Արևային էներգիայով աշխատող LED կայանման տվիչ ՝ 8 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Ավելին քան SumMy youtube ալիքը Հետևեք հեղինակի ավելին.

Մասին. Ես ուսուցիչ եմ, ով երբեմն տեսանյութեր է պատրաստում: Ավելին, քան գումարը »

Մեր ավտոտնակը շատ խորություն չունի, և վերջում ունի պահարաններ, որոնք էլ ավելի են նվազեցնում խորությունը: Իմ կնոջ մեքենան պարզապես բավական կարճ է տեղավորվելու համար, բայց մոտ է: Այս սենսորը պատրաստեցի կայանման գործընթացը պարզեցնելու և մեքենան ավտոտնակում լցված լինելու համար ՝ շատ հեռու գնալուց և պահարաններին հարվածելուց առաջ:

Երբ այն նախագծվեց, ես որոշեցի այն սնուցել արևային վահանակներով, քանի որ լավ տեղ ունեի դրանք տեղադրելու համար, և իմ ծրագիրն է ընդլայնել այս համակարգը ՝ հետագայում ավտոտնակում ավելի շատ բաներ ապահովելու համար:

Համառոտ ակնարկի համար դիտեք այս տեսանյութը.

Պարագաներ

3D տպագիր պատյաններ և LED դիֆուզոր

Եռաչափ տպված մետաղալարեր

Arduino Nano, Breadboard և Jumper Wires

Արևային էներգիայի կառավարիչ

Արևային վահանակներ

Oldոդվող սալիկ, 2 մետաղալար միակցիչ, 3 մետաղալար միակցիչ, 4 մետաղալար միակցիչ

LED ժապավեն (60/մ) WS2812

14500 լիթիում իոնային մարտկոցներ

Էլեկտրական պտուտակահան

Ուլտրաձայնային տվիչ

Երկկողմանի ժապավեն, հեղուկ էլեկտրական ժապավեն

Մետաղալարեր, oldոդման երկաթ

3D տպիչ

Տաք օդային ատրճանակ

M3x8 մմ պտուտակներ, M3 ընկույզ

*բոլոր հղումները փոխկապակցված հղումներ են

Քայլ 1. Կառուցեք սխեմա + ծածկագիր

Ներբեռնեք և տեղադրեք arduino ուրվագիծը: Գտնվել է այստեղ ՝ Ավտոկանգառի տվիչների ուրվագիծ

Շղթան բաղկացած է ուլտրաձայնային տվիչից, arduino nano- ից և WS2812B 5V հասցեավորվող LED ժապավենից: Սկզբում ինձ անհանգստացնում էր ուլտրաձայնային տվիչի օգտագործումը, քանի որ մեքենայի մակերեսը հարթ չէ, բայց նախնական փորձարկումներից հետո այն կարծես խնդիր չէր:

Հետևյալը միացրեք նշված arduino- ի կապումներին (կամ դրանք փոխեք 5-7-րդ տողերի ծածկագրում).

LED ժապավեն -> կապ 8

Ուլտրաձայնային տվիչների գործարկում -> քորոց 12

Ուլտրաձայնային սենսորային արձագանք -> քորոց 11

Ձեր դիմումին համապատասխանող կոդը հարմարեցնելու համար կարող եք փոխել ծածկագրի հետևյալ տողերը.

9: Սա այն սմ -ի թիվն է, որի դեպքում լույսերը միանում են

10. Սա այն շեմն է, որը թույլ է տալիս ձեզ իմանալ, որ մոտ եք

11. Սա սմ -ի այն թիվն է, որը թույլ է տալիս իմանալ, որ հեռու եք անվտանգ հեռավորության վրա

12: Այս հեռավորության վրա լույսերը սկսում են մանուշակագույն դառնալ ՝ թույլ տալով իմանալ, որ կանգնեք

13: Այս հեռավորության վրա լույսերը սկսում են բռնկվել ՝ թույլ տալով ձեզ իմանալ, որ չափազանց մոտ եք

Որոշ այլ թվեր ՝ կարգավորելու համար.

15: Սա այն վայրկյանների թիվն է, որը պետք է սպասել այն բանից հետո, երբ մեքենան դադարեցնի շարժվելը, նախքան լույսերը միանալը և Arduino- ն անցնի ցածր էներգիայի ռեժիմի:

17: Այս թիվը ներկայացնում է հեռավորության տատանումների չափը, որը թույլատրելի է նախքան սենսորը գրանցում է շարժումը և նորից միանում:

Ես օգտագործեցի «Powerածր էներգիայի» գրադարանը ՝ Arduino- ն քնած վիճակում դնելու համար, երբ այն չէր օգտագործվում: Sparkfun- ի այս ուղեցույցը տալիս է ակնարկ, թե ինչպես է այն աշխատում, և դուք կարող եք ներբեռնել այն տեղադրել այստեղ ՝ Low Power Library: Ես գտա, որ գրադարանը միջամտում է սերիական մոնիտորին, այնպես որ դուք չեք կարողանա օգտագործել այն ՝ ներառելով և օգտագործելով նաև ցածր էներգիայի գրադարանը:

Քայլ 2. Շղթայի զոդում

Շղթայի բաղադրիչները փոխանցեք նախատիպի տախտակին և ամրացրեք տեղում: Sոդեք ուլտրաձայնային տվիչի 4 պին JST միակցիչ, իսկ LED շերտի համար `3 կապ JST միակցիչ: Ես ավելացրել եմ 2 լարային JST միակցիչ 5 Վ -ին և գետնին, որպեսզի բաղադրիչներն ու arduino- ն դրսից սնուցվեն:

Քայլ 3: Ուլտրաձայնային տվիչի տեղադրում

Կոտրեք կանացի վերնագրի 4 պին հատվածը, թեքեք կապումներն ու կպցրեք 4 փին միակցիչին, որպեսզի կարողանաք այն սահեցնել ուլտրաձայնային տվիչի վրա: Ներկեք հեղուկ էլեկտրական ժապավենով:

Նշեք սենսորի և LED շերտի տեղերը պահարանի վրա, որտեղ տեղադրվելու է դետեկտորը: Կրկնակի եռաչափ տպված ուլտրաձայնային սենսորային լեռը ընտրված վայրին ամրացրեք երկկողմանի ժապավենով: Հորատեք պատը պատի մեջ, որպեսզի մետաղալարն անցնի:

Քայլ 4: LED շերտի տեղադրում

Կտրեք LED շերտը ձեզ հարմար երկարությամբ: (Իմը 20 լուսադիոդային երկարություն ուներ և 60 լուսադիոդ/մ արագությամբ): Եռակցման համար կպցրեք 3 փին միակցիչ և ներկեք հեղուկ էլեկտրական ժապավենով:

Եթե LED- ները տեղադրեք այնպես, ինչպես պատին է, պիքսելներն ունեն սահմանափակ դիտման անկյուն, ուստի շատ լույս կորչում է: Դուք կարող եք տեսնել տարբերությունը վերևի նկարում: Կափարիչը, որը ես նախագծել եմ լույսը ցրելու համար, ունի մոտ 0.5 մմ հաստություն, ինչը, կարծես, ապահովում էր օպտիմալ հավասարակշռություն պայծառության և տարածման քանակի միջև:

Ընտրեք այն տեղը, որտեղ ցանկանում եք տեղադրել LED- ները: Իդեալում, դրանք պետք է կենտրոնացված լինեն վարորդի դիմաց, վարորդի նստատեղից աչքերի մակարդակին մոտ: Տեղադրեք պահարանի երկու հետևի մասերը, սահեցրեք LED ժապավենը ամրակի մեջ, հեռացրեք սոսինձը LED շերտի հետևից և սեղմեք տեղում: Կափարիչները սահեցրեք ամրակի վրա և օգտագործեք երկկողմանի ժապավեն `ձեր ընտրած վայրին ամրացնելու համար:

Նշում. Ուրվագիծը ծրագրված է 20 LED- ների համար, այնպես որ, եթե այլ քանակ եք օգտագործում, հիշեք, որ դա փոխելու համար փոխեք 5 -րդ տողի թիվը: Եթե դուք օգտագործում եք կենտ թվով լուսադիոդային լուսադիոդներ, այն տեղադրված է այնպես, որ այն դեռ կաշխատի, ինչպես և սպասվում էր:

Քայլ 5: Տեղադրեք Arduino- ն և միացրեք այն

Օգտագործեք երկու M3 պտուտակներ և ընկույզներ `ամրացված փեղկավոր սալիկը ամրացնելու համար, սահեցրեք միակցիչները կողքի բացվածքների միջով և կափարիչը ամրացրեք տեղում:

Ընտրեք հարմար վայր ՝ LED- ների և ուլտրաձայնային տվիչի մոտ պարիսպը ամրացնելու համար և մի պտուտակ ավելացրեք, որպեսզի այն կարողանաք տեղում կախել ՝ օգտագործելով բանալիների անցքը: Ես ուղղակիորեն տեղադրեցի ուլտրաձայնային տվիչի կողքին, որպեսզի կարողանամ խուսափել սենսորի համար չորս մետաղալար երկարացում կատարելուց:

Կցեք սենսորը և LED- ը: Օգտագործեք եռաչափ տպված մետաղալարերի փակագծեր, որոնք կօգնեն մետաղալարերի կառավարմանը և թույլ չեն տա, որ լարերը կարողանան շատ շարժվել:

Քայլ 6: Արևային վահանակների ավելացում

Ես որոշեցի այս նախագծին ավելացնել արևային էներգիա, որպեսզի մարտկոցների մասին անհանգստանալու կարիք չունենամ, և այնպես, որ այն անընդհատ միացված չլինի պատին: Արևային համակարգերը մոդուլային են, ուստի ես պլանավորում եմ կատարել ավտոտնակի ավելի շատ նախագծեր, որոնք էներգիա կվերցնեն դրանից և, ըստ անհրաժեշտության, կարող եմ բարելավել արևային վահանակները կամ լիցքավորման կարգավորիչը և մարտկոցը:

Այս նախագծում օգտագործվող արևային էներգիայի կառավարիչը մարտկոցը լիցքավորելու համար պահանջում է նվազագույն լարման 6 վ և առնվազն 5 Վտ հզորություն: Փոքր արևային նախագծերի վերաբերյալ բարդ բանն այն է, որ լիթիումի իոնային մարտկոցներին լիցքավորելու համար անհրաժեշտ է առնվազն 1 ամպ հոսանք: Այս դեպքում ես ունեի երկու 5 վ վահանակ, որոնցից յուրաքանչյուրը գնահատվում էր 0.5 Ա: Քանի որ էներգիայի կառավարիչին անհրաժեշտ է առնվազն 6 վ, վահանակները պետք է միացվեն շարքով ՝ ավելացնելով դրանց լարումը միասին: Այս դասավորության դեպքում հոսանքը մնում է 0.5 Ա -ի վրա, բայց քանի որ համակցված վահանակների կողմից տրամադրվող հզորությունը 5 Վտ է, երբ լիցքավորման կարգավորիչը լարումն իջեցնի, մարտկոցը լիցքավորելու համար այն կունենա բավարար հոսանք:

Նշում. Արևային վահանակի լարումը զգալիորեն տատանվում է ամբողջ օրվա ընթացքում և գագաթնակետին կհասնի անվանական լարումից բարձր արժեքներին: Այդ պատճառով դուք չեք ցանկանում Arduino- ն կամ մարտկոցը միացնել անմիջապես վահանակին:

Օգտագործեք մետաղալարեր ՝ վահանակները շարքով միացնելու համար և ավելացրեք 2 կապ JST միակցիչ, որպեսզի դրանք հեշտությամբ միացնեք և անջատեք էներգիայի կառավարիչից: Գտեք հարթ մակերես, որը շատ արև է ստանում վահանակները տեղադրելու համար: Ինձ համար ես ունեի մի վայր, որտեղ ես հեշտությամբ կարող էի դրանք ամրացնել երկկողմանի ժապավենով: Սկզբում մաքրեցի մակերեսը, այնուհետև վահանակները կպցրեցի ներքև: Թվում է, որ բռունցքը բավականաչափ ուժեղ է, բայց ժամանակը ցույց կտա, թե արդյոք դա բավարար է, որպեսզի կարողանանք դիմանալ որոշ ուժեղ քամիներին, որոնք մենք ստանում ենք այստեղ: Ես օգտագործեցի կայծակաճարմանդներ ՝ մետաղալարն տեղում պահելու համար, քանի որ այն նորից սնվում է ավտոտնակում:

Շատ էլեկտրական գեներատորներ կարող են օգտագործվել նաև որպես բեռ, երբ նրանց վրա լարվածություն է կիրառվում: Խոսափողի դեպքում այն կարող է օգտագործվել որպես բարձրախոս: Գեներատորը կարող է գործել նաև որպես շարժիչ: LED- ը կարող է օգտագործվել լույսի առկայությունը չափելու համար: Եթե լարումը կիրառվի արևային վահանակի վրա, այն կքաշի հոսանք, և ես հավատում եմ, որ այն լույս կթողնի (վստահ չեմ, թե ինչ հաճախականությամբ): Նման դեպքում, շրջափակում ինչ -որ տեղ անհրաժեշտ է տեղադրել արգելափակող դիոդ, որը կանխելու է արևային վահանակի մարտկոցի լիցքաթափումը, երբ արևի լույս չկա: Ենթադրեցի, որ հոսանքի կառավարման սխեմայի մեջ տեղադրված է, բայց մի քանի օր անձրևից հետո մարտկոցը լիովին սպառվել էր:

Ես օգտագործեցի մի դիոդ, որը գտա շուրջս և կպցրեցի այն մետաղալարի ծայրին, որը միանալու էր լիցքավորման վերահսկիչի 5 Վ տերմինալին: Եթե դուք կպչում եք նույն տեղում, ապա դիոդի ծայրը ժապավենով պետք է ուղղված լինի դեպի լիցքավորման կարգավորիչը և հեռու արևային վահանակի դրական տերմինալից: Սա կարգելափակի ընթացիկ հոսքի արտահոսքը դեպի վահանակ: Ես այն ամրացնելու համար օգտագործել եմ ջերմային նեղացման զոդի միակցիչ, որպեսզի այն տեղադրեմ տեղում, քանի որ ես իմն էի տեղադրում այն բանից հետո, երբ համակարգը տեղում էր:

Քայլ 7: Արևային էներգիայի մենեջերի ավելացում

Էլեկտրաէներգիայի կառավարիչն ունի միացման տարբերակներ ՝ օգտագործելով կանացի jumper լարերը կամ USB մալուխները: Դրանցից և ոչ մեկը հատկապես հարմար չէ այն հեռավորության համար, որով ես ուզում էի լար անցկացնել, ուստի դրա փոխարեն լարերը կպցրեցի տախտակի ներքևի մասում, որտեղ միացված էին 5 վ լարման և կապող կապիչները:

Կցեք Wago- ի լծակի երկու 5 -պտույտ պարիսպին, օգտագործելով երկկողմանի ժապավեն: Սա թույլ կտա միացնել բազմաթիվ սարքեր այս էներգիայի կառավարիչից: Այն կարող է թողնել մինչև 1 Ա հոսանք 5 Վ լարման դեպքում, այնպես որ, եթե ձեր ապագա ծրագրերը դրանից ավելի ընթացիկ կպահանջեն, դուք պետք է ուսումնասիրեք ՝ օգտագործելով էներգիայի այլ կառավարիչներ:

Էլեկտրաէներգիայի կառավարչի հետևի մասում կան մի քանի անջատիչներ, որոնց միջոցով կարող եք սահմանել ձեր արևային վահանակների մոտավոր լարումը, այնպես որ այն փոխեք ձեր օգտագործած արևային կայանքին համապատասխանելու համար: Իմ դեպքում ես այն սահմանեցի 9 վ, քանի որ շարքի դասավորության վահանակները գնահատվում են որպես 10 վ:

Էլեկտրաէներգիայի կառավարիչն ունի խափանումներ, այնպես որ հեռացրեք դրանցից երկուսը և օգտագործեք այդ անցքերը ՝ M3x8 պտուտակներով հոսանքի կառավարիչը փակելու համար: Կերակրեք լարերը, որոնք եռակցված են 5 վ -ի և մանրացված են ներքևի անցքի միջով և ամրացրեք դրանք Wago լծակի ընկույզների մեջ:

Գտեք էներգետիկայի կառավարչի համար լավ տեղ և պատին մի պտուտակ ավելացրեք: Օգտագործեք բանալիի անցքը պարիսպի վրա `այն տեղում կախելու համար: Arduino- ից մետաղալար միացրեք հոսանքի կառավարիչին և ամրացրեք այն տեղում ՝ օգտագործելով 5 վ և գրունտ Wago միակցիչները: Carefulգույշ եղեք, որ այն հետ չ ամրացնեք, Arduino- ի տախտակները ունեն որոշակի պաշտպանություն, բայց դուք կարող եք պոտենցիալ տապակել ձերն այստեղ, եթե հակառակ լարով միացնեք 5 վ -ի կապիչը: Պատի երկայնքով մետաղալարը տեղում պահելու համար օգտագործեք մետաղալարեր:

Նույնը արեք արևային վահանակից եկող մետաղալարով: Համոզվեք, որ անջատեք արևային վահանակները, նախքան լարերը միացնելով էներգիայի վերահսկիչի մուտքին, այնպես որ դրանք պատահաբար չկտրեք կամ չվնասեք տախտակը:

Ավարտելուց հետո ամրացրեք կափարիչը պարիսպին, միացրեք մարտկոցի անջատիչը և նորից միացրեք արևային վահանակները:

Քայլ 8: Փորձարկեք այն:

Առաջին մրցանակ LED Strip արագության մարտահրավերին