سیستم روشنایی هوشمند Walkway- Team Sailor Moon: 12 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

سلام! این گریس ری ، سریج کوناکانچی و خوان لندی است و ما با هم تیم Sailor Moon هستیم! امروز ما یک پروژه DIY دو قسمتی را برای شما به ارمغان می آوریم که می توانید آن را درست در خانه خود اجرا کنید. آخرین سیستم روشنایی راهرو هوشمند ما شامل یک سنسور اولتراسونیک ، سنسور حرکت PIR ، مبدل نور به فرکانس ، صفحه OLED ، خواننده/نویسنده کارت SD ، کنترل از راه دور/گیرنده IR ، سنسور رطوبت و دما و یک مقاومت در برابر نور است که سه مورد از آنها را می توان در مدل محیطی ما

این سیستم روشنایی راهرو یک نمونه اولیه است که برای به حداقل رساندن آلودگی نوری با استفاده از روش های محافظ خلاقانه (به شکل هلال ماه ، به افتخار نام تیم ما) ، جمع آوری انواع مختلف داده ها و ثبت آنها و از نظر زیبایی از نظر بیننده خوشایند است. به برای شما آرزوی موفقیت در این پروژه داریم و از آن لذت ببرید!

عشق،

تیم ملوان ماه

تدارکات

• برای مدل محیطی:

  • تخته های فوم متعدد
  • مقاله ساخت و ساز
  • آردوینو مگا 2560 R3
  • تن سیم
  • صفحه نمایش OLED
  • سنسور اولتراسونیک
  • گیرنده IR/ریموت
  • مقاومت در برابر نور
  • تخته نان
  • چاقو دقیق
  • خط کش
  • چوب بستنی
  • میله رولپلاک

• برای مدل نهایی:

  • آردوینو مگا 2560
  • چاپگر سه بعدی
  • کامپیوتر/لپ تاپ
  • نوار دو طرفه
  • چسب حرارتی تفنگی
  • کارت خوان SD/نویسنده
  • صفحه نمایش OLED
  • نیم تخته نان و مینی تخته نان
  • چند عدد LED زرد
  • نر x سیم زن و سیم نر x سیم
  • استریپرهای سیم و سیم های سفارشی (لازم نیست)

  • سنسورها:

    • PIR
    • ریموت مادون قرمز و گیرنده
    • سنسور اولتراسونیک
    • مقاومت در برابر نور
    • مبدل نور به فرکانس
    • سنسور رطوبت/دما

حتماً فایل.zip را در این لینک بارگیری کنید:

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

مرحله 1: پروژه جانبی اختیاری: مدل محیطی

حال ، فرض کنید می خواهید قابلیت های سیستم روشنایی راهرو را آزمایش کنید ، اما می خواهید بدانید که قبل از ورود به آن ، درگیر چه چیزی هستید. خوب ، یک گزینه آسان این است که مدل محیطی خود را بسازیم ، که تعدادی از ویژگی های نمونه اولیه ما را نمایش می دهد تا نحوه عملکرد چراغ ها در دنیای واقعی را به نمایش بگذارد.

برای شروع ، فهرست منابع را در مقدمه ما ذکر کنید و مواد را طوری تنظیم کنید که همه آنها به راحتی در دسترس باشند.

خانه:

تخته های فوم را به دو مربع 17 17 17 سانتی متر و دو مربع دیگر با اندازه یکسان برش دهید ، مگر با یک مثلث در بالا برای ایجاد شکل خانه. چسب حرارتی همه اینها را با هم. این باعث ایجاد خانه ای می شود که همه لوازم الکترونیکی شما را در خود جای داده و آنها را دور از چشم نگه می دارد. یک مربع را در کنار یکی از مربع ها برش دهید تا کابل آردوینو از آن عبور کند.

حالا دو تخته فوم را به شکل مستطیل های 51 در 44 سانتی متر برش دهید. اینها پایه پروژه شما را تشکیل می دهند. خانه را طوری قرار دهید که 17 سانتیمتر از طرف کوتاهتر فاصله داشته باشد و یک پیاده رو ایجاد کنید که به سمت درب منتهی می شود. این به شما کمک می کند تا شخصی را که بعداً به خانه می رود شبیه سازی کنید. هنوز خانه را چسب نزنید.

پیاده رو و چراغ ها:

یک پیاده رو به طول 17 سانتی متر از کاغذ ساختمانی جدا کرده و با چسباندن آن ، از لبه کوتاهتر (44 سانتی متر) شروع کنید. این باید به شما کمک کند همه چیز را در موقعیت مناسب قرار دهید.

