Модельный проект парка светового загрязнения: 15 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Световое загрязнение - серьезная проблема во многих крупных городах по всему миру. Избыточное количество света в наших городах может нарушить схемы миграции различных животных, таких как черепахи и птицы, и привести к их гибели, нарушив хрупкий экологический баланс различных экосистем. Кроме того, чрезмерное свечение от света, горящего всю ночь, вызывает нарушения циркадных ритмов людей и в целом пагубно сказывается на их физическом здоровье. Этот модельный проект может помочь имитировать, как нижние датчики освещения и движения могут создать более эффективную систему освещения, которая экономит энергию и приносит пользу как людям, так и животным.

* Чтобы полностью продемонстрировать, как эта система освещения влияет на окружающую среду и как она работает, мы создали две модели. Вам нужно только создать его, если хотите. *

Запасы

для модели окружающей среды:

Для экологической модели, помимо тех же расходных материалов, перечисленных ранее, вам понадобятся различные расходные материалы, некоторые из которых включают: -конструкционную бумагу из нескольких листов и разных цветов.

картон

-20 (двадцать) деревянных палочек / палочек для мороженого

-20 (двадцать) перемычек

-Комплект Arduino

-клей-карандаш или скотч

Соберите эти материалы в месте, где вы можете работать.

для модели крупным планом:

-1 (одна) пустая бутылка с витамином с диаметром горлышка 4 дюйма (достаточно большая, чтобы положить трубку от туалетной бумаги в рот и плотно прилегать. Я использовал бутылку с витамином, но любая большая бутылка действительно подойдет)

-горячий клеевой пистолет с несколькими клеевыми стержнями

-4 (четыре) палочки для мороженого шириной 6 дюймов, разрезанные пополам

-2 (два) тонких 6-дюймовых дюбеля, разрезанных пополам

-1 (одна) трубка для туалетной бумаги / маленькая картонная трубка

-любые 2 (два) цвета акриловой краски (мы использовали черный и белый, но вы можете использовать любые цвета)

-2 (два) больших куска плотной черной пены

-1 (одна) пара ножниц

-1 (один) нож Exacto

для кодирования и электроники:

-1 (один) комплект Arduino (мы использовали комплект Super Starter UNO R3 Project от Elegoo. Подойдет любой другой базовый комплект Arduino)

* Следующее должно быть в вашем комплекте; если это не так, пожалуйста, приобретите их.

-1 (один) макет на 830 узловых точек (подойдет любой длинный макет)

-1 (один) потенциометр 10K

-1 (один) датчик SD-карты

-1 (один) фотоэлемент фоторезистор

-2 (два) резистора 220 Ом

-20 (двадцать) штекерных проводов (на всякий случай много не бывает)

-1 (один) USB-кабель Arduino

Шаг 1: Модель "Вверх-Закрыть": Шаг 1

Возьмите куски пенопласта и вырежьте трапецию с верхним основанием 3,5 дюйма, нижним основанием 0,5 дюйма и высотой 3 дюйма. Повторите еще 3 раза, чтобы получить четыре трапеции. Затем вырежьте квадрат по 2 дюйма с каждой стороны. Горячим приклеиваем верхние основы к сторонам квадрата и горячим склеиваем стороны трапеций. БУДЬ ОСТОРОЖЕН! КЛЕЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНО ГОРЯЧИЙ. Прикрепленные выше изображения должны соответствовать вашему конечному продукту. На диаграмме выше показано, как детали сочетаются друг с другом и их размеры, если вам это нужно:)

Шаг 2: Модель "вверх-закрыть": Шаг 2

Возьмите палочки для мороженого и разделите их пополам, если вы еще этого не сделали. Затем приклейте половинки к внутренней стороне трапеций в месте пересечения углов (посмотрите на прикрепленное изображение, если это не имеет смысла). Повторите то же самое с оставшимися тремя углами.

Шаг 3: Модель "Вверх-Закрыть": Шаг 3

Возьмите дюбели и разделите их пополам, если вы еще этого не сделали. Затем приклейте половинки вокруг квадрата на внутренней стороне плафона (посмотрите на прикрепленное изображение, если это не имеет смысла). Повторите то же самое для остальных трех сторон.

Шаг 4: Модель "вверх-закрыть": Шаг 4

Пора раскрасить конус! Вы можете раскрашивать его как хотите, если честно; вам даже не нужно его красить, если вы этого не хотите. Что мы сделали, так это покрасили деревянные детали внутри в белый цвет, а внешнюю часть конуса в черный, чтобы скрыть следы горячего клея и исправить любые ошибки с белой краской. Горячий клей может быть грязным, поэтому мы использовали краску, чтобы сделать наш проект более однородным. Когда вы закончите красить конус, дайте ему высохнуть от 30 минут до n часов, в зависимости от марки краски, которую вы используете. Любые акриловые краски работают; мы использовали краску Craftsmart.

Шаг 5: Модель "вверх-закрыть": Шаг 5

Теперь возьмите трубку от туалетной бумаги и отрежьте два квадрата размером 1,5 на 0,75 дюйма на краю трубки напротив друг друга. Отрежьте 0,75 дюйма вниз и 1,5 дюйма в поперечнике. (Посмотрите на изображения выше, если это не имеет смысла.) Если у вас большие руки, вы можете сделать отверстия больше, чтобы было больше места для питания электроники. (у нас есть лента на небольшой части трубки, потому что она порвалась).

