Güneş Enerjili Arduino Hayatta Kalma Kiti: 8 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Bu talimat, çok amaçlı, yüksek teknolojili bir Arduino hayatta kalma kitinin oluşturulmasını detaylandıracaktır. Bu eğitimde odaklanacağımız temel modüller, şarj edilebilir bir pil takımı, bir güneş paneli seri kurulumu, bir elektronik zil ve bir GPS+Bluetooth modülüdür. Bu öğe kombinasyonu, hayvanları korkutmanıza, kurtarma görevlilerini uyarmanıza ve telefonunuzu şarj etmenize ve mobil Arduino kurulumunuzun yolunu izlemenize olanak tanır.

Bu eğitimde sunulan kod ve materyallerin çoğu, açık kaynak topluluğu ve birbirine yardım etmeye istekli yaratıcıların gelişen dünyası sayesinde mümkün olmuştur.

Bu modül için bir web uygulaması da yazılmıştır. Bu, telefonunuz olmadan yürümenize ve yine de uzun yürüyüşlerinizi ve yolculuklarınızı takip etmenize ve bunları Googles Haritalar API'sini kullanarak görselleştirmenize olanak tanır. Bu yazması basit bir programdır ve sayfanın estetiğini veya özelliklerini değiştirmek isterseniz kendiniz de yapabilirsiniz. Bununla birlikte, Bluetooth API'lerine en yeni ve en iyi web'i kullandığından bunun Chrome'da açılması gerektiğini unutmayın.

Adım 1: Gereksinimler

Bu eğitimde kullanılan teknoloji aşağıdaki gibidir:

Bir Arduino Mega 2560 (Kod yüklemek için USB-A - USB Tip B kablosuyla birlikte) 4x Esnek Güneş Panelleri A Seeed Studios Solar Shield v2.2An HM-10 Bluetooth Arduino Modülü (Modern cihazlarla etkileşim için önemli olan Bluetooth 4.0'ı destekler) ve web sayfaları)Bir GPS ModülüBasit bir düğme Herhangi bir elektronik Aduino zili Mikro-usb ile şarj etmeyi ve USB-A ile boşaltmayı destekleyen 5000 mAh pil takımı. Kullanım kolaylığı ve test için bir breadboard Çok sayıda kablo!! (Erkekten dişiye, Erkekten erkeğe, Dişiden dişiye, küçük akımlar yapabilen güç kabloları) Küçük terminal başlıklarıUSB-A kablosu her şeye Mikro-USB kablosu

Adım 2: Güç Kurulumu

Mobil kurulumumuzun en önemli kısmı, hareket halindeyken gücümüzün olmasını sağlamaktır. Güneş panellerimizle 6 Voltluk bir sistem oluştururken bileşenlerimizi korumak için Seeed güneş kalkanını kullanacağız. Seeed Solar Shield, 4,8~6 voltluk bir Solar giriş voltajını kaldırabilir. Ekstra voltaj sağlayarak ve düşürerek veya devrelerinizi farklı şekillerde kablolayarak bu aralıkla oynamaktan çekinmeyin.

Adım 1: Güneş Panellerinizde konektör yoksa, sırasıyla pozitif ve negatif düğümler için metal temas noktalarını bulmak için arka dolguyu kaldırmanız gerekebilir. Aksi takdirde, panellerinizle birlikte kablolarınız varsa, bunların yukarıdaki ekli kablo planına göre kablolanabildiklerinden emin olun. Kablolarınızı kesmek ve yeniden lehimlemek, bağlantıya bağlı olarak daha uygun olabilir.

Adım 2: Her pozitif pime bir erkek tel ve her negatif pime bir dişi tel lehimlemek, güneş panellerinizi gerektiği gibi uzatmanıza izin verecektir. Bu hayatta kalma kitini kullanımınıza bağlı olarak, bu kablolama seçeneği, çalışma alanınıza ve ihtiyaçlarınıza bağlı olarak size daha fazla esneklik sağlar.

Adım 2.b: Kablolarınızı bir voltmetre ile test etmek iyi bir uygulamadır. Karanlıkta çalışıyorsanız, telefonunuzun kamerasından bir el feneri, görülebilecek küçük miktarlarda voltaj göndermek için yeterli olmalıdır.

Adım 3: Bir seri güneş paneli devreniz olduğunda, (Gereksinimlerde tanımladıklarımızı kullanıyorsanız, şimdi 6 Volt potansiyele sahip olmalısınız), 'Solar' etiketli terminalin altındaki Solar Shield'e takmaya başlayabilirsiniz. '. Kablolarınız bu bağlantı noktasına takılmıyorsa, buna bağlanabilmeniz için kablolarınıza bir uç terminal lehimlemeniz gerekebilir.