برای چراغ ها ، دو نوار کاغذ را از یک نوار به ضخامت 2.5 سانتی متر (یا یک اینچ) ببرید. طول آنها باید 3 سانتی متر و 2 سانتی متر (ضخامت 1.25 و 0.75 اینچ) باشد.

بلندتر را بردارید و مطابق تصویر به پنجم (0.25 اینچ در هر قسمت) تقسیم کنید. در امتداد این خطوط تا بزنید و همپوشانی را بچسبانید. اکنون باید شبیه منشور مستطیلی باشد ، همانطور که در تصویر بعدی نشان داده شده است.

پس از خشک شدن چسب ، نقطه ای را 0.25 اینچ از بالا مشخص کرده و فقط آن طرف را برش دهید. این باید اطمینان حاصل کند که LED می تواند از طریق آن بتابد. حالا ، نوار دوم کاغذ را بردارید و منحنی را مانند تصویر مشخص کنید تا بریده شود. انتهای دیگر را در سه طرف چراغ برق که بریدگی ندارد بپیچید و قسمت بالایی آن را روی دهانه قرار دهید و مطمئن شوید که دهانه را کاملاً می پوشاند. چین و چروک هایی که باقیمانده است باید مانند آنهایی باشد که در تصویر مشخص شده است.

همه اینها را بچسبانید و با آن بچرخانید تا دوست داشته باشید! هر چند بار که نیاز دارید این کار را تکرار کنید.

مرحله 2: مدل محیطی: کنار هم قرار دادن مدار

خود مدار نسبتاً ساده است ، اما در مورد صحیح سیم کشی دقت کنید. پس از اتصال همه چیز به تخته نان و آردوینو ، دو سوراخ را در پایه پروژه برش دهید. سیم های LED را از یک سوراخ و سنسور OLED و اولتراسونیک را از سوراخ دیگر عبور دهید.

برای LED ، به اندازه مورد نیاز شکاف مربع برش دهید و LED ها را از طریق آنها بچرخانید. آن را با نوار محکم کنید و قسمت های روشنایی را روی آن بچسبانید. ما تصمیم گرفتیم که سنسور اولتراسونیک را با پایه بستنی پنهان کنیم ، اما خیال راحت خلاق باشید! فقط مطمئن شوید که آن را در ابتدای راهرو قرار دهید ، بدون هیچ گونه وسیله ای که آن را مسدود کند. برای صفحه نمایش OLED ، آن را در جایی قرار دهید که به راحتی قابل مشاهده باشد. ما آن را در پایه پروژه قرار دادیم. گیرنده IR و مقاومت نوری در کنار پنجره هایی که از خانه بریده بودیم قرار گرفت.

مرحله 3: مدل محیطی: عیب یابی و کد

پس از اتمام کار با برق ، کد پیوست شده را بارگذاری کرده و اجرا کنید. امیدوارم کار کند ، اما اگر نشد ، عیب یابی کنید! هنگامی که همه چیز کار کرد ، میله های رولپلاک خود را به 3 سانتی متر ببرید. آن را به چهار لبه پایه بچسبانید. این آخرین حرکت است ، بنابراین قبل از انجام این کار مطمئن شوید که همه چیز نهایی شده است.

تبریک می گویم! شما جنبه های فنی این ساخت را به پایان رسانده اید! اکنون تنها کاری که باید انجام دهید این است که آن را به دلخواه خود جاز کنید. امیدواریم از این مینی مدل لذت برده باشید:)

مرحله 4: مدل نهایی: ایجاد مدار

مرحله 5: مدل نهایی: بارگذاری کد در مدار

پس از نصب فایل.zip از پیوند درایو google بالا ، باید بتوانید پوشه کدگذاری را پیدا کنید. در آن ، شما کد مربوط به ساختار محیطی و همچنین واحد واقعی را دارید.

موردی را که می خواهید بارگذاری کنید باز کنید ، سپس دکمه بارگذاری را در Arduino IDE فشار دهید. اطمینان حاصل کنید که کابل ها به درستی قرار گرفته اند و باید بتوانید برنامه را با موفقیت اجرا کنید.

همه کد ها کامنت گذاری شده اند ، بنابراین با خیال راحت به نحوه عملکرد همه اینها با هم نگاهی بیندازید. همچنین می توانید نمودار نحوه کدگذاری صفحه OLED برای استفاده از سیستم حالت عددی برای نمایش متن مورد نظر را مشاهده کنید.

