Camino mágico LED RGB alimentado por energía solar - semáforos alimentados por energía solar

¡Hola! ¡Gracias por acompañarme en mi segundo tutorial!
Siempre me gusta construir cosas con un toque divertido, y acabo de experimentar la magia de los nuevos píxeles al construir mi proyecto Steampunk para Raspberry Pi.
Una de las cosas que realmente me interesa es usar tres cables...
Puedes encender y controlar una serie de luces RGB, que son bastante brillantes, consumen poca energía y son fáciles de controlar.
Para este proyecto, combiné un sencillo camino de adoquines con una nueva mezcla, algunos ladrillos de vidrio y un sistema de paneles solares de 45 vatios en el que trabajé desde Port Freet.
No necesita energía solar, pero para ser honesto, si no usas energía solar, será más doloroso, porque de todos modos, tienes que hacer funcionar algún tipo de electricidad para ello, y tienes que convertirla en corriente continua.
En primer lugar, quisiera felicitar a Depot por su falta de orientación: quiero mencionar muy rápidamente que he participado en los desafíos solares y al aire libre. . .
Si crees que esto merece la pena, te agradecería que votaras en estas dos categorías.
No suelo hacer eso en los juegos, pero me gusta mucho.
Pero al final, espero que puedan aprender de mis logros y de mis errores.
Este es el origen de la idea de utilizar bloques de vidrio, debajo de los cuales hay diodos emisores de luz como forma de iluminar la carretera.
Partí de este concepto y lo modifiqué para crear un Arduino con nuevos píxeles, añadiéndole un sistema de paneles solares más grande y un sensor de movimiento para ahorrar batería.
Esto se convirtió en la base del proyecto.
Ahora que ya tienes la idea inicial, empezaré a describir los componentes y las actualizaciones del plan inicial: 10/12/2017-
Subí una foto con un borde de rocas para que pareciera más "terminado".
Además, subí un video de 3 minutos para mostrar esto...
La foto fue tomada durante el día, por lo que las luces no son tan llamativas como por la noche, pero muestra la animación y la activación de los sensores de movimiento, la instalación de los sensores de movimiento, Arduino, los controladores de carga, las baterías y los paneles solares, y cómo la alimentación y Arduino se conectan a los puertos USB del cobertizo.
Esperemos que esto sea de alguna ayuda para quienes quieran construir algo así.
Gracias por vuestro apoyo, consejos, preguntas y favoritos. . .
Espero que decidas construirlo. Si puedo ayudarte en algo, no dudes en contactarme.
Para este proyecto, elegí las siguientes opciones.
Tenga en cuenta que estas son mis opciones, no mis requisitos.
Más adelante enumeraré los de los dispositivos electrónicos. . Cabe destacar. .
Soy ante todo un apasionado de la electrónica y el software, y mi experiencia en la instalación de estructuras exteriores es, en el mejor de los casos, de principiante. 1)
El adoquín de 16x16 se coloca a lo largo del lateral. 2)
Arena para cimientos de adoquines 3)
Patrón de disposición de la cuerda, estaca, horizontal 4)
Adoquín de 16x8, muy similar al adoquín anterior, para "línea" intermedia 5)
Sacrete Permasand, o algún "sellador", ayudará a unir los adoquines 6)
Opcional: Suelo de adoquines (
Utilicé este método porque nunca antes había instalado una acera, y mi situación era que excavar resultaba difícil e innecesario.
Estoy usando cables muy sensibles.
Esto me ahorró diez centímetros de excavación para colocar la roca.
Si no consigues esto, necesitarás cuatro pulgadas de grava debajo de la arena. 7)2x4's. . .
Los usarás temporalmente para ayudar a construir una estructura en la arena e interceptarla.
Yo diría que hay dos por cada ocho pies. (Suponiendo 2x4x8)
Además de grava.
Para equipos electrónicos: 1) Un Arduino. . .
Las variedades no son importantes. . .
Una organización de las Naciones Unidas tendrá éxito.
Revisaré la informática electrónica, pero usé dos cables USB y finalmente corté ambos extremos de los tres cables. )Cable de calibre 14. . .
Utilicé el volumen 100 para configurarlo.
Amazon compró seis paquetes a un precio razonable. 4) Cable de calibre 22 -
La uso como línea de señal 5)
Longitud del tubo de PVC: 6)
Utilicé 12 anillos LED Neopixel. Fueron fantásticos. . .
