EqualAir: Wearable NeoPixel էկրանը գործարկվում է օդի աղտոտման սենսորի կողմից. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Նախագծի նպատակն է կրել կրելի շապիկ, որը կներկայացնի հուզիչ պատկեր, երբ օդի աղտոտվածությունը սահմանված շեմից բարձր է: Գրաֆիկը ոգեշնչված է դասական «աղյուսներ ջարդող» խաղից, որովհետև մեքենան նման է թիակի, որը թքում է արտանետումը (որոնք գնդակների նման են), որոնք «հարվածում են» թոքի կտորներին և նվաստացնում դրանք: Երբ օդի աղտոտվածությունը գերազանցում է շեմը (օրինակ ՝ մեքենաներով քայլելիս), հակառակ դեպքում, անվնաս սպիտակ շապիկները սկսում են ցուցադրել: Այս նախագիծը կառուցվել է Jordanորդանի, Մերիի, Նիկի և Օդեսայի կողմից `The Art and Science of Making կոչվող դասի համար:

Քայլ 1: Հավաքեք ձեր նյութերը

Displayուցադրել:

• 6 * Adafruit NeoPixel Digital RGBW LED ժապավեն - Սպիտակ PCB 144 LED/մ
• 1 * Arduino Mega (ըստ Adafruit կայքի, NeoPixel- ի ավելի քան մի քանի շերտերի օգտագործումը պահանջում է Arduino Mega)
• 1 * 9 վոլտ մարտկոց
• 1 * նոութբուքի լիցքավորիչ

Գացում:

1 * Adafruit MiCS5524 տվիչ (սա օդի աղտոտման տվիչն էր, որը մենք օգտագործեցինք, քանի որ էժան է: Թերությունն այն է, որ այն զգում է բազմաթիվ գազեր և չի տարբերում դրանք)

Այլ:

2 * սպիտակ շապիկ (մենք առաջարկում ենք գնել չափազանց մեծ շապիկներ, քանի որ 1) սարքավորումների համար տեղ պետք է լինի, և 2) գրպան պատրաստելու համար անհրաժեշտ է կտրել մի փոքր լրացուցիչ գործվածք: թաքցնել ապարատը)

Գործիքներ:

• Ցատկողներ
• Նախատախտակ
• Կոնդենսատոր
• Դիմադրողական
• Մետաղալար կտրիչ
• Sոդման մեքենա
• Կարի նյութ և/կամ գործվածքների սոսինձ

Քայլ 2. NeoPixel ցանցի հավաքում

NeoPixel ցանցը հավաքելու համար անհրաժեշտ է բնօրինակ NeoPixel շերտերը կտրել և նորից զոդել `կախված ցանցի ցանկալի չափերից: Այս դիզայնի համար մենք կառուցում էինք NeoPixels- ի 47x16 ցանց.

1. Կտրեք 1 մետրանոց (144 NeoPixel) շերտերը NeoPixel- ի 47 ավելացումներով ՝ զգույշ լինելով, որ թույլատրվի, որ ինչ-որ տեղ զոդվի շերտերի եզրերին (կան փոքր մետաղական կապանքներ, որոնք տեսանելի են NeoPixels- ի հատակին): Համոզվեք, որ կտրեք այնպես, որ ամբողջ զոդման պահոցը բացահայտվի (քանի որ դրանք սկզբում արդեն այնքան փոքր են): Պատճառն այն է, որ ժապավենները 47 պիքսել են (144/3 = 48) պիքսելների փոխարեն, այն է, որ դրանք կորցնելուց գոնե մեկը կկորցնեք, քանի որ NeoPixel- երը այնքան մոտ են իրար:
2. Fullyգուշորեն դրեք սյուները միմյանց կողքին (ըստ ցանկության ՝ դրանք ամրացնելու համար օգտագործեք էլեկտրական ժապավեն) և համոզվեք, որ չափերը ցանկալի են (47x16): Տեղադրեք սյուները S- օրինակով:
3. NeoPixels- ն ունի լարման, մուտքի և գրունտի լարեր, որոնք պետք է միացված լինեն հաջորդ շերտի իրենց գործընկերներին: Օգտագործելով բազմաշերտ մետաղալար ՝ միացրեք սյուների լարերը S- օրինակով ՝ զգույշ լինելով ճիշտ կապերը միացնելիս:
4. Լարերը թողեք ցանցի ծայրերում (պետք է լինի 2 ծայր `մեկը որտեղից սկսեցիք և մեկը, որտեղ ավարտեցիք S- նմուշը), և ըստ ցանկության ավելացրեք մետաղալարերի երկարացումներ` հարմարության համար: Կարող եք նաև ցանկության դեպքում ժապավենով ամրացնել կամ այլ կերպ ամրացնել լարերը: Բացի այդ, դրանք ամրացնելու համար միացրեք տաք սոսինձ միացումների վրա:
5. Համոզվեք, որ ձեր նոր հավաքված ցանցը ապահով է `հետևի վրա ավելացնելով ևս մի քանի շերտ էլեկտրական ժապավեն կամ այլ սոսինձ:

Այժմ դուք պետք է ունենաք աշխատանքային ցանց, որը կարող եք ստուգել: NeoPixel Matrix գրադարանի ներքո կարող եք օգտագործել matrixtest նմուշի կոդը `տեսնելու համար, թե արդյոք ցանցն աշխատում է սպասվածի պես: Եթե այդպես է, ապա այն պետք է նման լինի վերևի լուսանկարին (անտեսեք առջևի Arduino Uno- ն, այն այլ բանի փորձարկման համար էր)

Քայլ 3: Սենսորի ավելացում

Այս նախագծի առանցքային կողմը սենսորն է ՝ Adafruit MiCS5524- ը, որը կարող է հայտնաբերել օդի տարբեր գազեր և ազդանշանել դրանց ինտենսիվությունը անալոգային մուտքի միջոցով:

1. Նախ, համոզվեք, որ սենսորին տանող երեք հոսանքները `լարումը, ելքը և գրունտը, միացված են ճիշտ (ցանկության դեպքում օգտագործեք համապատասխան գունավոր մետաղալարեր):
2. Միացրեք լարումը Arduino- ի տախտակի 5 Վ ելքին և միացրեք տախտակը գետնին գետնին:
3. Հետո, ելքը միացրեք Ar0- ի տախտակի A0- ին (կամ ձեր ընտրած անալոգային քորոցին): Սա այն ամենն է, ինչ անհրաժեշտ է սենսորը Arduino- ին միացնելու համար:
4. Oանկության դեպքում, օգտագործեք Սերիայի մոնիտորը `ստուգելու համար, որ սենսորով ընթերցումներ են կատարվում (ընթերցումները պետք է սավառնել մեկ համարի շուրջ և փոխվեն, երբ սենսորը տեղադրվի ածխածնի օքսիդի աղբյուրի կամ այլ ծխերի մոտ):

Առցանց, կան ցուցումներ հատկապես այս սենսորը չափաբերելու համար, որպեսզի այն զգայուն լինի շրջակա միջավայրի փոփոխության նկատմամբ: Այն, ինչ մենք արեցինք, մի քանի ժամ թողեցինք սենսորին ՝ որոշելու, թե ինչ «սովորական» ընթերցման տիրույթ է այն սենյակում, որտեղ գտնվում էր: Այնուհետև, ցուցադրման «գործարկումը» ստուգելու համար մենք օգտագործեցինք բամբակյա թրջված սպիրտով թրջված բամբակ: սենսորի ընթերցումը կբարձրանար սահմանված շեմից ՝ գրաֆիկայի մեկ օղակը սկսելու համար:

Քայլ 4: Կոդի կարգաբերում

Կցված է ծածկագիրը: Ուշադրություն դարձրեք, որ վերևում կան բազմաթիվ վերնագրեր: Պահանջվող վերնագրերը ներբեռնելու համար Arduino IDE- ում կտտացրեք ուրվագիծը, ներառեք գրադարանը, այնուհետև կառավարեք գրադարանները: Կցված ֆայլը վերբեռնելուց առաջ ձեզ հարկավոր է ներբեռնել հետևյալ գրադարանները.