کنترل چراغ های LED با استفاده از دستورات روشنایی LED را بسته به موقعیتی که در آن قرار دارد تغییر می دهد.

مرحله 6: مدل نهایی: راهنمای عیب یابی

هنگام ایجاد هرگونه سازه آردوینو می توانید با مشکلات زیادی روبرو شوید. اگر با مشکلی روبرو شدید ، به احتمال زیاد مشکل از برق است ، زیرا بسیاری از خطاهای خود ما در آنجا رخ داده است. ما تعدادی از مسائل رایج را که برای کمک به شما با آنها مواجه شده ایم ، لیست می کنیم. آنها را سریع تشخیص دهید

• داده ها خوانده نمی شوند:

  دوبار بررسی کنید که همه پین ها به درستی از یک پین به پین دیگر بر روی نانبرد و Arduino Mega قرار گرفته باشند

• کد بارگذاری نمی شود:

  اگر یک پورت شلوغ دارید یا فقط یک خطای بارگذاری دارید ، بیشتر اوقات یک اتصال کوتاه رخ داده است. این بدان معناست که یکی از پایه های زمین (GND) یا ولتاژ (VCC) شما به درستی قرار نگرفته است ، که باعث اتصال کوتاه می شود و روند بارگذاری را مختل می کند

• کد بارگذاری می شود ، اما کاری نمی کند:

  در کد ، اولین چیزی که بررسی می کند این است که آیا کارت SD شناسایی شده است یا خیر ، بنابراین اگر شناسایی نشود ، برنامه حتی از راه اندازی خارج نمی شود. در این حالت ، بررسی کنید که همه پین های کارت SD به درستی قرار گرفته اند و پین های برق نیز درست هستند

اگر هنوز نمی توانید این کار را انجام دهید ، Serial Monitor را بر روی Arduino IDE بکشید و نرخ BAUD را مطابق با آنچه در کد می گوید تغییر دهید. از آنجا ، می توانید مقداری Serial.println (data) اضافه کنید. خطوطی برای بررسی محل توقف برنامه یا دریافت یا عدم دریافت مقادیر از حسگرها.

مرحله 7: مدل نهایی: پرینت سه بعدی.stl Files

لطفاً تخت خود را هم سطح کنید. اینها چاپهای سه بعدی بسیار طولانی هستند و ما از آنها متنفریم که احتمالاً در هر جایی اشتباه کنند. بیشتر آن نیز نیازی به پشتیبانی ندارد. من آن را با سرعت 0.28 برای سرعتهای بالاتر چاپ کردم ، اما اگر می خواهید جزئیات بیشتری بخواهید ، 0.16 و هر چیز دیگری بین آنها بسیار خوب است. این چاپها برای من حدود 20 ساعت طول کشید و من آنها را روی Ender-3 250٪ تنظیم کرده بودم.

مرحله 8: مدل نهایی: اتصال مدار به داخل

ما فقط از چسب پشت تخته نان استفاده کردیم و آن را مستقیماً در پشت بدنه نصب کردیم. از نظر داخلی بسیار سخت خواهد بود ، ما به شدت توصیه می کنیم از کابل کشی سفارشی استفاده کنید زیرا این کار را آسان تر می کند ، اما در مورد ما ، می بینید که کمی تنگ بود. همچنین ، در قسمت پایین ، لطفاً ماژول منبع تغذیه را با باتری داخل قاب قرار دهید. در این تصویر ، ما آن را بیرون آورده بودیم تا مشاهده محتویات داخل کیس راحت تر باشد. علاوه بر این ، اگر از کابل کشی سفارشی استفاده نمی کنید ، برای بستن کابل ها از زیپ یا بند مو استفاده کنید ، این کار بسیار خسته کننده است ، اما باعث می شود که داخل کار بسیار بهتر و جادارتر به نظر برسد.

مرحله نهم: مدل نهایی: نمای نزدیک نورپردازی

ما موقتاً آن را با نوار چسب بستیم ، اما توصیه ما استفاده از چسب حرارتی یا وسایل آهنربایی است. دلیل استفاده ما از نوار این بود که ما باید عیب یابی الکتریکی را انجام دهیم. این برای ما اتفاق افتاد ، اما با استفاده از این روش ، ما به سرعت توانستیم راه حل را برطرف کنیم. ما نوار را برای پروژه نهایی توصیه نمی کنیم ، اما تا زمانی که کاملاً اطمینان نداشته باشید ، صفحه کناری را دائمی نکنید ، در غیر این صورت عیب یابی فوق العاده دشوار می شود.

