Solar Shell: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Ini adalah peningkatan ke salah satu proyek saya dari dua tahun lalu--keong screamer: https://www.instructables.com/id/Solar-Powered-Conch-Screamer/. Peniupan tradisional kulit kerang saat matahari terbenam di sini di Maui hanya dengan mikrokontroler. Keanggunan proyek ini adalah tenaga surya tetapi kemandiriannya dirusak oleh utilitas karena harus memprogram lokasi keong dan zona waktunya. Ini membuat membangun satu untuk teman akan memerlukan praprogram dan penuaan ketika orang tersebut pindah atau zona waktu bergeser. Juga desain aslinya terdiri dari komponen kabel tikus yang dimasukkan ke dalam cangkang yang akhirnya mengakibatkan kerusakan air dan pembangunan kembali yang lama. Mikrokontroler telah ditingkatkan dengan pengaturan tidur yang ramah daya dan mengganti relai untuk transistor.

Langkah 1: Kumpulkan Bahan Anda

Saya harus mengganti beberapa bagian yang membuat proyek lebih baik:

1. Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather Board sekitar $20 Papan hebat yang berfungsi untuk semuanya.

2. DFPlayer - Pemutar MP3 Mini Untuk Arduino-- Papan suara super kecil, mungil dengan pembaca kartu dan amp dalam paket yang sangat kecil $8 DFRobot

3. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout-- Modul RTC sempurna bekerja dengan banyak perangkat lunak selama bertahun-tahun…$13

4. Modul GPS dengan Enclosure dari DFRobot lagi - mesin super kecil sangat cepat dan akurat

5. Transistor Bipolar NPN (PN2222)

6. TIP120 Power Darlington Transistor

7. 3 resistor 1k

8. Pembicara

9. Baterai lipo - bulat atau datar pilihan Anda

10. TP 4056 --generic untuk charging baterai dari solar cell--murah

11. ALLPOWERS 1PC 2.5W 5V 500mAh Mini Solar Panel Module Tata Surya Pengisi Daya Sel Epoxy DIY 130x150mm $9

12. Sakelar On/Off Logam Kasar dengan Cincin LED Hijau - Adafruit On/Off Hijau 16mm $5

Langkah 2: Pesan Anda PCB

Bagian terbaik dari belajar dari proyek yang lebih lama adalah mengembangkan cara baru untuk menangani masalah--yang terburuk adalah sarang tikus yang mengganggu pembuatan amatir dan kegembiraan yang tidak dapat dipisahkan untuk mendapatkan kembali desain Anda dari PCBway (Saya tidak memiliki afiliasi dengan siapa pun dan dapatkan tidak ada uang untuk pesanan…) memasukkan semua bagian dan bekerja (atau tidak…) Untuk 20 dolar dan satu jam bekerja di Eagle, hasilnya luar biasa.

Langkah 3: Kawat Itu

Saya menyertakan gambar papan Eagle sehingga Anda bisa mendapatkan semua koneksi dari itu daripada diagram fritzing yang buruk. Semua komponen mudah dipasang di papan kecuali transistor -- yang lebih besar saya pasang di bagian belakang untuk menghemat ruang dan membuatnya tetap rata. Saya mendapat beberapa konektor sekrup (lihat foto) untuk memasang speaker, sel surya, baterai, GPS dan beralih ke papan.

Langkah 4: Bangun Itu

Strukturnya cukup mudah untuk dirakit. Dapatkan cangkang keong dengan ukuran yang sah--tidak mengesankan jika Anda meletakkan cangkang kerang kecil di papan--jika semuanya gagal, Anda dapat mencetaknya 3D…. Untuk balok utama saya menggunakan salah satu pemegang botol anggur bentwood yang populer dan dengan demikian murah. Komponen dan papan dilindungi dari banjir dengan casing iPhone murah yang dimodifikasi untuk pantai. GPS dikirimkan di rumah tahan airnya sendiri yang bagus. Semua bagian adalah Shoe Gooed ke bagian bawah panel surya dan tepi aluminium yang dicat ditempatkan untuk melengkapi penampilan. Saya tidak memiliki printer 3D di sini sehingga casing bawah untuk sel surya juga akan berfungsi dengan baik. Speaker adalah satu-satunya komponen yang dimasukkan ke dalam cangkang itu sendiri. Sakelar dengan lampu led diletakkan di tepi aluminium surround atau melalui kayu di bawah cangkang. Sejauh ini bangunan tersebut telah bertahan dari beberapa badai hujan yang parah.

Langkah 5: Program Ini

Ada banyak bagian yang gelisah pada kode. Program ini menggunakan perpustakaan yang disebut Dusk2Dawn yang menghitung matahari terbenam ketika lokasi dan zona waktu tertentu dilewati. Tidak mungkin untuk memiliki tabel pencarian untuk semua zona waktu yang tersedia sehingga untuk menyiasatinya, saya menetapkan zona waktu sedang -12 dan kemudian menggunakan waktu aktivasi untuk tombol jam pada pengaturan awal untuk mengatur RTC dan alarm berikutnya selama masa pakai jam. Menit dan detik selain waktu dasar diteruskan ke RTC untuk bangun berikutnya. Menggunakan perpustakaan: RTClibExtended.h untuk melakukan alarm dan bekerja dengan baik. Adafruit ESP 32 memungkinkan penggunaan arus tidur yang sangat rendah (sekitar 50 microAmps) dan pengaturan lokasi lat dan panjang dalam memori permanen setelah reboot menjadi mudah dengan

Variabel RTC_DATA_ATTR. Anda harus menggunakan Serial2 dengan perangkat ini karena SerialOne terlibat dengan sesuatu yang lain ketika Anda mendapatkan data dari GPS. Sistem bekerja dengan menyalakan perangkat ketika Anda hanya saat matahari terbenam di lokasi GPS yang baik. Daya pada boot pertama ini diberikan oleh transistor ke unit GPS yang menyala bersama dengan LED di sakelar daya. GPS menemukan lokasi Anda dalam waktu sekitar satu menit, mencatatnya ke dalam memori permanen, mengatur jam RTC untuk tanggal dan waktu, daya terputus dari GPS dan LED, waktu bangun berikutnya dikirim ke RTC dan ESP pergi tidur hanya menyisakan RTC untuk berkuasa. Saat bangun dengan sinyal dari RTC ke pin 33 yang biasanya dipegang tinggi, daya dikirim ke modul suara untuk memainkan musik matahari terbenamnya dan kemudian matikan dan setel ulang alarm. Ini menggunakan daya minimal dan mudah diisi ulang dengan TP 4056 dan sel surya.

Langkah 6: Menggunakannya

Ini adalah mesin yang sangat menyenangkan. Pukulan keong untuk matahari terbenam sangat populer di banyak komunitas pantai di seluruh dunia --- duduk di kursi Tommy Bahama Anda, bola matahari turun di belakang awan yang diunggah secara rekursif dengan gambar matahari terbenam.