Шаг 6: Модель "Вверх-Закрыть": Шаг 6

Теперь на том же конце трубки, в котором вы только что вырезали отверстия, отмерьте часть, которую вы не вырезали, и вырежьте 2 маленьких поролона точно такой длины и ширины, чтобы укрепить картон. Приклейте их горячим способом к неразрезанным частям (по одной на каждую неразрезанную часть) на внутренней стороне трубки. Затем покрасьте внешнюю часть тюбика (мы сделали его белым) и дайте ему высохнуть от 30 минут до часа.

Шаг 7: Модель "Вверх-Закрыть": Шаг 7

Теперь приклейте трубочку к центру квадрата на внутренней стороне конуса. Когда вы приклеиваете его, сориентируйте его так, чтобы отверстия указывали на две разные стороны и чтобы было место между деревянными дюбелями и отверстием для установки светодиодов. Теперь аккуратно приклейте его горячим клеем, добавив немного клея, чтобы укрепить его.

Шаг 8: Модель "Вверх-Закрыть": Шаг 8

Теперь возьми свою бутылку с витамином. Если хотите, закрасьте его и оставьте на 30 минут - час. Затем вставьте конус в бутылку, слегка вдавив трубку от туалетной бумаги внутрь, чтобы она приклеилась. Вы НЕ ХОТИТЕ ЕГО КЛЕЙ! Вы хотите иметь возможность вынуть трубку из бутылки, чтобы поработать с электроникой, если хотите.

И бац! У вас есть лампа. Следуйте инструкциям по электронике и коду, чтобы добавить их в лампу.

Шаг 9: Модель окружающей среды - Шаг 1

Для экологической модели, помимо тех же расходных материалов, перечисленных ранее, вам потребуются различные расходные материалы, некоторые из которых включают:

-конструкторская бумага из нескольких листов и цветов

картон

-20 (двадцать) деревянных палочек / палочек для мороженого

-20 (двадцать) перемычек

-Комплект Arduino

-клей-карандаш или скотч

Соберите эти материалы в месте, где вы можете работать.

Шаг 10: Модель окружающей среды: Шаг 2

Создание моделей ламп:

- Сначала возьмите плотную бумагу и нарежьте из них трапеции (вам понадобится 4 штуки).

- Затем вырежьте 1 квадрат, он будет поверх трапеции, чтобы закрыть его.

- Используйте ленту, чтобы соединить их все вместе, чтобы сформировать трехмерную трапецию.

- Перед тем, как наклеить ленту на верхний лист плотной бумаги, убедитесь, что вы вставили светодиод (желтый) и проделали отверстие в верхнем листе бумаги, чтобы он мог пройти

- Как только это будет, вы можете вырезать прямоугольник, это будет ваша солнечная панель, и приклейте его горячим клеем к верхней части трапеции.

- Чтобы сделать саму лампу, вам понадобятся деревянные палочки, и вам нужно будет склеить их вместе в форму лампы (как показано на рисунке).

- Теперь, когда у вас все приклеено, надеюсь, у вас есть свет в форме лампы, вам нужно прикрепить перемычки к концам светодиода.

- К настоящему времени вы, вероятно, заметили, что одной перемычки недостаточно для подключения к вашей макетной плате, поэтому теперь возьмите больше перемычек и сделайте цепь достаточно длинной для подключения к макетной плате.

- Повторите эти шаги для остальных 3 ламп.

Шаг 11: Модель окружающей среды - Шаг 3

Теперь, когда лампы созданы, пришло время создать вашу среду !.

Сначала возьмите два черных куска пенопласта и зеленый кусок плотной бумаги и приклейте его своим клеем. Это будет трава с моделями парка. Затем на другой кусок черного пенопласта положите синий кусок плотной бумаги (это будет ваше небо), затем вы можете вырезать солнце и дорогу, чтобы продемонстрировать закат.

Теперь, когда у вас есть оба черных куска пенопласта с плотной бумагой и приклеены, пришло время соединить оба куска в L-образном формате с помощью ленты, где кусок пенопласта с зеленой плотной бумагой ложится, а другой с закатом стоя.

Шаг 12: Модель окружающей среды - Шаг 4

Пришло время создать детскую площадку для нашего парка!

Сначала возьмите оставшиеся деревянные палочки и склейте их горячим клеевым пистолетом, пока не получите форму детской площадки.

Обязательно сначала приклейте 4 деревянных палочки к пенопласту с помощью зеленой плотной бумаги, а затем сделайте крышу и соедините ее с основанием, а затем вы можете просто добавить забавные цвета, чтобы ваша игровая площадка выглядела более игривой.

Тогда вы также можете создать свое собственное баскетбольное кольцо! Для этого очень просто вырежьте из плотного картона полукруг, затем возьмите деревянную палку и приклейте ее, и вот вам баскетбольное кольцо!

Шаг 13: Модель окружающей среды - Шаг 5

Теперь вы можете взять все свои лампы и наклеить их горячим клеем на каждый угол, вы также можете добавить немного травы, если хотите!

Теперь вы все готовы! Просто убедитесь, что все выглядит красиво и собрано, и убедитесь, что все ваши датчики подключены к макетной плате.

Шаг 14: кодирование

Наш код активируется при недостаточном освещении фоторезистора. Когда фоторезистор воспринимает меньше света, он позволяет пьезоэлектрику активироваться и чувствовать давление. Когда пьезоэлектрик ощущает достаточно большое давление, светодиод включается, пока рядом находятся люди.

drive.google.com/file/d/11xQD5VD1uhLnP61tS…

Шаг 15: Настройка электроники

Для электроники пьезоэлектрик подключается к аналоговым портам A0 и A1. Фоторезистор подключен к аналоговому порту A2 и подключен проводом к положительной стороне макета и резистором 220 Ом, соединяющим его с отрицательной стороной макетной платы. SD-карта подключена ко всему для записи данных.