Անլար լուսնային փուլին հետևող ՝ 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Լուսնային փուլին հետևող սարքը փոքր, կիսափակ սարք է, որը թույլ է տալիս հավաքել Լուսնի մասին կրիտիկական տեղեկատվություն: Սարքը զեկուցում է այնպիսի պարամետրերի մասին, ինչպիսիք են տեսանելի լուսավորությունը, փուլը, լուսնի ծագումն ու մայրամուտը և այլն:

Այս սարքը էական է բոլոր նրանց համար, ովքեր հետաքրքրված են գիտությամբ կամ աստղագիտությամբ և ապահովում են աշխատասեղանի հիանալի ձևավորում և, անշուշտ, խոսակցությունների սկիզբ է:

Նախագիծը բավականին պարզ է և պահանջում է ինտերնետին միացված սարք, ինչպիսին է ESP32- ը, սակայն միշտ կարող եք ծածկագիրը հարմարեցնել WiFi վահանի, Ethernet վահանի կամ ինտերնետին միացած ցանկացած այլ սարքի հետ աշխատելու համար: Lunar Phase Tracker- ը նախագծված է լիթիում-պոլիմերային մարտկոցներից աշխատելու և էլեկտրաէներգիայի արդյունավետ էներգիայի արդյունավետ էկրանով, որը ոչ միայն ապահովում է հիանալի տեսք, այլև պահում է վերջին պատկերը, նույնիսկ եթե հոսանքը անջատված է:

Քայլ 1. Աստղագիտության տեղեկատվության գրանցում

Այս քայլը բացարձակապես էական է (թեև ձանձրալի), քանի որ մենք օգտագործում ենք առցանց API ՝ մեր տեղեկությունները հավաքելու համար: Թեև հնարավոր է հաշվարկել լուսնի փուլերը, լուսավորությունը և այլն, դա անելը հոգնեցուցիչ խնդիր է: Մեր կողմից օգտագործվող API- ն թարմ տեղեկատվություն է տալիս կենդանի եղանակային կայանից և մոնիտորինգի համակարգերից, այնպես որ ստացած տվյալները իրական աշխարհի արդյունքներ են և ոչ թե հաշվարկված արժեքների:

Գնացեք Եղանակի ստորգետնյա տարածք, կտտացրեք «գրանցվել» և լրացրեք ձեր բոլոր տվյալները: Հաշիվը լիովին անվճար է, ինչպես նաև ձեր API զանգերը, քանի դեռ չեք պահանջում շատ արդյունքներ րոպեում կամ գերազանցում եք օրական 500 հարցումը: Համոզվեք, որ էջանշում եք այս էջը, միշտ կարող եք հետ վերադառնալ և օգտագործել API- ն եղանակի վիճակագրության և այլ հիանալի տեղեկությունների համար: Ձեր հաշիվը ստեղծելուց հետո գնացեք API կայք, կտտացրեք «գնման բանալին» և ընտրեք անվճար ծրագիրը, պարզապես պետք է մուտքագրեք մի քանի մանրամասներ, և դուք խնդիրներ կունենաք devoloper Key ID- ի հետ: Այս ID- ն եզակի է ձեզ համար և պետք է գաղտնի լինի: Ես տրամադրել եմ իմ բանալին Arduino- ի կոդի օրինակով, որը մենք մի փոքր ուշ կանդրադառնանք: Դուք ավելի քան ողջունելի եք օգտագործել իմ բանալին ID- ն փորձարկման նպատակով, բայց ես խորհուրդ եմ տալիս գրանցվել ձեր սեփականի համար:

Ձեր յուրահատուկ ID- ն ունենալուց հետո կարող եք անցնել Աստղագիտության API տեղեկատվությանը, որն անկեղծորեն շատ մերկ է: Դուք կգտնեք մի պարզ օրինակ, որն այսպիսի տեսք ունի.

api.wunderground.com/api/8c6dc2e5c6f36de9/a…

Այս URL- ը չափազանց կարևոր է, քանի որ հենց դա է մեզ տալիս այն ամբողջ տեղեկատվությունը, որն անհրաժեշտ է մեր նախագիծը պատրաստելու համար: Շարունակեք, կտտացրեք հղմանը, կտեսնեք արդյունքներ Սիդնեյի համար, ինչպիսիք են լուսնի փուլը, լուսավորությունը և այլ լավ տեղեկություններ: Նայեք URL- ին, մենք կտեսնենք Սիդնեյ, Ավստրալիա և երկար ծածկագիր, որը սկսվում է «8c6dcwe…» - ով: Այդ ծածկագիրը ձեր հիմնական ID- ն է, որը մենք ավելի վաղ վերցրել էինք: Փոխեք ձեր ծածկագիրը ձեր եզակի ID- ով և տեսեք, թե ինչպես է այն աշխատում, դուք պետք է ստանաք նույն արդյունքը: Փորձեք խաղալ տեղերով: Ինձ համար Հարավային Աֆրիկայում ես օգտագործում եմ Յոհանեսբուրգը և AԱ -ն:

Քայլ 2: Բաղադրիչներ

Այսպիսով, հիմա հետաքրքիր նյութերի համար: Մեզ պետք կլինի մի քանի բաղադրիչ, շատերը և դրանցից ոչ մեկը չափազանց թանկ չէ, և ես տրամադրել եմ Amazon- ի հղումները իմ օգտագործած բաղադրիչների համար: Հիշեք, որ եթե դուք լավ եք ծրագրավորում, ազատ զգացեք օգտագործել ցանկացած հասանելի էկրան կամ ինտերնետ սարք: Իմ կառուցվածքի համար ես օգտագործել եմ հետևյալը.

Waveshare E-Ink SPI 4.2 "SPI էկրան

• ESP32 Dev Board (ընդհանուր)
• Adafruit Power Boost 500
• 5000mAh Lipo մարտկոցի փաթեթ
• Stripboard (Protoboard)

Ձեզ անպայման անհրաժեշտ կլինեն այնպիսի հիմնական գործիքներ, ինչպիսիք են.

• Oldոդման երկաթ
• Sոդող
• Բազմաչափ
• Կալիպերներ
• Հորատեք մի փոքր հատված ՝ նախատախտակի վրա հետքերը բաժանելու համար
• Մետաղալար
• Մետաղալարեր
• Սոսինձ (տաք սոսինձը կաշխատի)
• Տեղադրված է Arduino IDE- ով աշխատող համակարգիչ

Միակ առաջադեմ գործիքը, որը ձեզ կարող է անհրաժեշտ լինել, 3D տպիչն է ՝ պատյանը պատրաստելու համար: Եթե չունեք մեկը, լավ է, պատրաստեք ձեր պատյանը փայտից և ձեռքի սղոցներից կամ այն ամենից, ինչ ունեք: Եվ այո, իմ 3D տպիչը հին է և փոշոտ լոլ:

Քայլ 3: Համակարգչային ծրագրակազմ

Նախքան սկսենք աշխատել միացման և ծրագրավորման վրա, մեզ առաջին հերթին անհրաժեշտ կլինի Arduino IDE- ի վերջին տարբերակը, որը կարելի է գտնել այստեղ:

Քանի որ մենք օգտագործում ենք ESP32- ը Arduino միջուկով, մենք պետք է տեղադրենք այս միջուկը Arduino IDE- ի վրա: Հետևեք Github- ի այս պարզ ուղեցույցին, որը ցույց է տալիս, թե ինչ ծրագրակազմ և կազմաձևում է անհրաժեշտ անել, որպեսզի կարողանաք օգտագործել ձեր ESP32 dev board- ը Arduino IDE- ի շրջանակներում:

Մեզ անհրաժեշտ կլինի նաև երկու լրացուցիչ գրադարան ՝ մեր համակարգը աշխատեցնելու համար: Առաջինը Arduino JSON գրադարանն է, որը մեզ թույլ է տալիս կարդալ և վերլուծել JSON- ի հարցումները, ինչը հենց այն է, ինչ մենք ստանում ենք Եղանակային ստորգետնյա տարածքից: Այս երկու գրադարանները կարող եք ներբեռնել իմ անձնական Dropbox- ից կամ ներքևում: Երբ ունեք ֆայլերը, հանեք դրանք և տեղադրեք դրանք ձեր Arduino գրադարանի թղթապանակում: Այն հիմնականում տեղակայված է C: / Users / YOUR_NAME / Documents / Arduino / գրադարաններում: Համոզվեք, որ վերագործարկեք ձեր IDE- ն, հակառակ դեպքում Arduino- ն չի վերցնի նոր հավելումները: Այդ թղթապանակում է գտնվում նաև Arduino ՊԵԿ -ի հիմնական կոդը: Գրադարանը պարունակում է նաև Waveshare ցուցադրումներից տրամադրված նմուշի փոփոխված տարբերակ: Ֆայլերը փոխվել են ESP32 մոդուլով աշխատելու համար ՝ իրենց GPIO- ներով, և ես ներդրել եմ նոր «տառատեսակ», որը պարունակում է լուսնի տարբեր փուլերի բոլոր պատկերները:

Քայլ 4: Շղթան

Լավ, ուրեմն դրա միացումը չափազանց պարզ է և պահանջում է ընդամենը մի քանի բաղադրիչ և լարեր:

Ընդհանուր գաղափարն այն է, որ մենք ունենք Lipo լիցքավորիչի միացում, խթանման փոխարկիչ, որը մեզ տալիս է 5V, այնուհետև ESP32 Dev Kit- ը, որը լարումը նվազեցնում է մինչև 3.3V: Այս 3.3 Վ-ն օգտագործվում է նաև Waveshare E-Ink ցուցադրման համար: Այո, սա փոքր -ինչ անարդյունավետ է ՝ գծային կարգավորիչով իջնելուց, այնուհետև հեռանալուց, բայց ESP32- ը աշխատում է շատ սարսափելի լարման տիրույթում: Ինչ -որ տեղ մոտ 2.5 - 3.6 Վ: Սա հարմար չէ մարտկոցների նախագծերի համար, հատկապես այն դեպքում, երբ օգտագործվում են լիթիումի պոլիմերային բջիջներ:

Հիմնական էլեկտրագծերը հետևյալն են.

• ESP32 Dev Kit- ում բարձրացրեք 5V փոխարկիչի Vin & GND թողարկիչը
• ESP32 3.3V 3.3V & GND E-Ink Display
• ESP32 PIN 18 CLK E-Ink Display
• ESP32 PIN 23 DIN/MOSI E-Ink Display
• ESP32 PIN 5 CS/SS E-Ink Display
• ESP32 PIN 32 DC E-Ink Display
• ESP32 PIN 33 RST E-Ink Display
• ESP32 PIN34 BUSY E-Ink Display

Դուք կարող եք տեսնել, որ էլեկտրամոնտաժը շատ պարզ է, և իմ DIY վահանակների կառուցումը տևեց ընդամենը 15 րոպե: Համոզվեք, որ էլեկտրամատակարարում ստանալուց մի քանի մետր երկարությամբ միացումների առկայությունը ստուգեք:

Ես նաև հանեցի LED- ները իմ ESP32 և Lipo խթանման տախտակից `քնի ռեժիմում մոտ 40 մԱ էներգիա խնայելու համար: Սա կօգնի մարտկոցներին մի փոքր ավելի երկար ծառայել: Youանկության դեպքում կարող եք տեղադրել հոսանքի անջատիչ, էներգախնայողության միացում, ավտոմատ անջատում և այլն: Դուք կարող եք ընդլայնել այս նախագիծը և այն դարձնել այնքան բարդ, որքան ցանկանում եք:

Քայլ 5: Կոդ

Կոդը կարելի է գտնել մատակարարվող թղթապանակում 3 -րդ քայլի ընթացքում կամ կարող եք ներբեռնել.ino ֆայլը ներքևից: Դուք պետք է տեղադրեք համապատասխան գրադարանները, ինչպես նշված է 3 -րդ քայլում, որպեսզի ամեն ինչ միասին աշխատի: Այս քայլի համար շատ բան չկա ասելու, քանի որ կոդը մատակարարվում է աշխատանքային վիճակում: Sureրագիրը փորձարկելուց առաջ համոզվեք, որ տեղադրեք ձեր SSID- ը և ցանցի գաղտնաբառը: Դուք միշտ կարող եք գործարկել ESP32 WiFi Scan- ը ՝ մոտակա անլար ցանցերը հայտնաբերելու համար: Գուցե դուք կարող եք փոփոխել այն ՝ հարցնելով, թե որ ցանցին եք ուզում միանալ:)

