Sistem Pencahayaan Jalan Pintar- Tim Sailor Moon: 12 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Hai! Ini Grace Rhee, Srijesh Konakanchi, dan Juan Landi, dan bersama-sama kita adalah Tim Sailor Moon! Hari ini kami akan membawakan Anda proyek DIY dua bagian yang dapat Anda terapkan langsung di rumah Anda sendiri. Sistem penerangan jalan pintar terakhir kami mencakup sensor ultrasonik, Sensor Gerak PIR, Konverter Cahaya ke Frekuensi, layar OLED, Pembacaan/Penulis Kartu SD, Remote/Penerima IR, Sensor Kelembaban dan Suhu, dan Fotoresistor, tiga di antaranya dapat diuji di model lingkungan kita.

Sistem penerangan jalan setapak ini adalah prototipe yang dirancang untuk meminimalkan polusi cahaya melalui metode perisai kreatif (dalam bentuk bulan sabit, untuk menghormati nama tim kami), mengumpulkan berbagai jenis data dan merekamnya, dan secara estetis menyenangkan pemirsa. Semoga Anda beruntung dengan proyek ini, dan bersenang-senanglah!

Cinta, Tim Sailor Moon

Perlengkapan

• Untuk model lingkungan:

  • Beberapa papan busa
  • Kertas konstruksi
  • Arduino Mega 2560 R3
  • Banyak kabel
  • layar OLED
  • Sensor ultrasonik
  • Penerima IR/jarak jauh
  • fotoresistor
  • Papan tempat memotong roti
  • pisau tepat
  • Penggaris
  • Stik es krim
  • Batang Dowel

• Untuk model akhir:

  • Arduino Mega 2560
  • pencetak 3d
  • Komputer/Laptop
  • Pita Dua Sisi
  • Pistol lem panas
  • Pembaca/Penulis Kartu SD
  • layar OLED
  • Halfboard Breadboard dan Mini Breadboard
  • Beberapa LED kuning
  • Kabel jantan x betina dan kabel jantan x jantan
  • Penari telanjang kawat dan kabel khusus (tidak perlu)

  • Sensor:

    • PIR
    • Remote dan Penerima Inframerah
    • Sensor ultrasonik
    • fotoresistor
    • Konverter Cahaya ke Frekuensi
    • Sensor Kelembaban/Suhu

Pastikan untuk mengunduh file.zip di tautan ini:

drive.google.com/file/d/1yRjkAYLwCxfwWWB7z…

Langkah 1: Proyek Samping Opsional: Model Lingkungan

Sekarang, katakanlah Anda ingin menguji kemampuan sistem penerangan jalan setapak kami, tetapi Anda ingin tahu apa yang Anda hadapi sebelum melakukannya. Nah, pilihan yang mudah adalah membuat model lingkungan kami, yang menampilkan beberapa fitur terpilih dari prototipe kami untuk menunjukkan bagaimana lampu dapat berfungsi di dunia nyata.

Untuk memulai, rujuk daftar persediaan di pendahuluan kami, dan tata materi sedemikian rupa sehingga semuanya mudah diakses.

Rumah:

Potong papan busa menjadi dua kotak berukuran 17 x 17 cm dan dua lagi dengan ukuran yang sama persis, kecuali dengan segitiga di bagian atas untuk membuat bentuk rumah. Lem panas semua ini bersama-sama. Ini akan membuat rumah model untuk menampung semua barang elektronik Anda, dan menjauhkannya dari pandangan. Potong persegi di sisi salah satu kotak agar kabel Arduino bisa lewat.

Sekarang, potong dua papan busa menjadi persegi panjang 51 x 44 cm. Ini akan menjadi dasar proyek Anda. Posisikan rumah sehingga berjarak 17 cm dari sisi yang lebih pendek, dan buat jalan setapak yang mengarah ke pintu. Ini akan membantu Anda mensimulasikan seseorang yang berjalan ke rumah nanti. Jangan lem rumah dulu.

Jalan dan Lampu:

Gunting jalan setapak sepanjang 17 cm dari kertas konstruksi dan rekatkan, mulai dari tepi yang lebih pendek (44 cm). Ini akan membantu Anda memposisikan semuanya.

Untuk lampu, potong dua lembar kertas dari setrip setebal 2,5 cm (atau satu inci). Panjangnya harus 3 cm dan 2 cm (tebal 1,25 dan 0,75 inci).

Ambil yang lebih panjang dan bagi menjadi seperlima (masing-masing 0,25 inci) seperti yang ditunjukkan pada gambar. Lipat di sepanjang garis ini dan rekatkan tumpang tindih. Seharusnya sekarang terlihat seperti prisma persegi panjang, seperti yang diilustrasikan pada gambar berikutnya.

Setelah lem mengering, tandai titik 0,25 inci dari atas dan buat potongan hanya di sisi itu. Ini harus memastikan LED dapat bersinar. Sekarang, ambil potongan kertas kedua dan tandai kurva seperti yang ditunjukkan pada gambar untuk dipotong. Bungkus ujung lainnya di sekitar tiga sisi tiang lampu yang tidak memiliki potongan dan tekan bagian atas di atas bukaan, pastikan itu menutupi bukaan sepenuhnya. Lipatan yang tersisa harus seperti yang ditandai pada gambar.

Rekatkan ini semua, dan utak-atik sampai Anda menyukainya! Ulangi sebanyak yang Anda butuhkan.

Langkah 2: Model Lingkungan: Menyatukan Sirkuit

Sirkuit itu sendiri agak mudah, tetapi berhati-hatilah dalam memasang kabel dengan benar. Setelah menghubungkan semuanya ke papan tempat memotong roti dan arduino, potong dua lubang di dasar proyek. Jalankan kabel LED melalui satu lubang, dan sensor OLED dan Ultrasonik melalui lubang lainnya.

Untuk LED, potong slot persegi sebanyak yang Anda butuhkan, dan masukkan LED melaluinya. Amankan dengan selotip, dan selipkan bagian atas lampu di atasnya. Kami memutuskan untuk menyembunyikan sensor ultrasonik dengan alas es loli, tetapi jangan ragu untuk berkreasi! Pastikan untuk memposisikannya di awal jalan setapak, tanpa ada barang yang menghalanginya. Untuk layar OLED, letakkan di tempat yang mudah dilihat. Kami memposisikannya di dasar proyek. Penerima IR dan fotoresistor ditempatkan di dekat jendela yang kami potong dari rumah.

Langkah 3: Model Lingkungan: Pemecahan Masalah dan Kode

Setelah Anda selesai dengan bangunan listrik, unggah kode yang dilampirkan dan jalankan. Semoga berhasil, tetapi jika tidak, pecahkan masalah! Setelah semuanya bekerja, lanjutkan untuk memotong batang dowel yang Anda miliki menjadi 3 cm. potongan, dan rekatkan ke keempat tepi alasnya. Ini adalah langkah terakhir, jadi pastikan semuanya sudah selesai sebelum Anda melakukannya.

Selamat! Anda telah menyelesaikan aspek teknis bangunan ini! Sekarang yang perlu Anda lakukan adalah meramaikannya sesuai keinginan Anda. Kami harap Anda menikmati model mini ini:)

Langkah 4: Model Akhir: Membuat Sirkuit

Langkah 5: Model Terakhir: Mengunggah Kode ke Sirkuit

Setelah menginstal file.zip dari tautan google drive di atas, Anda seharusnya dapat menemukan folder coding. Di dalamnya, Anda memiliki kode untuk bangunan lingkungan serta unit sebenarnya.

Buka salah satu yang ingin Anda unggah, lalu tekan saja tombol unggah di Arduino IDE. Pastikan kabel ditempatkan dengan benar, dan Anda harus dapat menjalankan program dengan sukses.

Semua kode dikomentari, jadi jangan ragu untuk melihat-lihat bagaimana semuanya bekerja bersama. Anda juga dapat melihat diagram tentang bagaimana layar OLED dikodekan untuk menggunakan sistem status angka untuk menampilkan teks yang Anda lihat.