Gracias a la luminosidad suficiente por la noche y a la gran cantidad de luces LED, el consumo de energía se puede controlar de forma muy flexible.
Enlace: Un "bloque" de vidrio similar a una mampara de ducha o pared divisoria.
Busqué bloques de vidrio en mi aplicación de compras local favorita (
Proporcionar, renunciar, Craigslist, etc.
Se encontraron bastantes personas, cada una por unos pocos dólares.
Compré 14 y usé 8.
Estas herramientas adicionales son útiles para la creación de prototipos. 8)
Pintura en aerosol para vidrio pulido de Rust-Oleum
Es asombroso cuando se combina con bloques de vidrio. . .
Gracias a los consejos de mi esposa, este proyecto tiene un aspecto estupendo y disimula algunos de los problemas a los que te enfrentarás al instalar luces LED.
Ejemplo: recubrimiento conforme (
Enlace: Esto ayuda a impermeabilizar equipos electrónicos 10)
Pulverizador HD
Impermeabilizar de nuevo y ayudar a evitar la corrosión.
Enlace: Sellador de caucho de silicona transparente y uso con pistola de sellador.
Esto se utiliza para proteger equipos electrónicos y como una capa adicional de protección contra el agua. 12)(
Actualización 27/11/17: Ver paso 6 a continuación)
Para obtener una mejor solución impermeable y una mejor conexión de cableado, sustituya el tubo termorretráctil y la pistola de aire caliente por el conector de cable impermeable.
Carta de crédito: Farkleman)
Para los sistemas de paneles solares, necesitas tres partes: 1) Paneles solares -
Estoy usando un paquete de 45 vatios de Port Freight Company.
Las están limpiando y reemplazando con un sistema de 100 vatios, que puede ser más apropiado.
Controlador de carga solar
Mis baterías están disponibles, pero puedes comprarlas en Amazon por menos de 40 dólares. 3. Batería -
Utilizo una batería de 35 amperios-hora, que me proporciona unas cinco horas de funcionamiento continuo si lo deseo.
Gracias a los sensores de movimiento y los paneles con límite de tiempo, tuve tiempo suficiente.
El precio del proyecto depende de la longitud del sendero, el tipo y la calidad de los ladrillos seleccionados, la maquinaria y las herramientas disponibles, y
Necesario, si has construido energía solar (
O elegir otra forma)etc.
La parte más cara del proyecto no son los dispositivos electrónicos, los diodos emisores de luz, etc., sino el resto.
Calculo que gasté unas 15 libras.
Cuando calculo el coste de los cables, los materiales impermeables, los aros LED, etc., son 20 dólares por lámpara.
Una vez más, queda claro que no soy un experto en el trazado de adoquines.
Leo otros libros de texto, veo vídeos de YouTube, etc.
La idea de cómo hacerlo, y luego intentar usar lo que tengo.
Es decir, me di cuenta de que muchos vídeos empezaban con "Limpiando el terreno" y luego mostraban un lugar limpio y listo donde podían empezar a echar arena.
Por eso quiero compartir los pasos que he dado, con la esperanza de que parte del "desmonte de tierras" se pueda desglosar aún más para ayudar a la gente a salir de apuros.
La primera parte consiste en "eliminar" cosas antes de empezar a construirlas de verdad.
Las cebollas, los pasteles congelados, los ogros y los dispositivos para pavimentar tienen algo en común... capas.
El siguiente paso es comenzar a construir capas nuevamente a modo de prototipo.
Aquí hay algunos pasos útiles para mí: en la siguiente sección, me resulta difícil describirlo. . .
Debería ser útil consultar imágenes al leer.
A medida que avances por estas secciones, ve comprobando tu camino y su nivel.
Llegado este punto, ya deberías poder planificar tu camino, caminar sobre el pavimento y la mayoría de las cosas deberían sentirse sólidas.
Cualquier aflojamiento en este punto debe bloquearse al final. . .
¡Pero claro, tenemos dispositivos electrónicos!
Ahora viene la parte interesante.
He compilado este método. Este es mi primer intento.
Desde el punto de vista de mi producto, puedo decir que es realmente hermoso, pero eso no significa que no se pueda mejorar, así que por favor téngalo en cuenta al leer este artículo.
Después de todo, esta es la diferencia entre lo que estamos construyendo y la mayoría de los demás caminos...
