү зымдарды же USB кабелдерди колдонуп туташуу мүмкүнчүлүктөрү бар. Алардын бири да зымды өткөргүм келген аралык үчүн өзгөчө ыңгайлуу эмес, андыктан анын ордуна мен зымдарды тактанын астына 5в жана жер казыктары туташтырылган жерге туташтырдым.

Эки тараптуу скотчтун жардамы менен корпуска эки 5 пинтүү Wago рычаг гайкасын бекит. Бул кубат менеджеринен бир нече түзмөктү иштетүүгө мүмкүндүк берет. Ал 5Ада 1Ага чейин ток чыгарууга жөндөмдүү, андыктан эгерде сиздин келечектеги колдонмолоруңуз мындан да көп токту талап кылса, анда башка электр менеджерлерин колдонуу менен изилдөө керек.

Энергия менеджеринин артында күн панелдериңиздин болжолдуу чыңалуусун орното турган бир катар өчүргүчтөр бар, андыктан аны сиз колдонгон күн батареясына дал келтирүү үчүн которуңуз. Менин учурда, мен аны 9v деп койдум, анткени сериядагы панелдер 10v деп бааланат.

Күч менеджери келишпестиктер менен коштолот, андыктан алардын экөөнү алып салыңыз жана ошол тешиктерди колдонуп, кубат менеджерин M3x8 бурамаларын колдонуп корпуска бурап коюңуз. 5V менен астындагы тешик аркылуу жерге туташтырылган зымдарды азыктандырыңыз жана аларды Wago рычагынын гайкаларына кысыңыз.

Электр менеджери үчүн жакшы жерди таап, дубалга бурама кошуңуз. Орнуна илип коюу үчүн корпустагы ачкыч тешигин колдонуңуз. Ардуинодон электр менеджерине зымды иштетип, 5v жана жерге Wago туташтыргычтарын колдонуп ордуна коюңуз. Аны артка чаптап албоо үчүн өтө этият болуңуз, Arduino такталары кээ бир коргоолор менен келет, бирок сиз 5v пинди тескерисинче зымдап койсоңуз, бул жерде сиздикин кууруп алсаңыз болот. Зымдын дубалды бойлой кармап турушу үчүн зым орнотмолорду колдонуңуз.

Күн панелинен келген зым менен да ушундай кылыңыз. Электр контроллеринин киришине зымдарды туташтыруудан мурун күн панелдерин ажыратууну унутпаңыз, андыктан кокусунан аларды кыскартып же тактага зыян келтирбеңиз.

Бүткөндөн кийин, капкакты корпуска тиркеп, батареяны которгучту күйгүзүңүз жана күн батареяларын кайра туташтырыңыз.

8 -кадам: Сыноо

LED Strip Speed Challenge биринчи сыйлыгы