Солнечная оболочка: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Это апгрейд одного из моих проектов двухлетней давности - conch screamer: https://www.instructables.com/id/Solar-Powered-Conch-Screamer/. Традиционное продувание раковины на закате здесь, на Мауи, только с помощью микроконтроллера. Элегантность проекта заключалась в использовании солнечной энергии, но его независимость была подорвана из-за необходимости запрограммировать местоположение раковины и ее часовой пояс. Это привело к тому, что постройка дома для друга потребовала бы предварительного программирования и старения, когда человек переехал или менялись часовые пояса. Кроме того, конструкция оригинала состояла из «крысиных» компонентов, вставленных в корпус, что в конечном итоге привело к повреждениям от воды и длительным ремонтам. Микроконтроллеры были улучшены энергосберегающими спящими устройствами и заменой реле для транзисторов.

Шаг 1. Соберите материалы

Мне пришлось изменить несколько частей, которые улучшили проект:

1. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board около 20 долларов Отличная доска, которая работает для всего.

2. DFPlayer - мини-MP3-плеер для Arduino - супер маленькая звуковая плата, крошечная с кардридером и усилителем в очень маленькой упаковке DFRobot за 8 долларов

3. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout - идеальный модуль RTC работает с тоннами программного обеспечения в течение многих лет… 13 долларов

4. Модуль GPS с корпусом от DFRobot снова - супер маленькая машина, очень быстрая и точная.

5. Биполярный транзистор NPN (PN2222)

6) Силовой транзистор Дарлингтона TIP120

7. 3 резистора 1к

8. Спикер

9. Lipo Battery - круглый или плоский на ваш выбор

10. TP 4056 - универсальный для зарядки аккумулятора от солнечной батареи - дешево.

11. ALLPOWERS 1PC 2.5W 5V 500mAh Мини-модуль солнечной панели Солнечная система Зарядное устройство для эпоксидных элементов DIY 130x150 мм $ 9

12. Прочный металлический переключатель включения / выключения с зеленым светодиодным кольцом - 16 мм зеленый включение / выключение Adafruit $ 5

Шаг 2: закажите печатные платы

Лучшая часть обучения на старых проектах - это разработка нового способа решения проблем - хуже всего то, что крысиное гнездо из проводов, которые преследуют любительские сборки, и чистую радость от получения вашего дизайна от PCBway (я ни с кем не связан и получаю нет денег на заказы…) подключил все детали и бац, это работает (или нет…) За 20 баксов и час работы над Eagle результаты потрясающие.

Шаг 3: Подключите его

Я приложил чертеж платы Eagle, чтобы вы могли избавиться от всех подключений, а не на плохой диаграмме. Все компоненты легко помещаются на плату, за исключением транзистора - более крупный я установил сзади, чтобы сэкономить место и сохранить плоское положение. У меня есть винтовые разъемы (см. Фото) для подключения динамика, солнечной батареи, аккумулятора, GPS и переключателя к плате.

Шаг 4: Создайте это

Конструкция достаточно проста в сборке. Возьмите раковину нормального размера - не впечатляющую, если вы положите на доску небольшую мягкую раковину - если ничего не помогает, вы можете напечатать ее на 3D-принтере… Для главной балки я использовал один из тех держателей для бутылок из гнутого дерева, которые популярны и поэтому дешево. Компоненты и плата были защищены от наводнения дешевым модифицированным пляжным чехлом для iPhone. GPS поставляется в собственном водонепроницаемом корпусе, что приятно. Все детали приклеены к нижней части солнечной панели, а крашеный алюминиевый край был помещен для завершения внешнего вида. У меня нет 3D-принтера, поэтому нижний корпус для солнечной батареи тоже подойдет. Динамик - единственный компонент, который вставлен в сам корпус. Выключатель со светодиодной подсветкой вставляется либо в край алюминиевого каркаса, либо через дерево под корпусом. На данный момент постройка пережила несколько сильных ливней.

Шаг 5: запрограммируйте

В коде много непонятных моментов. Программа использует библиотеку под названием Dusk2Dawn, которая вычисляет закат при прохождении определенного местоположения и часового пояса. Не может быть и речи о наличии таблицы поиска для всех доступных часовых поясов, поэтому, чтобы обойти это, я установил средний часовой пояс -12, а затем использовал время активации для кнопки часов при начальной настройке, чтобы установить RTC. и последующие будильники на время жизни часов. Минуты и секунды в дополнение к базовому времени передаются RTC для следующего пробуждения. Он использует библиотеку: RTClibExtended.h для сигнализации и работает хорошо. Adafruit ESP 32 позволяет использовать очень низкий ток сна (около 50 мкА), а установка долгих и долгих мест в постоянной памяти после перезагрузки была простой с помощью

Переменные RTC_DATA_ATTR. Вы должны использовать Serial2 с этим устройством, поскольку SerialOne участвует в чем-то еще, когда вы получаете данные от GPS. Система работает, включая устройство, когда вы находитесь на закате в хорошем местоположении GPS. Питание при этой первой загрузке передается транзистором на блок GPS, который включается вместе со светодиодом в переключателе питания. GPS определяет ваше местоположение примерно за минуту, записывает его в постоянную память, устанавливает часы RTC для даты и времени, питание отключается от GPS и светодиода, время следующего пробуждения отправляется в RTC, и ESP переходит в спящий режим, оставляя только RTC к власти. При пробуждении с сигналом от RTC к контакту 33, который обычно находится на высоком уровне, мощность отправляется на звуковой модуль для воспроизведения мюзикла о закате, а затем отключается питание и сбрасывается сигнал тревоги. Он потребляет минимальную мощность и легко заряжается с помощью TP 4056 и солнечного элемента.

Шаг 6: Использование

Это действительно забавная машина. Удар в раковину для захода солнца популярен во многих пляжных сообществах по всему миру - сидя в кресле Tommy Bahama, солнечный шар, опускающийся за облако, рекурсивно загружается с изображениями заката.