Kontrol lampu LED menggunakan pernyataan if untuk mengubah kecerahan LED tergantung pada situasi di mana ia berada.

Langkah 6: Model Terakhir: Bantuan Pemecahan Masalah

Anda dapat menghadapi banyak masalah saat membangun struktur Arduino apa pun. Jika Anda mengalami masalah apa pun, kemungkinan besar itu adalah masalah listrik, karena di situlah banyak kesalahan kami sendiri. Kami akan mencantumkan sejumlah masalah umum yang kami temui untuk membantu Anda melihat mereka dengan cepat.

• Data tidak sedang dibaca:

  Periksa kembali apakah semua pin ditempatkan dengan benar dari satu pin ke pin lainnya pada papan tempat memotong roti dan Arduino Mega

• Kode Tidak Mengunggah:

  Jika Anda memiliki port yang sibuk atau hanya kesalahan pengunggahan, maka paling sering terjadi korsleting. Ini berarti salah satu pin ground (GND) atau voltase (VCC) Anda tidak terpasang dengan benar, menyebabkan korsleting yang mengganggu proses pengunggahan

• Unggah Kode, tetapi tidak melakukan apa pun:

  Dalam kode, hal pertama yang diperiksa adalah apakah kartu SD terdeteksi atau tidak, jadi jika tidak terdeteksi, program bahkan tidak akan keluar dari pengaturan. Dalam hal ini, periksa apakah semua pin kartu SD ditempatkan dengan benar dan pin daya juga benar

Jika Anda masih tidak dapat menjalankannya, tarik Serial Monitor pada Arduino IDE dan alihkan kecepatan BAUD agar sesuai dengan apa yang tertulis dalam kode. Dari sana, Anda dapat menambahkan beberapa Serial.println(data); baris untuk memeriksa di mana program berhenti atau apakah menerima nilai dari sensor atau tidak.

Langkah 7: Model Akhir: File.stl Cetak 3D

Pastikan untuk meratakan tempat tidur Anda. Ini adalah cetakan 3D yang sangat panjang dan kami tidak suka jika mereka mungkin salah di mana saja. Sebagian besar juga tidak membutuhkan dukungan. Saya mencetaknya dalam 0,28 untuk kecepatan yang lebih tinggi, tetapi 0,16 dan apa pun di antaranya juga baik-baik saja jika Anda ingin lebih detail. Cetakan ini untuk saya memakan waktu sekitar 20 jam, dan saya telah mengaturnya pada 250% pada Ender-3 saya.

Langkah 8: Model Terakhir: Pasang Sirkuit ke Interior

Kami hanya menggunakan perekat bagian belakang papan tempat memotong roti dan memasangnya langsung ke bagian belakang casing. Ini akan menjadi sangat sulit dipasang di dalam, kami sangat menyarankan Anda menggunakan kabel khusus karena membuatnya lebih mudah, tetapi dalam kasus kami, Anda dapat melihatnya agak terlalu ketat. Juga, di bagian bawah, harap masukkan modul catu daya dengan baterai di dalam casing. Dalam gambar ini, kami telah mengeluarkannya sehingga akan lebih mudah untuk melihat konten di dalam kasing. Selain itu, jika Anda tidak menggunakan kabel khusus, gunakan zip tie atau ikat rambut untuk membungkus kabel, ini adalah pekerjaan yang sangat membosankan, tetapi akan membuat bagian dalam terlihat jauh lebih baik dan lebih luas untuk Anda bekerja.

Langkah 9: Model Terakhir: Close Up Light Fixture

Kami menutupnya sementara dengan selotip, tetapi kami sangat menyarankan untuk menggunakan lem panas atau perlengkapan magnet. Alasan penggunaan pita kami adalah karena kami perlu melakukan pemecahan masalah listrik. Ini memang terjadi pada kami, tetapi dengan menggunakan metode ini, kami dapat dengan cepat memperbaiki solusinya. Kami tidak merekomendasikan tape untuk tugas akhir, tetapi sampai Anda benar-benar yakin, jangan membuat panel samping ditempel permanen, atau pemecahan masalah menjadi sangat sulit.

Langkah 10: Model Terakhir: Perbaiki Bulan Sabit dan Lampirkan

Kami mengebor lubang berukuran sedang di sisi rumah dan bulan sabit untuk dilewati kabel. Selain itu, kami mengebor lubang berbentuk bulan sabit untuk LED. Kami mengebor 9 lubang tetapi hanya menggunakan 4 lubang itu karena LED cukup terang bersama-sama. Selain itu, kami menempelkan bulan sabit ke dalam kotak dan menempelkannya di sana. Bulan sabit kami memiliki 5 lubang besar yang kami gunakan, 4 untuk LED, dan satu untuk memasang ke mainboard. Setelah pemasangan kabel Anda selesai, pastikan untuk memperbaikinya di bagian atas untuk bulan sabit.

Langkah 11: Model Terakhir: Uji dan Kumpulkan Data

Ini adalah grafik dari dua photoresistors selama malam. Garis biru adalah fotoresistor yang tidak terhubung. Ini adalah resistor telanjang. Tetapi garis merah lebih rendah, dan itu karena itu adalah fotoresistor rangkaian jepret dan memiliki silinder hitam yang mengarah hanya ke satu arah. Itu akan memberi kita pembacaan yang lebih akurat dan menghilangkan cahaya dari arah lain. Untuk melakukan ini sendiri, Anda dapat mengambil kartu sd dan membuka lembar excel. Dari sana, pilih waktu dan kolom lain yang Anda inginkan. Sangat mudah untuk membuat grafik dan mengubah apa yang ingin Anda lihat darinya. Semoga, saat polusi cahaya membaik, kita bisa melihat malam yang lebih gelap dan nilai yang lebih rendah!

Langkah 12: Kesimpulan dan Ucapan Terima Kasih

Dan… itu dia dari Tim Sailor Moon!

Kami harap Anda dapat mencapai apa yang ingin Anda lakukan, dan semoga Anda cukup menyukainya untuk mempertimbangkan menerapkan prototipe kami di rumah Anda sendiri;)

Tapi kami tidak bisa sampai di sini sendirian - kami ingin memberikan kredit di mana kredit jatuh tempo.

Pertama-tama, kepada mentor kami yang luar biasa, Yesus, yang selalu ada di setiap langkah kami - kami sangat berterima kasih kepada Anda dan untuk semua yang telah Anda lakukan untuk kami dalam menyiapkan program yang luar biasa ini.

Kami juga ingin mengucapkan terima kasih kepada Ken, Geza, Kelly, Chris, dan Cynthia untuk semua waktu yang mereka hadiri dalam pertemuan dan bekerja bersama kami, memberi kami umpan balik yang sangat dibutuhkan yang membantu kami meningkatkan, atau latar belakang pengetahuan tentang mata pelajaran yang kami kerjakan. dengan.

Terima kasih kepada Elenco karena telah memasok semua peserta lokakarya dengan set sirkuit snap- mereka sangat berguna selama konstruksi proyek kami.

Dan kepada para donatur yang telah membantu terlaksananya program ini, kami ucapkan terima kasih atas dukungannya dalam workshop ini. Tanpa kalian, semua ini tidak akan bisa terjadi.

Terakhir, untuk Emily, Aanika, Anika, Sneha, Mary, Jessica, Megan, Lissette, dan Leilani, rekan-rekan peserta kami, terima kasih atas semua dukungan Anda dan untuk menciptakan lingkungan yang ramah. Kami senang mengenal Anda selama tiga minggu terakhir, dan mari tetap berhubungan!

-Tim Sailor Moon

PS. Kami telah menambahkan versi diperpanjang dari video di atas di mana kami berbagi lebih banyak masalah kami yang telah kami lalui untuk membuat proyek ini. Kami harap Anda menikmati ocehan kami!