Կոդը բավականին պարզ է, և ես որոշ ժամանակ կանցկացնեմ այն մեկնաբանելու և կատարելագործելու համար առաջիկա մի քանի շաբաթվա ընթացքում: Մենք հիմնականում միանում ենք ցանցին, իմ դեպքում `իմ տան ցանցին: Այնուհետև մենք փորձում ենք միանալ Weather Underground- ին և ստանալ JSON տեքստը կայքից: Այնուհետև ArduinoJSON գրադարանը օգտագործվում է արդյունահանման համար: կամ վերլուծել JSON ծածկագիրը char զանգվածների կամ տողերի մեջ, որոնք թույլ են տալիս մեզ շահարկել արժեքները նախքան այն օգտագործողին ցուցադրելը: Կոդի վերջին հատվածը խստորեն նախատեսված է GUI- ի ծրագրավորման համար և կատարվել է փորձարկման և սխալի միջոցով: Ես նայեցի էկրանին, ավելացրի կամ նվազեցրեցի ակտիվների դիրքը և նորից գործարկեցի ծածկագիրը, մինչև որ գոհ մնացի տառատեսակի չափից, դասավորությունից և պատկերներից:

Ես էներգիայի խնայողության համար ESP32- ի համար խոր քնի ռեժիմ իրականացրեցի: Կանխադրվածը 60 վայրկյան է, սակայն ես առաջարկում եմ փոխել արժեքը մեկ կամ երկու ժամվա ընթացքում, քանի որ թարմացումները չեն լինում առնվազն մի քանի ժամ: Օրինակն ընդունում է վայրկյաններ, այնպես որ համոզվեք, որ ճիշտ եք կատարում փոխակերպումները:

Ես նաև օգտագործեցի The Dot Factory ծրագիրը ՝ նոր տառատեսակի համար վեցանկյուն զանգվածներ գեներացնելու համար: Այս տառատեսակն օգտագործվում է լուսնի փուլերի համար «պատկերներ» ստեղծելու համար: Եթե ցանկանում եք խմբագրել տառատեսակների ֆայլը, ապա համոզվեք, որ օգտագործում եք վերը նշված ծրագիրը սերնդի համար: Մի փոքր շփոթեցնող է, քանի որ E-Ink գրադարանը լավ փաստաթղթավորված չէ, և իմ հաջողության մեծ մասը փորձության և սխալի շնորհիվ էր: Երբ ես ավելի շատ ժամանակ անցկացնեմ այս ծածկագրի հետ, ես կթարմացնեմ Instructable- ը `իմ գտածոների մասին ավելի շատ տեղեկատվություն տրամադրելու համար:

Լուսնի փուլերի համար օգտագործվող տառատեսակը պետք է կատարվի ըստ ASCII ստանդարտ դասավորության: Եթե դուք բացում եք font24- ը EPD-master թղթապանակում, կարող եք տեսնել այն դասավորությունը, որտեղ 1-ին գրաֆիկը նույնականացվում է սպիտակ տարածությամբ, երկրորդը `«! »: (բացականչական նշան) և այլն: Կտեսնեք, որ ես քաշում եմ համապատասխան տառատեսակը ՝ օգտագործելով 3 -րդ համարը կամ հեշթեգի խորհրդանիշը կոդի վերջին բիթում (գործառույթ getLunarChar): Դա պայմանավորված է նրանով, որ Arduino- ն ակնկալում է ASCII ստանդարտը 32 -ից մինչև 127 -ը: Քանի որ մենք օգտագործում ենք տառատեսակներ, որոնք ոչ մի կապ չունեն իրական տառատեսակների հետ, այլ ավելի շուտ լուսնային փուլի գրաֆիկական մատրիցա, մենք պետք է ապահովենք, որ ASCII- ի կերպարը հղում կատարի լուսնի փուլի մեր ընտրած պատկերին: Սա նշանակում է, որ օգտագործելով! նշան, մեր լուսնային փուլի տառատեսակը ցույց է տալիս այդ ցուցակի երկրորդ լուսնի փուլի գրաֆիկը: Եթե նայեք լուսնային փուլի տառատեսակին, կտեսնեք լուսնի փուլերի մի ամբողջ փունջ ՝ բոլորը տարբեր լուսավորության մակարդակներով: Հետագայում ես ավելի շատ կոդ կավելացնեմ ՝ մեր կողմից գործադրված բոլոր գրաֆիկաներից օգտվելու համար: Այս պահին մենք օգտագործում ենք միայն մի քանիսը, սակայն գրաֆիկան արդեն կիրառված է լուսնային փուլի տառատեսակով և դրանից օգտվելու համար պարզապես անհրաժեշտ է ներդնել ծածկագրում:

Քայլ 6: Վերջնական հավաքում

Շինության վերջին և ամենագոհացուցիչ մասը հավաքման գործընթացն է: Ես նախագծեցի և 3D տպեցի պատյան, որը համապատասխանում է իմ տախտակին: Նախագիծը շատ ինքնագործ է, չկան մասնագիտական PCB- եր կամ մեկ ստանդարտ դասավորություն: Մեծ մասամբ, այն տուփը, որն ես օգտագործել եմ, բավականաչափ մեծ է ՝ տեղավորելու համար օգտագործվող ցանկացած լիպո լիցքավորիչ կամ խթանիչ փոխարկիչ: Քանի դեռ դրանք ապահովում են սույն Հրահանգում նշված նույն հիմնական գործառույթները, ապա դուք պետք է լավ լինեք:

Ես օգտագործել եմ 4 պտուտակ ՝ պարիսպի վերին և ստորին կեսը միասին պահելու և տաք սոսինձ ՝ իմ DIY սխեմաները ամրացնելու համար: Ես օգտագործեցի սոսնձի շատ փոքր կաթիլներ մարտկոցը պահելու համար, բայց եթե ավելի շատ ժամանակ ունենայի, ես կպատրաստեի բոլոր էլեկտրոնիկայի հարմարեցված փակագիծը:

Ես նաև որոշեցի անցք բացել հետևի կողպման կոճակի համար: Սա անջատում է մարտկոցը ուժեղացուցիչի փոխարկիչից, ինչը օգտակար է, եթե չեք պլանավորում սարքը 24/7 ռեժիմով աշխատեցնել: Unfortunatelyավոք, խթանման փոխարկիչը դեռ օգտագործում է էներգիան, նույնիսկ եթե ձեր ESP32- ը գտնվում է խոր քնի ռեժիմում:

Ընդհանուր առմամբ, ես շատ գոհ եմ արդյունքից: Ես շատ բան սովորեցի ESP32- ի օգտագործման ընթացքում և կարող եմ տեսնել, թե ինչպես եմ այն հետագայում օգտագործում տարբեր նախագծերի համար:

Եթե ունեք որևէ հարց, կարող եք ազատորեն հարցնել, ես ավելի քան պատրաստ կլինեմ օգնել, և եթե այս Հրահանգի մեջ որևէ սխալ գտնեք, խնդրում եմ ինձ տեղյակ պահեք:

Խմբագրել. Ես իրականում CNC մեքենա սարքեցի փոքր պատյանով ՝ 3D տպագրված տարբերակի փոխարեն, ինչն այն է, ինչ տեսնում եք ցուցադրված պատկերներում:

Խմբագրել. Հատված պատկերներում մենք տեսնում ենք լիալուսին `99% լուսավորությամբ: Այսպիսով, սպիտակ շրջանակը, երբ լուսինը անցնում է իր բնորոշ փուլերով, լուսնի պատկերը համապատասխանաբար կփոխվի: Լրացուցիչ պատկերներ կբեռնվեն, երբ Լուսինն անցնում է իր փուլերով, որպեսզի կարողանաք պատկերացում կազմել գրաֆիկայի մասին:

Երկրորդ տեղը տիեզերական մարտահրավերում