• Adafruit NeoPixel
• Adafruit NeoMatrix
• Adafruit GFX գրադարան

Այս գրադարանները ներբեռնելուց հետո, Arduino IDE- ում, ֆայլի տակ, օրինակներ, կգտնեք օրինակելի կոդ, որը կարող է փոփոխվել ՝ փորձարկելով: Օրինակ, strandtest- ը և matrixtest- ը շատ օգտակար էին NeoPixel ցանցը փորձարկելու համար: Առցանց, նաև հեշտ է գտնել օդի աղտոտման տվիչի նմուշային թեստեր:

Նախքան ֆայլը վերբեռնելը և աշխատանքային ցանցը տեսնելը, ահա կոդի մի քանի տող, որոնք կարող են փոփոխվել.

#սահմանեք PIN 6

#սահմանեք SENSOR_PIN A0- ը

6 -րդ քորոցը պետք է միացված լինի այն կապի համարին, որով NeoPixel ցանցը կցված է Arduino- ին

Պին AO- ն պետք է միացված լինի այն կապի համարին, որով սենսորը կցված է Arduino- ին

#սահմանի՛ր STOP 300 -ը

#սահմանել NUM_BALLS 8

Adafruit_NeoMatrix մատրիցա = Adafruit_NeoMatrix (GRID_COLS, GRID_ROWS, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG + NEO_GRB8, NEO_GRB +

300 թիվը սահմանում է, թե թոքերի քանի պիքսելն է դեգրադացված `որպես էկրանի մեկ շրջան: Թվի ավելացումը ցիկլը կդարձնի ավելի երկար (օրինակ ՝ թոքերի ավելի շատ դեգրադացիա) և հակառակը:

8 թիվը սահմանում է մեքենայից դուրս եկող «գնդակների» (արտանետումների) քանակը

Այժմ, եթե դուք հետևել եք ցանցը ճշգրիտ կառուցելու հրահանգներին, NeoMatrix- ի կոնֆիգուրացիան պետք է աշխատի: Այնուամենայնիվ, պարզապես լավ է նշել, որ այս կարգավորումն ասում է, որ 0, 0 կոորդինատը գտնվում է վերևի ձախ մասում, մենք միացրել ենք շերտերի սյուներ, իսկ շերտերը կապված են S ձևավորմամբ: Այսպիսով, եթե ձեր ցանցը կատարյալ տեսք ունի, եթե այն հայելապատված չէ կամ 90 աստիճան անջատված է, հավանական է, որ դուք ցանցը այլ կերպ եք կարգավորել և այստեղ պետք է փոխեք ծածկագիրը: Այս քայլի վերջում դուք պետք է ունենաք տեսահոլովակի նման մի բան, մենք շապիկը սկսում ենք սպիրտով թրջած բամբակով, գրաֆիկը խաղում է մեկ օղակ և չի կարող նորից ակտիվանալ մինչև հանգույցը ամբողջական:

Քայլ 5: Շապիկը միասին հավաքելը

Այո Այժմ, երբ դուք ունեք էկրան, սենսոր և ծածկագիր, բոլորը ժամանակն է ամեն ինչ համատեղել: Ի վերջո, մենք կունենանք ամբողջ սարքավորումները, որոնք կցված են ներքին վերնաշապիկին, այնուհետև արտաքին վերնաշապիկը վերևում թաքցնում է ամեն ինչ: Շապիկները չափազանց մեծ էին, այնպես որ մենք ներքևից կտրեցինք մի շերտ: Սա մեզ տվեց այն հյուսվածքը, որն անհրաժեշտ էր գրպանը կարելու համար `ապարատը թաքցնելու համար:

Ներքին շապիկ

1. Սկսեք ՝ NeoPixel ցանցի հետևի մասում առաջին հերթին տեղադրելով էլեկտրական ժապավեններ, այն ամրացնելու համար (կիմանաք, որ լավ եք, եթե կարողանաք ցանցը մեկ կտորով տանել)
2. Կտորը կպցրեք NeoPixel ցանցը ներքին շապիկի վրա: Համոզվեք, որ ցանցը կենտրոնացած է, և որտեղ է իրականում թոքերը:
3. Թողեք, որ սոսինձը չորանա ըստ անհրաժեշտության, համոզվեք, որ սոսինձը չի ներթափանցում վերնաշապիկի հետևի մասում և փակեք վերնաշապիկը փակված: Երբ ցանցը միացված է, տեսեք, թե որքան հեռու կարող է տեղադրվել Arduino- ն, մարտկոցը և այլն: Մեզ համար մենք թռիչքի լարերը այնպես էինք կպցրել, որ մեր էլեկտրոնային բաղադրամասերը վերնաշապիկի հետևի մասում լինեին:
4. Կարի կտորը կարեք ՝ էլեկտրոնային բաղադրիչների համար փոքրիկ գրպան պատրաստելու համար: Գրպանում կարող եք կարել որոշ բաղադրիչներ (օրինակ ՝ Arduino) ՝ այն ավելի ապահով դարձնելու համար:
5. Կտրեք մի փոքր ճեղք, որպեսզի սենսորը դուրս գա, մեզ համար սա վերնաշապիկի հետևի մասում գտնվող օձիքի կենտրոնում էր:

Արտաքին վերնաշապիկ. Արտաքին վերնաշապիկի պատճառն այն է, որ արտաքին շապիկով ավելի լավ տեսք ունի: Արտաքին վերնաշապիկը թաքցնում է էլեկտրոնիկան և ցրում լույսը NeoPixels- ից:

1. Fullyգուշորեն դրեք արտաքին վերնաշապիկը ներքին շապիկի վրա
2. Կպչեք գործվածքից կամ կարեք ներքին վերնաշապիկը արտաքին շապիկին այնպես, որ ցանցը ուսուցանված լինի, երբ լուսավորվում է (պատկերում, սև գծերն այնտեղ են, որտեղ հյուսվածքի սոսինձն է)

Քայլ 6: Խնդիրների վերացում

Շնորհավոր! Այժմ դուք ունեք կրելի շապիկ, որը լուսավորվում է ՝ ելնելով օդի աղտոտվածության մակարդակից: Եթե ոչ, ապա դուք հավանաբար խափանում եք (մենք շատերին ենք հարվածել), ուստի ահա որոշ խնդիրների լուծման առաջարկ.

• NeoPixel շերտերի զոդման բարձիկները անչափ փոքր են, ուստի դժվար է ապահովել ցանցի միացումներն ապահով: Մենք օգտագործեցինք կապարի զոդում, բազմաշերտ էլեկտրական մետաղալարեր և միացումները տաք սոսնձով:
• NeoPixel- ի ՝ շերտի վրա այնքան մոտ լինելու արդյունքում, մենք կորցնում էինք առնվազն 1 պիքսել, երբ շղթան կտրում էինք: Մկրատ օգտագործելը ավելի լավ էր, քան ճշգրիտ դանակ օգտագործելը, պարզապես կլպեք պլաստիկ խեժը և կտրեք:
• Եթե NeoPixel- ի էկրանը ցույց է տալիս տարօրինակ գույն (օրինակ ՝ կարմիրի մարում, սպիտակի փոխարեն կարմիրի ցանկացած երանգ), ապա ամենայն հավանականությամբ, քանի որ ցանցը չի ստանում բավարար էներգիա: Կոդ վերբեռնելու համար մենք ամեն ինչ անջատեցինք վարդակից, վերբեռնեցինք ծածկագիրը, այնուհետև անջատեցինք համակարգիչը, մարտկոցը միացրեցինք Arduino- ին և վերջապես միացրեցինք նոութբուքի ադապտերը ցանցին:
• Եթե NeoPixel էկրանը պատահական ընդմիջումներով ցույց է տալիս ամբողջովին պատահական գույներ, համոզվեք, որ հիմքերը ընդհանուր են:
• Գործվածքների սոսինձ օգտագործելիս համոզվեք, որ այն շատ չեք օգտագործում, որպեսզի այն թափանցի և սոսնձի շապիկը: Մենք փայտե տախտակ ենք դնում գործվածքների երկու կտորների միջև, որոնք հակառակ դեպքում հուզիչ կլինեին:

Հուսով ենք, որ ձեզ դուր եկավ այս ուսանելի ծրագիրը: Հաջորդ քայլը ցանցը շարժական մարտկոցին միացնելն ու այն փողոցներում պտտելն է, որտեղ մեքենաներից և այլ աղտոտիչներից օդի աղտոտվածությունը կհանգեցնի էկրանին: