کیت بقا آردوینو خورشیدی: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:56

این دستورالعمل ایجاد یک کیت بقا چند منظوره و با تکنولوژی بالا Arduino را توضیح می دهد. ماژول های کلیدی که ما در این آموزش روی آنها تمرکز می کنیم عبارتند از: یک باتری قابل شارژ ، یک مجموعه سریال پنل خورشیدی ، یک زنگ الکترونیکی و یک ماژول GPS+بلوتوث. این ترکیب از موارد به شما امکان می دهد حیوانات را بترسانید ، به نیروهای امدادی هشدار دهید و تلفن خود را شارژ کرده و مسیر راه اندازی Arduino تلفن همراه خود را دنبال کنید.

بسیاری از کدها و مطالب موجود در این آموزش به لطف جامعه منبع باز و دنیای پررونق سازندگان که مایل به کمک یکدیگر هستند ، امکان پذیر شده است.

یک برنامه وب نیز برای این ماژول نوشته شده است. این به شما امکان می دهد بدون تلفن خود راه بروید و همچنان بتوانید پیاده روی ها و سفرهای طولانی خود را ردیابی کرده و با استفاده از API Google Maps آنها را تجسم کنید. این یک برنامه ساده برای نوشتن است و همچنین می توانید در صورت تمایل به تغییر زیبایی یا ویژگی های صفحه توسط خودتان انجام دهید. اما توجه داشته باشید که باید در Chrome باز شود زیرا از جدیدترین و بزرگترین وب برای API های بلوتوث استفاده می کند.

مرحله 1: الزامات

فناوری مورد استفاده در این آموزش به شرح زیر است:

Arduino Mega 2560 (همراه با کابل USB-A به USB نوع B جهت بارگذاری کد) 4 برابر پنل های خورشیدی قابل انعطاف A Seeed Studios Solar Shield v2.2 ماژول HM-10 بلوتوث آردوینو (پشتیبانی از بلوتوث 4.0 که برای تعامل با دستگاه های مدرن مهم است و صفحات وب) یک ماژول GPS یک دکمه ساده هر زنگ eletronic Aduino یک باتری 5000 میلی آمپر ساعتی که از شارژ از طریق micro-usb و تخلیه از طریق USB-A پشتیبانی می کند. تخته نان برای سهولت استفاده و آزمایش سیمهای زیاد !! (نر به زن ، نر به نر ، زن به زن ، کابل های برق با قابلیت جریان کوچک) سرهای ترمینال کوچک کابل USB-A به هر چیزی کابل میکرو USB به هر چیزی

مرحله 2: راه اندازی برق

مهمترین بخش تنظیمات تلفن همراه ما اطمینان از قدرت ما در حرکت است. ما از محافظ خورشیدی Seeed برای محافظت از اجزای خود استفاده می کنیم ، زیرا ما یک سیستم 6 ولت را با صفحات خورشیدی خود ایجاد می کنیم. Shied Solar Shield می تواند ولتاژ ورودی خورشیدی 4.8 ~ 6 ولت را کنترل کند. با تأمین ولتاژ اضافی و کاهش آن و یا سیم کشی مدارات خود به روش های مختلف ، با این محدوده بازی کنید.

مرحله 1: اگر پنل های خورشیدی شما فاقد کانکتور هستند ، ممکن است مجبور شوید قسمت بالایی پشتی را جستجو کنید تا به ترتیب نقاط تماس فلزی گره های مثبت و منفی را پیدا کنید. در غیر این صورت ، اگر سیم هایی با پانل های خود دارید ، مطمئن شوید که می توانید آنها را در طرح سیم پیوست شده در بالا سیم کشی کنید. بسته به اتصال ، قطع و فروش مجدد سیم ها ممکن است راحت تر باشد.

مرحله 2: لحیم یک سیم نر به هر پین مثبت و یک سیم زن به هر پین منفی به شما امکان می دهد پنل های خورشیدی خود را در صورت نیاز گسترش دهید. بسته به میزان استفاده شما از این کیت بقا ، این گزینه سیم کشی به شما بسته به فضای کار و نیازهای شما انعطاف پذیری بیشتری می دهد.

مرحله 2. ب: آزمایش خوب سیم کشی های خود با ولت متر است. اگر در تاریکی کار می کنید ، یک چراغ قوه از دوربین تلفن شما باید برای ارسال مقداری ولتاژ کوچک که قابل مشاهده است کافی باشد.

مرحله 3: هنگامی که یک مدار پیوسته از پنل های خورشیدی دارید ، (اگر از پانل هایی که در الزامات توضیح دادیم ، اکنون باید پتانسیل 6 ولت داشته باشید) ، می توانید آنها را به سپر خورشیدی و تحت ترمینال برچسب خورشیدی وصل کنید. '. اگر سیم های شما به این پورت متصل نمی شوند ، ممکن است مجبور شوید یک پایانه انتهایی را به سیم های خود بچسبانید تا بتوانید به آن متصل شوید.

