Smart Lightway Lighting System- Team Sailor Moon: 12 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Hai! Ini adalah Grace Rhee, Srijesh Konakanchi, dan Juan Landi, dan bersama-sama kita adalah Team Sailor Moon! Hari ini kami akan membawakan anda projek DIY dua bahagian yang boleh anda laksanakan di rumah anda sendiri. Sistem lampu jalan pintar terakhir kami merangkumi sensor ultrasonik, PIR Motion Sensor, Light to Frequency Converter, OLED screen, SD Card Read / Writer, IR Remote / Receiver, Humidity and Temperature Sensor, dan Photoresistor, tiga di antaranya dapat diuji dalam model persekitaran kita.

Sistem lampu jalan ini adalah prototaip yang dirancang untuk meminimumkan pencemaran cahaya melalui kaedah perisai kreatif (dalam bentuk bulan sabit, untuk menghormati nama pasukan kami), mengumpulkan pelbagai jenis data dan merekodkannya, dan menyenangkan secara estetik bagi penonton. Kami mengucapkan semoga berjaya dengan projek ini, dan semoga bergembira!

Cinta, Team Sailor Moon

Bekalan

• Untuk model persekitaran:

  • Pelbagai papan buih
  • Kertas pembinaan
  • Arduino Mega 2560 R3
  • Banyak wayar
  • Skrin OLED
  • Sensor ultrasonik
  • Penerima IR / jauh
  • Fotoresistor
  • Papan roti
  • Pisau Exacto
  • Pembaris
  • Tongkat Popsicle
  • Batang Dowel

• Untuk model akhir:

  • Arduino Mega 2560
  • Pencetak 3d
  • Komputer / Komputer riba
  • Pita Dua Sisi
  • Senapang Gam Panas
  • Pembaca / Penulis Kad SD
  • Skrin OLED
  • Separuh Breadboard dan Mini Breadboard
  • Sepasang LED kuning
  • Wayar lelaki x perempuan dan wayar lelaki x lelaki
  • Pelucut wayar dan wayar khas (tidak perlu)

  • Sensor:

    • PIR
    • Alat Jauh dan Penerima Inframerah
    • Sensor Ultrasonik
    • Fotoresistor
    • Penukar Cahaya ke Frekuensi
    • Sensor Kelembapan / Suhu

Pastikan memuat turun fail.zip di pautan ini:

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

Langkah 1: Projek Sampingan Pilihan: Model Alam Sekitar

Sekarang, katakan anda ingin menguji kemampuan sistem lampu jalan kami, tetapi anda ingin mengetahui apa yang anda hadapi sebelum anda menggunakannya. Nah, pilihan yang mudah adalah membuat model persekitaran kita, yang memaparkan beberapa ciri prototaip kita untuk menunjukkan bagaimana lampu dapat berfungsi di dunia nyata.

Untuk memulakan, rujuk senarai persediaan dalam pengenalan kami, dan susun bahan-bahannya sehingga semuanya mudah diakses.

Rumah:

Potong papan busa menjadi dua kotak 17 x 17 cm dan dua lagi ukuran yang sama persis, kecuali dengan segitiga di bahagian atas untuk membuat bentuk rumah. Panaskan semua ini bersama-sama. Ini akan menjadikan rumah model untuk menempatkan semua elektronik anda dan menjauhkannya dari pandangan. Potong kotak di sisi salah satu kotak untuk membiarkan kabel Arduino melewati.

Sekarang, potong dua papan busa menjadi segi empat tepat 51 x 44 cm. Ini akan menjadi asas projek anda. Posisikan rumah sehingga jaraknya 17 cm dari sisi yang lebih pendek, dan buat jalan setapak yang menuju ke pintu. Ini akan membantu anda meniru seseorang yang berjalan ke rumah di kemudian hari. Jangan lekatkan rumah.

Jalan dan Lampu:

Potong jalan setapak yang panjangnya 17 cm dari kertas pembinaan dan lekatkan, bermula dari tepi yang lebih pendek (44 cm). Ini akan membantu anda meletakkan segalanya.