مرحله 10: مدل نهایی: هلال را تعمیر کرده و آن را وصل کنید

سوراخ هایی با اندازه متوسط در کناره های محفظه و هلال ایجاد کردیم تا سیم ها از آن عبور کنند. علاوه بر این ، برای LED ها سوراخ هایی به شکل هلال ایجاد کردیم. ما 9 سوراخ ایجاد کردیم اما فقط 4 مورد از آنها را به کار بردیم چرا که LED ها به اندازه کافی روشن بودند. علاوه بر این ، هلال را به صورت داغ روی جعبه چسبانده و در آنجا چسبانده ایم. هلال ما دارای 5 حفره اصلی است که ما از آنها 4 سوراخ برای LED ها و یک سوراخ برای اتصال به صفحه اصلی استفاده می کنیم. پس از اتمام سیم کشی ، مطمئن شوید که آن را در قسمت بالای هلال برای هلال ثابت کرده اید.

مرحله 11: مدل نهایی: آزمایش آن و جمع آوری داده ها

این نمودار دو مقاومت در برابر عکس در طول شب است. خط آبی مقاومت نوری است که هیچ ارتباطی با آن ندارد. این یک مقاومت برهنه است. اما خط قرمز پایین تر است و این به این دلیل است که یک مقاومت در برابر عکس است و دارای یک استوانه مشکی است که فقط در یک جهت نشان می دهد. این به ما قرائت دقیق تری می دهد و نور را از هر جهت دیگر بیرون می کشد. برای انجام این کار ، می توانید کارت sd را برداشته و برگه اکسل را باز کنید. از آنجا ، زمان و هر ستون (ستون) دیگری را که می خواهید انتخاب کنید. ترسیم و تغییر آنچه که می خواهید از آن مشاهده کنید بسیار آسان است. امیدوارم با بهتر شدن آلودگی نوری ، شاهد شبهای تاریک تر و ارزش های کمتر باشیم!

مرحله 12: نتیجه گیری و قدردانی

و … این از تیم Sailor Moon بود!

امیدواریم بتوانید آنچه را که می خواستید انجام دهید ، به انجام برسانید و امیدوارم آنقدر مورد پسند شما واقع شده باشد که نمونه اولیه ما را در خانه خود پیاده سازی کنید ؛)

اما ما نمی توانستیم به تنهایی به اینجا برسیم- ما می خواهیم اعتبار را در محل مورد نظر بدهیم.

اول از همه ، از مربی شگفت انگیز ما ، عیسی ، که در هر مرحله ای آنجا بود- ما از شما و تمام تلاشهایی که در راه اندازی این برنامه شگفت انگیز برای ما انجام داده اید بسیار سپاسگزاریم.

ما همچنین می خواهیم از کن ، گزا ، کلی ، کریس و سینتیا بخاطر همه زمان هایی که در جلسات حضور پیدا کردند و با ما همکاری کردند تشکر کنیم و بازخوردهای بسیار لازم را به ما ارائه دهیم که به بهبود ما کمک می کند یا دانش پیشین در مورد موضوعاتی که کار می کردیم. با.

از النکو تشکر می کنم که به همه شرکت کنندگان در کارگاه مجموعه مدارهای فوری ارائه داد- آنها در هنگام ساخت پروژه ما بسیار مفید بودند.

و از اهداکنندگانی که این برنامه را ممکن کردند ، از حمایت شما در این کارگاه تشکر می کنیم. بدون شما هیچ کدام از اینها نمی توانست اتفاق بیفتد.

سرانجام ، از امیلی ، آانیکا ، آنیکا ، اسنهه ، مری ، جسیکا ، مگان ، لیست و لیلانی ، همکاران شرکت کننده ، از همه حمایت شما و ایجاد چنین محیطی استقبال کننده سپاسگزاریم. ما در سه هفته گذشته دوست داشتیم با شما آشنا شویم ، و بگذارید در ارتباط باشیم!

-تیم ملوان ماه

PS ما نسخه گسترده ای از ویدیو را در بالا اضافه کرده ایم که در آن مشکلات بیشتر ما را برای ایجاد این پروژه به اشتراک گذاشته ایم. امیدواریم از مسابقه های ما لذت ببرید!