مرحله 3. ب: درست مانند مرحله بالا ، احتمالاً نمی توانید پاوربانک خود را مستقیماً به پایانه باتری وصل کنید ، مخصوصاً با یک پاوربانک تجاری. به احتمال زیاد مجبور خواهید بود کابل را قطع کرده و از سیم لحیم برای تعمیر سیم ها استفاده کنید تا بتوان آن را به پایانه باتری برای شارژ خورشیدی وصل کرد.

مرحله 4. همچنین با پاوربانک ، آن را به پورت microUSB روی سپر خورشیدی وصل کنید. پاوربانک ما از طریق MicroUSB شارژ می شود و از طریق USB-A تخلیه می شود. با برنامه ای برای نظارت بر شارژ و تخلیه ، باید بتوانید از پاوربانک خود صرف نظر از توانایی/ناتوانی آن در شارژ و تخلیه همزمان استفاده کامل کنید.

سپر خورشیدی چراغ قرمز را برای نشان دادن زمان ورود نیرو از صفحات خورشیدی روشن می کند. این می تواند در آزمایش مفید باشد!

اکنون که پاوربانک خود را برای شارژ مناسب آماده کرده ایم ، می توانیم شارژر تلفن انتخابی شما را به همراه داشته باشیم تا بتوانید تلفن خود را در هر سفری تغذیه کنید! USB-C ، Lightning ، Microusb ، شما نام آن را بگذارید!

مرحله 3: ماژول های بلوتوث و GPS

بسته به اینکه از آردوینو کوچکتر استفاده می کنید یا نه ، ممکن است برای مراحل زیر استفاده از تخته نان مفید باشد.

برای این مراحل ، ما از کتابخانه SoftwareSerial استفاده می کنیم. اگر از Arduino متفاوتی با Mega (مانند Arduino DUE) استفاده کرده اید ، ممکن است متوجه شوید که کتابخانه هایی برای ادامه کد و مراحل زیر ندارید. من شخصاً برای یافتن راه حل هایی در DUE تلاش کردم و به MEGA 2560 تغییر کردم.

مرحله 1: پین ها

HM - 10

HM-10 می تواند 5 ولت را پایین بیاورد ، بنابراین با خیال راحت آن را به پین 3.3 یا 5 ولت وصل کنید

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

GPS (NEO-6M-0-001)

توجه داشته باشید ، آنتن باید جداگانه به گیرنده متصل شود. اگر برای برقراری این ارتباط تلاش می کنید ، (این کار نباید نیروی زیادی بگیرد و منجر به یک کلیک رضایت بخش شود) ، ممکن است لازم باشد انبردست را برداشته و عرض میکروکنترلر ماژول را کوتاه کنید. در طرف آنتن ، اتصال باید کمی روشن باشد ، بنابراین سعی نکنید آن را باریک کنید ، در غیر این صورت با مشکل بیشتری روبرو خواهید شد.

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

از آنجا که این دو ماژول هر دو می توانند 5 ولت را اداره کنند ، سیم کشی آنها به صورت سری در Breadboard راحت تر است. ماژول GPS تا زمانی که اتصال ماهواره ای قوی دریافت نکند قرمز نمی شود ، ممکن است لازم باشد به بیرون بروید و چند دقیقه منتظر بمانید تا این اتفاق بیفتد. با این حال ، در استفاده های بعدی ، این امر می تواند به دلیل شرایط سخت تر ماهواره ای مانند فضای داخلی ، به یک فرآیند بسیار سریعتر تبدیل شود.

با استفاده از ماژول GPS و حافظه بزرگتر از Arduino Mega 2560 ، می توانیم داده های GPS خود را به دستگاه های بلوتوث ارسال کرده و نقشه ها را از طریق برنامه های مختلف وب ایجاد کنیم.

پیوند کد زیر

github.com/andym03/ArduinoSurvivalKit

مرحله 4: (اختیاری) سیم کشی دکمه LED

همانطور که می دانید ، می توان دکمه ها را از طریق یک اتصال ساده دو پین سیم کشی کرد. با فشردن دکمه ، ارتباط بین این پین ها بازیابی می شود. بسیاری از دکمه های LED همچنین دارای پایه های اضافی برای روشنایی هستند. این منطق فیزیکی نور و زیبایی و هدف واقعی دکمه را جدا می کند. دکمه ما حاوی برچسب اتصالات مثبت و منفی سیم کشی بود ، اما سیم کشی پین های ورودی/خروجی را نداشتیم. مرحله 1: دکمه خود را با "پین" ببرید و در عوض سیم های مردانه را به آنها بچسبانید تا دکمه در یک نان برد یا مستقیماً در Arduino شما قرار گیرد. مرحله 1b. افزودن چروک حرارتی و نوار الکتریکی می تواند راهی عالی برای اطمینان از پایداری سیم لحیم شده شما باشد. رد شدن از این مرحله باعث صرفه جویی در وقت می شود اما هنگام آزمایش دکمه فانتزی جدید خود ، عدم اطمینان بیشتری ایجاد می کند ، به ویژه هنگامی که در حال کار با مسائل مربوط به برچسب زدن هستید.

گام 2. دکمه خود را امتحان کنید و هر منطقی را که دوست دارید به آن اضافه کنید ، مانند روشن کردن بلوتوث یا عملکرد یک دکمه برای زنگ صدای ما که در مرحله بعدی نصب می شود.

مرحله 3: مطمئن شوید که هر چیزی را که در نهایت از دکمه برای آن استفاده می کنید ، یک رمزگشای در کد خود قرار دهید. Debouncers یک راه عالی برای ایجاد جریان الکتریکی بصری و قابل استفاده برای برنامه نویسی است.

پین ها: دکمه ما زیر خط 3.3v همراه با یک زمین قرار می گیرد. پین های دیگر به ترتیب در 5 و 6 هستند و زنگ صدای ما را کنترل می کنند.

مرحله 5: گزینه 2: دکمه معمولی

اگر می خواهید لحیم کاری و سردرگمی را به حداقل برسانید ، با خیال راحت دکمه معمولی را انتخاب کنید. این معمولاً بهتر برچسب گذاری می شود و یک کلیک لمسی بسیار بیشتر ارائه می دهد ، که آزمایش آن آسان تر است.

مرحله ششم: صدای زنگ

صدای زنگ در فرکانس مناسب می تواند برای حیوانات (و به طور بالقوه ، بچه های کوچک مزاحم) ترسناک باشد. می توان از یک مقاومت برای اطمینان از عدم به صدا در آوردن زنگ استفاده کرد ، زیرا آردوینو ما نمی تواند 3.3 ولت کامل را تولید کند.

Arduino Mega 2560 دارای پین های اضافی است و زنگ سه شاخه ما به پین 47 متصل است ، تا حد زیادی از اجزای جداگانه جدا و سازماندهی شده است.

مرحله 7: برنامه: مراحل اختیاری - یک ژاکت خورشیدی

محل قرارگیری پنل های خورشیدی:

یک جیب پلاستیکی بازیافتی به گونه ای ساخته شده است که در 4 قطعه پنل های خورشیدی سبک و انعطاف پذیر که دارای سوراخ حلقه فلزی هستند مناسب است تا سیم ها به لایه میانی ژاکت رفته و به پاوربانک جهت شارژ در سمت چپ برسند. -دست کت هوشمند. این در جلو قرار می گیرد زیرا کوهنوردان مسافت طولانی کوله پشتی های بزرگی را برای اقامت شبانه در آنجا می گذارند و قرار دادن پانل ها در پشت قطعاً م thanثرتر از قرار دادن آنها در جلو است.

پلاستیک شفاف بازیافت شده ، بنابراین عملکرد پانل ها را تحت تأثیر قرار نمی دهد زیرا اجازه عبور نور خورشید را می دهد و همچنین در برابر آب مقاوم است که می تواند از آسیب دیدن سیم جلوگیری کند.

همچنین یک نوار مستطیلی وجود دارد که حلقه فلزی را می پوشاند و امکان اتصال بین باتری ها و پانل ها را فراهم می کند که دقیقاً برای پوشش اتصال سیم ، اما سطح پانل ها اندازه گیری نمی شود.

اندازه: جیب پلاستیکی اجازه می دهد تا 4 (195 میلی متر در 58 میلی متر در هر) پنل های خورشیدی مرتب و کارآمد در یک الگوی قطره ای قرار بگیرند.

مواد: پارچه ضد آب و زیپ خط ، پلاستیک بازیافتی ، حلقه های فلزی ، دکمه های پلاستیکی ،

از یک طرح سه لایه هوشمند می توان برای محافظت از سیم کشی شما و همچنین راحتی کاربر استفاده کرد. با جدا کردن سیم کشی از لایه های بیرونی و داخلی ، شما نه تنها به خود فضای بیشتری برای کار می دهید بلکه اطمینان خواهید یافت که کاربر شما از نظر قدرت و پیچیدگی کیت بقاء آردوینو عاقل تر نخواهد بود !!

مرحله 8: برنامه: مراحل اختیاری - یک ژاکت هوشمند

چراغ های LED را می توان بر روی شانه ها و آستین های لایه داخلی لباس ها قرار داد ، در حالی که اجزای بقا و جنبه بصری کت را بیشتر می کند. LED های کم مصرف هوشمند انتخابی تأثیر محدودی بر پاوربانک خواهند داشت و همچنان هدف ماژول Arduino تلفن همراه ما را حفظ می کنند. اطمینان حاصل کنید که لباس ها و اجزای الکتریکی بیش از حد گرم نمی شوند ، مانند روشن کردن طولانی مدت. با خیال راحت تلفن خود را پشت سر بگذارید و برای پیاده روی بروید ، هنگام بازگشت می توانید مختصات GPS خود را بر روی برنامه وب ما که در اولین مرحله از دستورالعمل ما پیوند داده شده است بارگذاری کنید.