Adım 3.b: Yukarıdaki adıma çok benzer şekilde, özellikle ticari tarzdaki bir güç bankasıyla, güç bankanızı doğrudan pil terminaline takamayacaksınız. Muhtemelen kabloyu kesmeniz ve telleri solar şarj için pil terminaline takılabilecek şekilde onarmak için bir lehim kullanmanız gerekecektir.

Adım 4. Ayrıca powerbank ile güneş kalkanı üzerindeki microUSB bağlantı noktasına takın. Güç bankamız MicroUSB üzerinden şarj olur ve USB-A üzerinden deşarj olur. Şarj ve deşarjı takip eden bir program ile, aynı anda hem şarj hem de deşarj olma özelliği/yetersizliğinden bağımsız olarak powerbank'ınızı tam olarak kullanabilmelisiniz.

Solar Seeed Shield, Solar panellerden ne zaman güç geldiğini belirtmek için kırmızı bir ışık verir. Bu, test etmede yardımcı olabilir!

Artık güç bankamızı şarj etmeye uygun şekilde hazırladığımıza göre, seçtiğiniz telefon şarj cihazını yanınıza getirebiliriz, böylece telefonunuzu herhangi bir yolculukta çalıştırabilirsiniz! USB-C, Yıldırım, Microusb, adını siz koyun!

3. Adım: Bluetooth ve GPS Modülleri

Daha küçük bir Arduino kullanıp kullanmadığınıza bağlı olarak aşağıdaki adımlar için bir breadboard kullanmak faydalı olabilir.

Bu adımlar için SoftwareSerial kütüphanesini kullanacağız. Mega'dan farklı bir Arduino'yu takip ediyorsanız (Arduino DUE gibi), aşağıdaki kod ve adımlarla devam etmek için kitaplıklardan yoksun olabilirsiniz. Kişisel olarak DUE üzerinde geçici çözümler bulmakta zorlandım ve MEGA 2560'a geçiş yaptım.

Adım 1: Pinler

HM - 10

HM-10 5 Volt'u düşürebilir, bu nedenle 3.3 veya 5v pinine takmaktan çekinmeyin

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

GPS (NEO-6M-0-001)

Antenin alıcıya ayrı olarak bağlanması gerektiğini unutmayın. Bu bağlantıyı yapmakta zorlanıyorsanız, (Çok fazla güç harcamamalı ve tatmin edici bir tıklama ile sonuçlanmalıdır), o zaman bir pense alıp modülün mikrodenetleyicisinin genişliğini kısaltmanız gerekebilir. Anten tarafında, konektör biraz genişlemiş olmalıdır, bu yüzden bunu zayıflatmaya çalışmayın, aksi takdirde daha fazla mücadele edersiniz.

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

Bu iki modülün her ikisi de 5 Volt'u kaldırabildiğinden, bunları Breadboard'da seri olarak bağlamak daha uygun olabilir. GPS Modülü, güçlü bir uydu bağlantısı alana kadar kırmızı renkte yanıp sönmeyecektir, bunun olması için dışarı çıkıp birkaç dakika beklemeniz gerekebilir. Ancak sonraki kullanımlarda bu çok daha hızlı bir süreç olmalı ve iç mekan gibi daha zorlu uydu koşullarından dolayı mümkün olmalıdır.

Arduino Mega 2560'tan alınan GPS Modülü ve daha büyük hafızası ile bluetooth cihazlarına GPS verilerimizi gönderebiliyor, çeşitli web uygulamaları üzerinden haritalar oluşturabiliyoruz.

Aşağıdaki koda bağlantı

github.com/andym03/ArduinoSurvivalKit

Adım 4: (Opsiyonel) LED Düğme Kablolaması

Bildiğiniz gibi, düğmeler basit bir iki pimli bağlantıyla kablolanabilir. Butona basıldığında bu pinler arasındaki bağlantı tekrar kurulur. Birçok LED düğmesi, aydınlatma için ekstra pimler de içerecektir. Bu, ışığın ve estetiğin fiziksel mantığını ve düğmenin asıl amacını birbirinden ayırır. Düğmemiz, kablolama için pozitif ve negatif bağlantılar için bir etiket içeriyordu, ancak I/O pinleri için kablolardan yoksunduk. Bu, biraz test etmeyi veya biraz uğraşmayı gerektirebilir. Adım 1: Düğmenizi çatal 'pimler' ile alın ve bunun yerine erkek kabloları lehimleyin, böylece düğme bir devre tahtasına veya doğrudan Arduino'nuza yerleştirilebilir. Adım 1b. Isıyla daralan makaron ve elektrik bandı eklemek, yeni lehimlenmiş tellerinizin sağlamlığını sağlamanın mükemmel bir yolu olabilir. Bu adımı atlamak zaman kazandıracak, ancak yeni fantezi düğmenizi test ederken, özellikle de zaten etiketleme sorunlarıyla karşılaştığınızda daha fazla belirsizliğe neden olacaktır.

Adım 2. Düğmenizi test edin ve bluetooth'u açmak veya ileriki bir adımda kurulacak buzzer'ımız için bir düğme görevi görmek gibi istediğiniz mantığı ekleyin.

Adım 3: Düğmeyi ne için kullanırsanız kullanın, kodunuza bir geri tepme eklediğinizden emin olun. Fesih önleyiciler, elektrik akımlarını programlama için sezgisel ve kullanılabilir hale getirmenin harika bir yoludur.

Pinler: Butonumuz bir topraklama ile birlikte 3.3v hattının altına yerleştirilir. Diğer pinler sırasıyla 5 ve 6'dadır ve buzzer'ımızı kontrol eder.

Adım 5: Seçenek 2: Normal Düğme

Lehimlemeyi ve karışıklığı en aza indirmek istiyorsanız, bunun yerine normal bir düğmeyi tercih etmekten çekinmeyin. Bu genellikle daha iyi etiketlenir ve test edilmesi daha kolay olan çok daha dokunsal bir tıklama sağlar.

Adım 6: Zil

Doğru frekansta bir zil, hayvanlar için bir korku olabilir (ve potansiyel olarak küçük çocukları rahatsız edebilir). Arduino'muzun çıkabileceği tam 3,3 volta ihtiyaç duymadığından, zili üflemediğinizden emin olmak için bir direnç kullanılabilir.

Arduino Mega 2560'ın yedek pinleri vardır ve üç uçlu buzzer'ımız pin 47'ye takılıdır, büyük ölçüde ayrı bileşenlerden ayrı ve organize edilmiştir.

7. Adım: Uygulama: Opsiyonel Adımlar - Güneş Enerjili Ceket

Güneş panelleri yerleşimi:

Geri dönüşümlü plastik bir cep, kabloların ceketin orta katmanına geçmesi ve soldaki şarj için güç bankasına ulaşması için metal bir halka deliğine sahip 4 adet hafif ve esnek güneş paneline mükemmel şekilde oturması için yapılmıştır. - akıllı ceketin yan tarafı. Ön tarafa yerleştirilmiştir, çünkü uzun mesafe yürüyüşçüleri orada gecelemek için büyük sırt çantaları taşıyacaktır, panelleri arkaya yerleştirmek kesinlikle ön tarafa koymaktan daha az etkili olacaktır.

Geri dönüştürülmüş şeffaf plastik, bu nedenle güneş ışığının geçmesine izin verdiği ve ayrıca telin zarar görmesini engelleyebilecek suya dayanıklı olduğu için panellerin işlevlerini etkilemez.

Ayrıca panellerin yüzeyini değil, sadece tel bağlantısını kaplamak için hassas olarak ölçülen piller ve paneller arasındaki bağlantıyı sağlayan metal halkayı kaplayan dikdörtgen bir şerit vardır.

Boyutlar: plastik cep, damla düzeninde düzenli ve verimli bir şekilde düzenlenmiş 4 (her biri 195 mm x 58 mm) güneş panellerine izin verir.

Malzemeler: Su geçirmez kumaş ve fermuarlar, geri dönüştürülmüş plastik, metal halkalar, plastik düğmeler, Kablolarınızı korumak ve ayrıca kullanıcıya konfor sağlamak için akıllı bir üç katmanlı tasarım kullanılabilir. Kabloları hem dış hem de iç katmanlardan ayırarak, yalnızca kendinize daha fazla çalışma alanı sağlamakla kalmaz, aynı zamanda kullanıcınızın Arduino Survival Kit'inizin gücü ve karmaşıklığı konusunda daha akıllı olmamasını da sağlarsınız!!

8. Adım: Uygulama: İsteğe Bağlı Adımlar - Akıllı Ceket

LED ışıklar, ceketin hayatta kalma bileşenlerini ve görsel yönünü daha da geliştirmek için giysilerin iç tabakasının omuzlarına ve kollarına da yerleştirilebilir. Akıllıca seçilmiş düşük güçlü LED'ler, güç bankası üzerinde sınırlı bir etki yapacak ve yine de mobil Arduino modülümüzün amacını koruyacaktır. Giysilerin ve elektrikli bileşenlerin aşırı ısınmaması için, örneğin uzun süre çalıştırılması gibi uygun özenin gösterildiğinden emin olun. Telefonunuzu arkanızda bırakıp yürüyüşe çıkmaktan çekinmeyin, döndüğünüzde gps koordinatlarınızı talimatımızın ilk adımında bağlantılı web uygulamamıza yükleyebileceksiniz.