Untuk lampu, potong dua helai kertas dari jalur setebal 2.5 cm (atau satu inci). Panjangnya hendaklah 3 cm dan 2 cm (tebal 1,25 dan 0,75 inci).

Ambil yang lebih panjang dan bahagikannya menjadi kelima (masing-masing 0,25 inci) seperti yang ditunjukkan dalam gambar. Lipat sepanjang garis ini dan lekatkan pertindihan. Ia sekarang kelihatan seperti prisma segi empat tepat, seperti yang digambarkan dalam gambar seterusnya.

Setelah lem mengering, tandakan titik 0,25 inci dari atas dan buat potongan hanya sisi itu. Ini harus memastikan LED boleh bersinar. Sekarang, ambil jalur kertas kedua dan tandakan lengkung seperti yang ditunjukkan dalam gambar untuk dipotong. Balut ujung yang lain di sekitar tiga sisi tiang lampu yang tidak memiliki potongan dan laburkan bahagian atasnya di atas bukaan, memastikan bahawa ia menutup bukaan sepenuhnya. Lipatan yang anda tinggalkan mestilah seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Lekatkan semua ini, dan perhatikan sehingga anda menyukainya! Ulangi seberapa banyak kali yang anda perlukan.

Langkah 2: Model Alam Sekitar: Menyatukan Litar

Litar itu sendiri agak lurus, tetapi berhati-hati dengan memasang kabel dengan betul. Setelah menghubungkan semuanya ke papan roti dan arduino, potong dua lubang di dasar projek. Jalankan wayar LED melalui satu lubang, dan sensor OLED dan Ultrasonik melalui lubang yang lain.

Untuk LED, potong sebilangan slot persegi yang anda perlukan, dan tolak LED melaluinya. Lindungi dengan pita, dan selipkan bahagian atas lampu di atasnya. Kami memutuskan untuk menyembunyikan sensor ultrasonik dengan asas popsicle, tetapi jangan ragu untuk menjadi kreatif! Pastikan anda meletakkannya di awal jalan, tanpa item untuk menyekatnya. Untuk skrin OLED, letakkan di tempat yang mudah dilihat. Kami meletakkannya di pangkalan projek. Penerima IR dan fotoresistor diletakkan di tepi tingkap yang kami potong dari rumah.

Langkah 3: Model Alam Sekitar: Penyelesaian Masalah dan Kod

Setelah selesai menggunakan binaan elektrik, muat naik kod yang dilampirkan dan jalankan. Semoga berjaya, tetapi jika tidak, selesaikan masalah! Setelah semuanya berfungsi, terus potong batang dowel yang anda miliki menjadi 3 cm. potong, dan lekatkan ke empat tepi pangkalan. Ini adalah langkah terakhir, jadi pastikan semuanya selesai sebelum anda melakukannya.

Tahniah! Anda telah menyelesaikan aspek teknikal pembinaan ini! Sekarang yang perlu anda lakukan adalah menyanyikannya mengikut keinginan anda. Kami harap anda menikmati model mini ini:)

Langkah 4: Model Akhir: Membuat Litar

Langkah 5: Model Akhir: Memuat naik Kod ke Litar

Setelah memasang fail.zip dari pautan pemacu google di atas, anda seharusnya dapat mencari folder pengekodan. Di dalamnya, anda mempunyai kod untuk bangunan persekitaran dan juga unit sebenar.

Buka yang anda mahu muat naik, kemudian tekan butang muat naik di Arduino IDE. Pastikan kabel diletakkan dengan betul, dan anda seharusnya dapat menjalankan program dengan jayanya.

Semua kodnya dikomentari, jadi jangan ragu untuk melihat bagaimana semuanya berfungsi bersama. Anda juga dapat melihat rajah bagaimana skrin OLED dikodkan untuk menggunakan sistem bilangan negara untuk memaparkan teks yang anda lihat.

