Solar Shell: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Toto je upgrade na jeden z mých projektů z doby před dvěma lety-ulita screamer: https://www.instructables.com/id/Solar-Powered-Conch-Screamer/. Tradiční foukání lastury při západu slunce zde na Maui pouze mikrokontrolérem. Elegance projektu byla sluneční energie, ale jeho nezávislost byla podkopána užitečností programování umístění lastury a jejího časového pásma. To způsobilo, že vybudování jednoho pro přítele by vyžadovalo předprogramování a stárnutí, když se člověk přestěhoval nebo se posunula časová pásma. Také design originálu sestával z krysích drátových součástí nacpaných do skořápky, které nakonec vedly k poškození vodou a zdlouhavým přestavbám. Mikrokontroléry byly vylepšeny úsporným uspořádáním spánku a výměnou relé pro tranzistory.

Krok 1: Shromážděte své materiály

Musel jsem změnit několik částí, díky nimž byl projekt lepší:

1. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board asi 20 $ Skvělá deska, která funguje na všechno.

2. DFPlayer-Mini MP3 přehrávač pro Arduino-Super malá zvuková deska, malá se čtečkou karet a zesilovačem ve velmi malém balení $ 8 DFRobot

3. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout- modul Perfect RTC pracuje s tunou softwaru po celá léta… 13 $

4. GPS modul s krytem od DFRobot znovu-super malý stroj velmi rychlý a přesný

5. NPN bipolární tranzistor (PN2222)

6. TIP120 Power Darlingtonův tranzistor

7. 3 odpory 1k

8. Reproduktor

9. lipo baterie-kulatá nebo plochá podle vašeho výběru

10. TP 4056-generikum pro nabíjení baterie ze solárního článku-levné

11. ALLPOWERS 1PC 2,5W 5V 500mAh Mini solární panel Modul solární soustavy Epoxidový článek nabíječka DIY 130x150mm $ 9

12. Robustní kovový spínač zapnutí/vypnutí se zeleným LED kroužkem - 16 mm zelený zap/vyp Adafruit 5 $

Krok 2: Objednejte si PCB

Nejlepší součástí učení ze starších projektů je vyvinout nový způsob řešení problémů-nejhorší je, že krysí hnízdo drátů, které trápí amatérské stavby, a čistá radost z získání vašeho návrhu zpět z PCBway (nemám s nikým žádný vztah a žádné peníze za objednávky …) zapojit všechny součásti a bam, funguje to (nebo ne …) Za 20 dolarů a hodinu práce na Eagle jsou výsledky úžasné.

Krok 3: Připojte to

Přikryl jsem výkres desky Eagle, abyste z toho mohli dostat všechna spojení, než ze špatného fritzovacího diagramu. Všechny součásti se snadno vejdou na desku kromě tranzistoru - většího, který jsem namontoval na zadní stranu, abych ušetřil místo a zůstal plochý. Dostal jsem nějaké šroubové konektory (viz fotografie) pro připojení reproduktoru, solárního článku, baterie, GPS a přepnutí na desku.

Krok 4: Postavte to

Konstrukce je poměrně snadno sestavitelná. Získejte lasturu legitimní velikosti-není působivá, pokud na desku položíte malou kovbojskou skořápku-pokud vše ostatní selže, můžete ji vytisknout 3D … Pro hlavní paprsek jsem použil jeden z populárních držáků lahví na ohýbané víno a tedy levné. Komponenty a deska byly před záplavou chráněny levným upraveným pouzdrem pro iPhone na pláž. GPS se dodává ve vlastním vodotěsném pouzdře, což je pěkné. Všechny kusy jsou Shoe Gooed do spodní části solárního panelu a lakovaný hliníkový okraj byl umístěn pro doplnění vzhledu. Nemám zde 3D tiskárnu, takže spodní kryt solárního článku by také fungoval dobře. Reproduktor je jedinou součástí, která je zasunuta do samotného pláště. Přepínač s LED osvětlením je buď umístěn na okraji hliníkového rámečku, nebo skrz dřevo pod skořepinou. Stavba zatím přežila několik silných bouřek.

Krok 5: Naprogramujte jej

V kódu je spousta roztřesených částí. Program používá knihovnu s názvem Dusk2Dawn, která vypočítává západ slunce při předání konkrétního místa a časového pásma. Je vyloučeno mít vyhledávací tabulku pro všechna dostupná časová pásma, takže abych to zvládl, nastavil jsem střední časové pásmo -12 a poté použil čas aktivace tlačítka hodin na počátečním nastavení pro nastavení RTC a následné alarmy na životnost hodin. Minuty a sekundy navíc k základnímu času jsou předány RTC pro jeho další probuzení. K provedení poplachů používá knihovnu: RTClibExtended.h a funguje dobře. Adafruit ESP 32 umožňuje velmi nízké využití proudu v režimu spánku (asi 50 mikroAmpérů) a nastavení polohy na šířku a na délku v trvalé paměti po restartu bylo snadné s

Proměnné RTC_DATA_ATTR. S tímto zařízením musíte použít Serial2, protože SerialOne se při získávání dat z GPS zabývá něčím jiným. Systém funguje tak, že zapnete zařízení, když jste právě při západu slunce na dobrém místě GPS. Napájení při tomto prvním spuštění je dáno tranzistorem do jednotky GPS, která se zapne spolu s LED v vypínači. GPS najde vaši polohu asi za minutu, zaznamená ji do trvalé paměti, nastaví hodiny RTC pro datum a čas, napájení se odpojí od GPS a LED, čas dalšího probuzení se odešle do RTC a ESP přejde do režimu spánku a ponechá pouze RTC k napájení. Po probuzení signálem z RTC na kolík 33, který je normálně držen vysoko, je energie odeslána do zvukového modulu, aby hrál jeho západ slunce a poté vypnul a resetoval alarm. Využívá minimální energii a lze jej snadno nabíjet pomocí TP 4056 a solárního článku.

Krok 6: Použití

Je to opravdu zábavný stroj. Lastura při západu slunce je populární v mnoha plážových komunitách po celém světě-sedí ve vašem křesle Tommy Bahama a sluneční clona klesá za mrak a rekurzivně se nahrává se snímky západu slunce.