Արեգակնային ճառագայթման սարք (SID). Arduino- ի վրա հիմնված արևային տվիչ `9 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Արևի ճառագայթման սարքը (SID) չափում է արևի պայծառությունը և հատուկ նախագծված է դասարանում օգտագործվելու համար: Դրանք կառուցված են Arduinos- ի միջոցով, ինչը թույլ է տալիս դրանք ստեղծել բոլորի կողմից ՝ կրտսեր ուսանողներից մինչև մեծահասակներ: Այս հրահանգը պատրաստվել է 2017-2018 ուսուցիչների կողմից `ՀՊՄՀ-ի QESST ծրագրում:

Քայլ 1: Հավաքեք պաշարները

SIDCost վերլուծություն

1. Arduino (նանոն օգտագործվել է այս նախագծի համար) $ 19.99/5 = $ 4.00

2. Հացաթուղթ 3.99 $/6 = 0.66 $

3. 4.7K Օհմ դիմադրություն $ 6.50/100 = $ 0.07

4. 2.2 օհմ դիմադրություն $ 4/100 = $ 0.04

5. 1 երկկողմանի RCA մալուխ $ 6/3 = $ 2.00

6. Temերմաստիճանի զոնդը $ 19.99/10 = $ 2.00

7. Արեգակնային տվիչ 1.40 դոլար/1 = 1.40 դոլար

8. Չորս (4) թռիչքային մալուխներ $ 6.99/130 = $ 0.22 (այս պահին անհասանելի է, բայց այլ տարբերակներ կան)

9. ironոդման երկաթ եւ զոդ

10. Մետաղալարեր

Ընդհանուր $ 6.39

Ձեր սեփական տուփը ստեղծելու համար (այն 3D տպելու փոխարեն) ձեզ հարկավոր կլինի նաև.

1. Սև արկղ 9,08 դոլար/10 = 0,91 դոլար

2. Երկու (2) RCA իգական մուտք 8,99 $/30 = 0,30 $

3. Գայլիկոն, 6 բիթ չափի, և քայլ հորատման բիտ

Ընդհանուր $ 1.21

Կուտակային Ընդհանուր $ 7.60

Քայլ 2: Կառուցեք ձեր գործը

Քանի որ ակնկալվում է, որ K-12 ուսանողները կօգտագործեն այս տվիչները, օգտակար է, որ բոլոր էլեկտրագծերը փակվեն տուփի մեջ: Տուփի մի կողմն ունի ավելի մեծ անցք համակարգչի սնուցման համար, իսկ մյուսը `երկու անցք RCA իգական մուտքերի համար: Օգտագործեք 6 -րդ չափի հորատիչ ՝ RCA մուտքերի համար անցքեր փորելու համար, և համակարգչային հոսքի համար անցք հորատելու համար: Ձեր տախտակը և Arduino- ն պետք է հարմարավետորեն միացված լինեն, այնպես որ, հավանաբար, խելամիտ կլինի չափել, թե որտեղ պետք է լինեն անցքերը, նախքան դրանք փորելը: Երբ դա կատարվի, կարող եք պտուտակել ձեր RCA մուտքերը: Եթե որոշեք այս նախագծում չներառել ջերմաստիճանի տվիչ, ապա ձեզ հարկավոր կլինի միայն մեկ RCA մուտք և կարող եք համապատասխանաբար հորատել:

Ձեր Arduino- ն հարկավոր է սեղմել սեղանի վրա, ինչպես ցույց է տրված նկարում: Այս նախագծում օգտագործվող տախտակները կպչուն հատակ ունեն, ուստի տուփը փորելուց հետո կարող է օգտակար լինել, որ տախտակը կպցնել տուփին `կազմակերպությանը օգնելու համար:

Եթե Ձեզ հասանելի է 3D տպիչ, ապա կարող եք այլընտրանքով տպել SID տուփ:

Քայլ 3. Միացրեք ձեր կապը RCA մուտքերին

Միացրեք երկու jumper մալուխ յուրաքանչյուր RCA մուտքին: Չնայած այդ հաղորդալարերը կարող էին սոսնձվել մուտքերի վրա, ավելի արագ և հեշտ է պարզապես սեղմել մետաղալարը մուտքի շուրջը: Համոզված եղեք, որ չբացված լարերը չեն դիպչում միմյանց, հակառակ դեպքում ձեր միացումը կարող է կարճացվել: Այս դեպքում դեղին և կապույտ լարերը միացված են գետնին, մինչդեռ կարմիր և կանաչ լարերը միացված են լարերին: Այս գույներն անհրաժեշտ չեն սարքի կառուցման համար, բայց ավելի հեշտացնում են տեսնել, թե ինչպես են լարերը միացված Arduino- ին:

Քայլ 4. Պատրաստեք ձեր RCA մալուխը

Կտրեք երկկողմանի (արականից արական) RCA մալուխը կիսով չափ և շերտավորեք մալուխի յուրաքանչյուր կողմից մոտ մեկ դյույմ հեռավորության վրա: Պտտեք իրար հետ կապի դեր կատարող արտաքին լարերը, այնուհետև շերտավորեք և ոլորեք ներքին լարերը, որոնք գետնին են (այս նկարներում գետնի լարերը սկզբում շրջապատված են սպիտակ մետաղալարով, չնայած ծածկույթի գույնը հաճախ կախված է գույնից) RCA մալուխ) Դա արեք երկու լարերի համար: Դրանք կկապեն ձեր RCA մուտքերը արևի և ջերմաստիճանի տվիչների հետ:

Քայլ 5: Կառուցեք ձեր արևային տվիչը

Այս գործընթացում օգտագործվող վահանակները էժան են, բայց հաճախ ունենում են լարեր, որոնք հեշտությամբ թափվում են: Լավ գաղափար է ապահովել լարերը մի կտոր էլեկտրական ժապավենով `այս խնդիրը լուծելու համար:

Արևային վահանակից մի թիզ մետաղալար հանեք, որոնք այս դեպքում դեղին են (դրական) և շագանակագույն (բացասական): Միացրեք 2,2 օմ դիմադրության ծայրը, կապը RCA մալուխից և վահանակի դրական ծայրը (այստեղ ՝ դեղին): Միացրեք արևային վահանակի բացասական ծայրը (այստեղ ՝ շագանակագույն), RCA մալուխի հիմքը (այստեղ ՝ սպիտակ) և դիմադրության մյուս կողմը: Նկատի ունեցեք, որ դիմադրողը այստեղ զուգահեռ է:

Վահանակից լարերը և RCA մալուխը միասին կպցրեք: Սարքը ճիշտ չի աշխատի, եթե կապարի և գրունտի լարերը խաչվեն, այնպես որ օգտագործեք էլեկտրական ժապավեն կամ ջերմային նվազեցում `լարերը փակելու համար:

Քայլ 6: Լարեք ձեր արևային տվիչը

Այս մոդելի վրա արևային տվիչը միացված է ճիշտ RCA կանացի մուտքի համար, որն ունի կանաչ (կապար) և կապույտ (գրունտ) մալուխներ: Չնայած դուք կարող եք օգտագործել RCA մուտքագրումը, դա թույլ չի տա ձեզ լարերը հատել Arduino- ի հակառակ կողմը:

Միացրեք կապարի մալուխը (այստեղ ՝ կանաչ) Arduino A5 կապին: Միացրեք ձեր գրունտային կապարը (այստեղ ՝ կապույտ) անալոգային կողմի գետնին (GND) կապին (Arduino- ի այս կողմի բոլոր կապումներն սկսվում են A- ով):

Եթե դուք ավարտեք այս նախագիծը, և արևային տվիչը 0 վոլտ է կարդում, փորձեք միացնել ձեր գետնի և կապարի լարերը: Եթե սենսորը սխալ է զոդվել, գուցե դրանք պետք է փոխվեն:

Չնայած այս նկարներում կա դիմադրություն, սակայն անհրաժեշտ չէ ռեզիստոր ներառել, եթե որոշեք չներառել ջերմաստիճանի տվիչ:

Քայլ 7: Կառուցեք ձեր ջերմաստիճանի տվիչը

Քանի որ արևային բջիջների լարման ելքը շատ է տատանվում ջերմության հետ, ջերմաստիճանի տվիչը օգնում է որոշել, թե որքան լավ է աշխատում արևային տվիչը: Այնուամենայնիվ, դուք կարող եք ընտրել, որ այս սարքը կառուցվի առանց ջերմաստիճանի զոնդի, և այն դեռ բավականին լավ կգործի որպես արևային տվիչ:

Լրացուցիչ ջերմաչափի ցուցումներ.

Stերմաստիճանի զոնդից դուրս եկող երեք լարերից յուրաքանչյուրի համար մի թիզ մետաղալար հանեք: Պտտեք դեղին և կարմիր լարերը միասին: Առանձին ոլորեք սև լարերը (գետնին): Օգտագործելով ձեր երկրորդ RCA մալուխը, ոլորեք սև (գետնին) լարերը ջերմաստիճանի տվիչից, ինչպես նաև սպիտակ (գետնին) լարերը RCA մալուխից: Sոդեք միասին և փաթեթավորեք էլեկտրական ժապավենով կամ տաքացրեք: Պտտեք կարմիր և դեղին (կապարի) լարերը ջերմաստիճանի սենսորից դեպի կապարի լարերը RCA մալուխի վրա: Erոդեք և փաթեթավորեք էլեկտրական ժապավենով կամ տաքացրեք:

Քայլ 8: Միացրեք ձեր ջերմաստիճանի տվիչը

Լրացուցիչ ջերմաչափի ցուցումներ.

Այս մոդելի վրա ջերմաստիճանի տվիչը գտնվում է ձախ RCA մուտքի մեջ, որն ունի կարմիր (կապար) և դեղին (գրունտ) հաղորդիչներ:

Թեքեք կողմը և միացրեք 4.7 կիլոմետր դիմադրություն 5V պինից մինչև հացաթխի վրա գտնվող D2 կապը (դրանց պիտակները կտեսնեք Arduino- ում, բայց իրականում դիմադրիչը կմիացնեք տախտակին):

Միացրեք ձեր հիմնավոր մալուխը (դեղին) գետնին (gnd) կապում D2- ի կողքին:

D2 քորոցի երկրորդ սյունակում միացրեք կապարի մալուխը (այստեղ ՝ կարմիր): Այս կարգավորումը թույլ է տալիս հոսանքը հոսել դիմադրության վրայով ՝ նախքան Arduino- ի կողմից կարդալը:

Քայլ 9. Programրագրեք ձեր Arduino- ն

Սա այս նախագծում օգտագործված ծածկագիրն է: Այն թողարկում է լարումը վոլտերում և ջերմաստիճանը Celsius- ում ՝ օգտագործելով սերիական մոնիտորը: Եթե այս կոդը միանգամից չի աշխատում, փորձեք արևային տվիչի միացումն ու կապը փոխեք:

Դուք պետք է ներբեռնեք Dallas Temperature (https://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library) և One Wire (https://github.com/PaulStoffregen/OneWire) գրադարանները և դրանք ներառեք ձեր arduino ծրագիրը:

const int sunPin = A5; // միակցիչ Arduino տախտակի վրա օգտագործելու համար

float sunValue = 0; // հայտարարել փոփոխականը

float avgMeasure (int pin, float scale, int num) {analogRead (pin); // հրաժարվել առաջին արժեքի ուշացումից (2); բոց x = 0; համար (int count = 0; count <num; count ++) {x = x+analogRead (pin); // ուշացում (5); } x = x / num; վերադարձ (x * սանդղակ); }

#include #include // Տվյալների հաղորդալարը միացված է 2 -րդ կապին Arduino- ում #սահմանեք ONE_WIRE_BUS 2 // Կարգավորեք oneWire օրինակ ՝ OneWire սարքերի հետ հաղորդակցվելու համար // (ոչ միայն Maxim/Dallas ջերմաստիճանի IC) OneWire oneWire (ONE_WIRE_BUS); // Անցեք մեր OneWire հղումը Դալասի ջերմաստիճանին: DallasTemperature տվիչներ (& oneWire); void setup () {analogReference (INTERNAL); // օգտագործել 1.1 Վ հղումը Serial.begin (115200); // շփվել 115200 հեռախոսահամարով: Ավելի արագ, քան 9600 ստանդարտը Serial.print («Լարման»); // Վերնագիր լարման համար Serial.print (""); // spacer Serial.print («peratերմաստիճան»); // leերմաստիճանի տվիչի վերնագիր

// Գործարկեք գրադարանի տվիչները. Begin ();}

void loop () {sunValue = avgMeasure (sunPin, 1.0, 100); // զանգահարեք ենթածրագրին `միջին չափման sunValue = sunValue 100 չափումներ * 1.07422; // Arduino- ի հաշվարկները փոխակերպում է լարման, քանի որ կան 1024 հաշվարկ և 1.1V: տվիչներ. խնդրում ենք ջերմաստիճաններ (); // Sendերմաստիճան ստանալու հրաման ուղարկեք Serial.println (""); // սկսել նոր տող Serial.print (sunValue); // թողարկում է լարման Serial.print (""); // spacer Serial.print (sensors.getTempCByIndex (0)); // թողարկում է ջերմաստիճանի ուշացումը (1000); // կարդում է տվյալները ամեն վայրկյանը մեկ անգամ:

}