Kawalan lampu LED menggunakan jika pernyataan untuk mengubah kecerahan LED bergantung kepada keadaan di mana ia berada.

Langkah 6: Model Akhir: Bantuan Penyelesaian Masalah

Anda boleh menghadapi banyak masalah semasa membina struktur Arduino. Sekiranya anda menghadapi masalah, kemungkinan besar adalah masalah elektrik, kerana di sinilah banyak kesilapan kita sendiri masuk. Kami akan menyenaraikan beberapa masalah umum yang kami hadapi untuk membantu anda melihat mereka dengan cepat.

• Data tidak dibaca:

  Periksa semula bahawa semua pin diletakkan dengan betul dari satu pin ke pin lain di papan roti dan Arduino Mega

• Kod Tidak Dimuat naik:

  Sekiranya anda mempunyai port yang sibuk atau hanya kesalahan memuat naik, maka selalunya tidak berlaku litar pintas. Ini bermaksud salah satu pin ground (GND) atau voltan (VCC) anda tidak diletakkan dengan betul, menyebabkan litar pintas yang mengganggu proses memuat naik

• Muat Naik Kod, tetapi tidak melakukan apa-apa:

  Dalam kod tersebut, perkara pertama yang diperiksa adalah sama ada kad SD dikesan atau tidak, jadi jika tidak dikesan, maka program itu tidak akan keluar dari penyediaannya. Dalam kes ini, periksa bahawa semua pin kad SD diletakkan dengan betul dan pin kuasa juga betul

Sekiranya anda masih tidak dapat menggunakannya, maka tarik Serial Monitor di Arduino IDE dan ubah kadar BAUD agar sesuai dengan apa yang tertulis dalam kod tersebut. Dari sana, anda boleh menambahkan beberapa Serial.println (data); baris untuk memeriksa di mana program berhenti atau tidak atau tidak ia menerima nilai dari sensor.

Langkah 7: Model Akhir: Fail.stl Cetakan 3D

Pastikan untuk meratakan tempat tidur anda. Ini adalah cetakan 3D yang sangat panjang dan kami benci mereka mungkin salah di mana sahaja. Sebilangan besarnya tidak memerlukan sokongan. Saya mencetaknya dalam 0.28 untuk kelajuan yang lebih tinggi, tetapi 0.16 dan apa-apa di antaranya juga baik-baik saja jika anda mahukan lebih terperinci. Cetakan ini untuk saya mengambil masa kira-kira 20 jam, dan saya telah menetapkannya sebanyak 250% pada Ender-3 saya.

Langkah 8: Model Akhir: Litar Pemasangan ke Pedalaman

Kami hanya menggunakan stickie belakang papan roti dan memasangnya terus ke bahagian belakang selongsong. Ia sangat sesuai di dalamnya, kami sangat mengesyorkan agar anda menggunakan kabel khas kerana ia lebih mudah, tetapi dalam kes kami, anda dapat melihatnya terlalu ketat. Juga, di bahagian bawah, masukkan modul bekalan kuasa dengan bateri di dalam selongsong. Dalam gambar ini, kami mengeluarkannya sehingga lebih mudah untuk melihat kandungannya di dalam casing tersebut. Selain itu, jika anda tidak menggunakan kabel khas, menggunakan tali leher atau ikatan rambut untuk membungkus kabel, ini adalah pekerjaan yang sangat membosankan, tetapi ia akan menjadikan bahagian dalam kelihatan lebih baik dan lebih luas untuk anda gunakan.

Langkah 9: Model Akhir: Tutup Lampu Atas

Kami menutupnya sementara dengan beberapa pita, tetapi kami sangat mengesyorkan untuk menggunakan lem panas atau pelekap magnet. Sebab penggunaan pita kami berlaku, kami perlu melakukan sebarang penyelesaian masalah elektrik. Ini memang berlaku untuk kami, tetapi dengan menggunakan kaedah ini, kami dapat menyelesaikan penyelesaian dengan cepat. Kami tidak mengesyorkan pita untuk projek akhir, tetapi sehingga anda benar-benar yakin, jangan membuat panel sisi tetap dilekatkan, jika tidak, penyelesaian masalah menjadi sangat sukar.

Langkah 10: Model Akhir: Betulkan Bulan Sabit dan Lampirkan

Kami menggerudi lubang bersaiz sederhana di sisi perumahan dan bulan sabit agar wayar dapat dilalui. Selain itu, kami menggerudi lubang dalam bentuk bulan sabit untuk LED. Kami menggerudi 9 lubang tetapi hanya menggunakan 4 lubang tersebut kerana LEDnya cukup terang bersama-sama. Selain itu, kami melekatkan bulan sabit ke dalam kotak dan melekatkannya di sana. Bulan sabit kami mempunyai 5 lubang utama yang kami gunakan, 4 untuk LED, dan satu untuk memasang pada papan utama. Setelah pendawaian anda selesai, pastikan untuk memperbaikinya di bahagian atas untuk bulan sabit.

Langkah 11: Model Akhir: Uji dan Kumpulkan Data

Ini adalah graf dua fotoresis sepanjang malam. Garis biru adalah photoresistor yang tidak mempunyai kaitan. Ia adalah perintang kosong. Tetapi garis merah lebih rendah, dan itu kerana ia adalah fotoresistor litar snap dan ia mempunyai silinder hitam untuk menunjuk hanya pada satu arah. Itu akan memberi kita bacaan yang lebih tepat dan mengeluarkan cahaya dari arah lain. Untuk melakukan ini sendiri, anda boleh mengambil kad sd dan membuka lembaran excel. Dari sana, pilih masa dan ruangan lain yang anda mahukan. Sangat mudah untuk membuat grafik dan mengubah apa yang anda mahu lihat darinya. Semoga pencemaran cahaya semakin baik, kita dapat melihat malam yang lebih gelap dan nilai yang lebih rendah!

Langkah 12: Kesimpulan dan Ucapan Terima Kasih

Dan … itu dari Team Sailor Moon!

Kami harap anda dapat mencapai apa yang anda ingin lakukan, dan semoga anda cukup menyukainya untuk mempertimbangkan untuk melaksanakan prototaip kami di rumah anda sendiri;)

Tetapi kami tidak boleh sampai ke sini sendirian - kami ingin memberi kredit di mana kredit perlu dibayar.

Pertama sekali, kepada mentor kami yang luar biasa, Yesus, yang berada di sana setiap langkah - kami sangat berterima kasih kepada anda dan semua yang telah anda lakukan untuk kami dalam mengatur program yang menakjubkan ini.

Kami juga ingin mengucapkan terima kasih kepada Ken, Geza, Kelly, Chris, dan Cynthia untuk sepanjang masa mereka bermesyuarat dan bekerjasama dengan kami, memberikan maklum balas yang sangat diperlukan yang membantu kami meningkatkan, atau latar belakang pengetahuan mengenai subjek yang sedang kami kerjakan dengan.

Terima kasih kepada Elenco kerana membekalkan semua peserta bengkel dengan rangkaian litar snap - mereka sangat berguna semasa pembinaan projek kami.

Dan kepada para penderma yang menjayakan program ini, kami mengucapkan terima kasih atas sokongan anda dalam bengkel ini. Tanpa anda, perkara ini tidak akan dapat berlaku.

Akhirnya, kepada Emily, Aanika, Anika, Sneha, Mary, Jessica, Megan, Lissette, dan Leilani, rakan-rakan peserta kami, terima kasih atas semua sokongan anda dan untuk mewujudkan persekitaran yang begitu mesra. Kami gemar mengenali anda sejak tiga minggu yang lalu, dan mari terus berhubung!

-Tam Sailor Moon

PS. Kami telah menambahkan versi lanjutan video di atas di mana kami berkongsi lebih banyak masalah yang telah kami lalui untuk membuat projek ini. Kami harap anda menikmati permainan kami!