Solar Powered Arduino Survival Kit: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Denne instruktive vil beskrive oprettelsen af et multi-purpose, high tech Arduino survival kit. Nøglemodulerne, vi vil fokusere på i denne vejledning, er en genopladelig batteripakke, et solpanel seriel opsætning, en elektronisk summer og et GPS+Bluetooth -modul. Denne kombination af genstande giver dig mulighed for at skræmme dyr, advare redningsberedskaber og genoplade din telefon og spore stien til din mobile Arduino -opsætning.

Mange af de koder og materialer, der er tilgængelige i denne vejledning, gøres mulige takket være open source -fællesskabet og den blomstrende verden af skabere, der er villige til at hjælpe hinanden.

Der er også skrevet en webapplikation til dette modul. Dette giver dig mulighed for at gå uden din telefon og stadig være i stand til at spore dine lange vandreture og ture og visualisere dem ved hjælp af Googles Maps API. Dette er et enkelt at skrive program og kan også udføres af dig selv, hvis du ønsker at ændre æstetikken eller funktionerne på siden. Bemærk dog, at dette skal åbnes i Chrome, da det bruger det nyeste og bedste web til Bluetooth API'er.

Trin 1: Krav

Den teknologi, der bruges i denne vejledning, er som følger:

En Arduino Mega 2560 (sammen med et USB-A til USB Type B-kabel for at uploade kode) 4x Fleksible solpaneler A Seeed Studios Solar Shield v2.2An HM-10 Bluetooth Arduino Module (Understøtter Bluetooth 4.0, som er vigtig for interaktion med moderne enheder og websider) Et GPS-modul En enkel knap Enhver elektronisk Aduino-summer En 5000mAh batteripakke, der understøtter opladning via micro-usb og afladning via USB-A. Et brødbræt til brugervenlighed og test Mange ledninger !! (Mand til hun, Mand til han, Kvinde til hun, strømkabler i stand til små strømme) Små terminalhoveder USB-A-kabel til alt Mikro-USB-kabel til alt

Trin 2: Strømopsætning

Den vigtigste del af vores mobilopsætning er at sikre, at vi har strøm på farten. Vi vil gøre brug af Seeed solafskærmningen for at beskytte vores komponenter, når vi opretter et 6 Volt system med vores solpaneler. Seeed Solar Shield kan håndtere en solindgangsspænding på 4,8 ~ 6 volt. Du er velkommen til at lege med dette område ved enten at levere ekstra spænding og trappe det ned eller ved at tilslutte dine kredsløb på forskellige måder.

Trin 1: Hvis dine solpaneler mangler stik, skal du muligvis lirke ind i bagsiden for at finde metal kontaktpunkterne for henholdsvis de positive og negative noder. Hvis du ellers har ledninger med dine paneler, skal du sikre, at de kan forbindes i den vedhæftede trådplan ovenfor. Afskæring og lodning af dine ledninger kan være mere praktisk afhængigt af forbindelsen.

Trin 2: Lodning af en hantråd til hver positiv pin og en hunkabel til hver negativ pin vil give dig mulighed for at forlænge dine solpaneler efter behov. Afhængigt af din brug af dette overlevelsessæt, giver denne ledningsmulighed dig større fleksibilitet afhængigt af dit arbejdsområde og behov.

Trin 2.b: Det er en god praksis at teste dine ledninger med et voltmeter. Hvis du arbejder i mørket, bør en lommelygte fra dit telefonkamera være nok til at sende nogle små mængder spænding, der vil være synlig.

Trin 3: Når du har et seriekredsløb af solpaneler, (Hvis du bruger dem, vi beskrev i kravene, skal du nu have et potentiale på 6 volt), kan du begynde at tilslutte dem til solafskærmningen under terminalen mærket 'Solar '. Hvis dine ledninger ikke tilsluttes denne port, skal du muligvis lodde en slutterminal på dine ledninger, så du kan oprette forbindelse til denne.

Trin 3.b: Ligesom ovenstående trin vil du sandsynligvis ikke være i stand til at tilslutte din powerbank direkte til batteriterminalen, især med en kommerciel stylet powerbank. Det er sandsynligt, at du bliver nødt til at skære i kablet og bruge et loddemiddel til at reparere ledningerne, så det kan tilsluttes batteripolen til solopladning.

Trin 4. Slut den også til powerbanken til microUSB -porten på solafskærmningen. Vores powerbank oplades via MicroUSB og aflades via USB-A. Med et program til overvågning af opladning og afladning, bør du være i stand til at udnytte din powerbank fuldt ud uanset dens evne/manglende evne til at oplade og aflade på samme tid.

Solar Seeed Shield giver et rødt lys for at indikere, hvornår der kommer strøm fra solpanelerne. Dette kan være nyttigt i test!

Nu hvor vi har vores powerbank passende forberedt til opladning, kan vi medbringe din valgte telefonoplader, så du kan drive din telefon på enhver rejse! USB-C, Lightning, Microusb, you name it!

Trin 3: Bluetooth- og GPS -moduler

Det kan være nyttigt at bruge et brødbræt til de følgende trin, afhængigt af om du bruger en mindre Arduino eller ej.

Til disse trin bruger vi SoftwareSerial -biblioteket. Hvis du har fulgt med på en anden Arduino fra Mega, (såsom Arduino DUE), kan du opleve, at du mangler bibliotekerne til at fortsætte med følgende kode og trin. Jeg kæmpede personligt for at finde løsninger på DUE og skiftede til MEGA 2560.

Trin 1: Pins

HM - 10

HM-10 kan trappe ned 5 volt, så du er velkommen til at tilslutte den til enten 3,3 eller 5v pin

vcc - 5vtx - 11rx - 10gnd - GND

GPS (NEO-6M-0-001)

Bemærk, antennen skal tilsluttes separat til modtageren. Hvis du kæmper for at oprette denne forbindelse, (Det bør ikke tage for meget kraft og skulle resultere i et tilfredsstillende klik), så skal du muligvis tage en tang og forkorte bredden på modulets mikrokontroller. På antennesiden skal stikket være let flammet, så prøv ikke at slanke dette, ellers kæmper du yderligere.

vcc - 5vrx - 18tx - 19gnd - GND

Da disse to moduler begge kan håndtere 5 volt, kan det være mere bekvemt at koble dem i serie på brødbrættet. GPS -modulet blinker ikke rødt, før det modtager en stærk satellitforbindelse. Du skal muligvis gå udenfor og vente et par minutter, før dette sker. Men ved efterfølgende anvendelser bør dette blive en meget hurtigere proces og mulig fra hårdere satellitforhold som f.eks. Indendørs.

Med GPS -modulet og en større hukommelse fra Arduino Mega 2560 kan vi sende vores GPS -data til bluetooth -enheder og oprette kort gennem forskellige webapplikationer.

Link til kode herunder

github.com/andym03/ArduinoSurvivalKit

Trin 4: (Valgfri) LED -knap ledninger

Som du måske godt ved, kan knapper forbindes via en simpel to -polet forbindelse. Når der trykkes på knappen, genoprettes forbindelsen mellem disse ben. Mange LED -knapper vil også indeholde ekstra stifter til belysning. Dette adskiller lysets og æstetikkens fysiske logik og knappens egentlige formål. Vores knap indeholdt en etiket for de positive og negative forbindelser til ledninger, men vi manglede ledninger til I/O -benene. Dette kan kræve noget test eller rodning. Trin 1: Tag din knap med stifter 'stifter' og lod i stedet lodtråde til dem, så knappen kan placeres i enten et brødbræt eller direkte i din Arduino. Step 1b. Tilføjelse af varmekrympning og elektrisk tape kan være en glimrende måde at sikre stabiliteten af dine nyligt lodde på ledninger. At springe dette trin over sparer tid, men forårsager større usikkerhed, når du tester din nye flotte knap, især når du allerede kører ind til mærkningsproblemer.

Trin 2. Test din knap, og tilføj enhver logik, du kan lide, såsom at tænde for bluetooth eller fungere som en knap til vores summer, som vil blive installeret i et fremtidigt trin.

Trin 3: Sørg for at inkludere en debouncer i din kode, uanset hvad du ender med at bruge knappen til. Debouncers er en fantastisk måde at gøre elektriske strømme intuitive og brugbare til programmering.

Pins: Vores knap er placeret under 3.3v -linjen sammen med en jord. De andre ben er i henholdsvis 5 og 6 og styrer vores summer.

Trin 5: Mulighed 2: Normal knap

Hvis du ønsker at minimere lodning og forvirring, er du velkommen til i stedet at vælge en normal knap. Dette vil normalt blive bedre mærket og vil give et meget mere taktilt klik, som er lettere at teste.

Trin 6: summeren

En summer med den korrekte frekvens kan være en skræk for dyr (og potentielt irriterende små børn). En modstand kan bruges til at sikre, at du ikke blæser summeren, da den ikke kræver op til 3,3 volt, som vores Arduino kan levere.

Arduino Mega 2560 har stifter til overs, og vores tre stikkende summer er tilsluttet pin 47, stort set for at holde adskilt og organiseret fra separate komponenter.

Trin 7: Anvendelse: Valgfri trin - en soldrevet jakke

Placering af solpaneler:

En genbrugsplastlomme er lavet til at passe perfekt i de 4 stykker lette og fleksible solpaneler, der har et metalringhul, der er til at trådene skal gå igennem til det midterste lag af jakken for at nå powerbanken til opladning til venstre -hånds side af den smarte jakke. Det er placeret på forsiden, fordi langdistancevandrere ville have store rygsække til at overnatte der, og placeringen af panelerne på bagsiden ville helt sikkert være mindre effektiv end at sætte dem på forsiden.

Genanvendt transparent plast, derfor påvirker det ikke panelernes funktioner, da det lader sollys passere og også er vandtæt, hvilket kan forhindre ledningen i at blive beskadiget.

Der er også en rektangelstribe, der dækker metalringen, der tillader forbindelse mellem batterierne og panelerne, som måles præcist til kun at dække trådforbindelsen, men ikke overfladen af panelerne.

Størrelser: plastlomme tillader 4 (195 mm x 58 mm hver) solpaneler pæne og effektivt arrangeret i et faldmønster.

Materialer: Vandtæt stof og lynlåsliner, genbrugsplast, metalringe, plastknapper, Et intelligent trelags design kan bruges til at beskytte dine ledninger og også give brugeren komfort. Ved at adskille ledningerne fra både det ydre og det indre lag, giver du dig ikke kun mere plads til at arbejde, men du vil sikre, at din bruger ikke er klogere på kraften og kompleksiteten af dit Arduino Survival Kit !!

Trin 8: Anvendelse: Valgfri trin - en smart jakke

LED -lamper kan også placeres på skuldrene og ærmerne i det indre lag af tøjet, mens det yderligere forbedrer overlevelseskomponenterne og det visuelle aspekt af jakken. Intelligent udvalgte LED'er med lav effekt vil have en begrænset indvirkning på powerbanken og stadig bevare formålet med vores mobile Arduino -modul. Sørg for, at der tages passende omhu for ikke at overophedes tøj og elektriske komponenter, f.eks. Ved at tænde i længere tid. Efterlad gerne din telefon og gå en tur, når du vender tilbage, vil du kunne uploade dine gps-koordinater til vores webapplikation, der er linket i det første trin af vores instruktive.