Idea/Objetivos del diseño: Cálculos de potencia. Por favor, reflexione sobre la potencia de este proyecto.
Utilicé ocho módulos, cada uno con 12 LED Neopix.
Para calcular el consumo de energía, debo completar las siguientes tareas: 1)
Cada Neopixel utiliza 20 mA para cada color a brillo máximo (niveles 0-255).
Puede mostrar tres colores al mismo tiempo.
Esto significa un máximo de 60 mA por píxel. 2)
Cada "bloque" tiene 12 píxeles debajo. . .
Multiplícalo por 60 mA = 720 mA para obtener un solo bloque y ponlo en "blanco" en su configuración más brillante. 3)
720 mA * 8 bloques = 5.
7 amperios pueden iluminarlo todo, pero hay una atracción en Aduno. Wow. . . 5. 7 amperios es MUCHO. . .
Pero este es el peor de los casos.
Sé que voy a usar un adaptador de encendedor de cigarrillos en mi controlador solar, y Arduino recibirá una potencia nominal (menos de 20 mAh).
Así que no estoy tan preocupado.
De acuerdo, para mi configuración, estoy usando un adaptador USB con 22.
Cuatro puertos de amperio. 8 amperios.
Eso no se acerca ni de lejos a cinco.
En total hay siete, así que creo que añadiré algunas restricciones para comprender mejor la posible situación: si solo utilizo dos LED del mismo color, la corriente de cada LED se reducirá a 40 mA.
Básicamente, no las dejes de un blanco brillante cada vez.
Esto reducirá la potencia total a 3,8 amperios.
Si quiero blanco puro, puedo limitarlo a 10 en lugar de encender los 12 LED. . .
Entonces, los resultados del cálculo son los siguientes: 60*10=600 * 8 bloques por bloque = 4,8 amperios (¡perfecto!)
Puedes obtener más información en Neopixel UberGuide.
Esta página de Ada Fruit ofrece una excelente estrategia para optimizar la cantidad de píxeles que se utilizan.
Solo probé 6 píxeles nuevos por bloque, y siguen siendo lo suficientemente brillantes, así que realmente tienes mucha flexibilidad aquí.
Finalmente, si por alguna razón necesitas muchos píxeles...
Una opción es utilizar un inversor e insertar una fuente de alimentación adecuada.
Adaruit proporciona 10 amperios y 5 voltios de potencia, lo que le brindará una potencia considerable.
Pero recuerda...
Apague el sistema de paneles solares/baterías. . . .
La eficiencia es importante para maximizar el tiempo de la batería. Hablando de eso...
Si se le quitan cinco amperios a una batería de 35 amperios, podemos decir que dura como máximo siete horas.
Si utilizamos la regla de "no consumir más del 50% de la electricidad" para proteger la batería, reduciremos nuestra potencia a 3,5 horas. . .
Por lo tanto, otra consideración de diseño de este proyecto es encender el LED cuando se detecta movimiento.
Ten en cuenta la batería o la fuente de alimentación al diseñar.
Quizás cuando se ponga el sol, un temporizador de tres horas pueda satisfacer tu deseo.
Esta parte del vídeo muestra cómo conecto y pruebo mi cálculo de potencia.
Si no estás seguro, entonces este es realmente el mejor momento/la mejor manera de resolver el problema. . .
Conecte los componentes temporalmente y pruébelos para asegurarse de que la conexión a tierra y el cableado estén en buen estado.
Ahora que lo hemos planificado y comprendido el consumo de energía, podemos empezar a concentrarnos. Bueno, hay suficiente planificación, suficiente tiempo para conectar las cosas.
Para empezar, mira el vídeo. Te dará una idea clara de lo que vamos a lograr. :)
Observación adicional: Si desea obtener más información sobre la impermeabilización, el vídeo que vi es un excelente vídeo de prueba de Flite que muestra estas tecnologías utilizadas por los UAV y analiza otros componentes de impermeabilización, como los servomotores.
Lo inserté en la galería.
En esta sección, necesitas saber tres cosas: 1)
Tu fuente de alimentación tiene dos cables (
paneles solares)
Luego, recorre todo el camino de arriba abajo.
Básicamente se trata de una pista eléctrica. . .
Necesitas una línea positiva y una línea de tierra/negativa. 2)
Tendrás un tercer cable de un ladrillo a otro...
Esto formará una línea para la señal de los Neopixels y la devolverá a Arduino.
Debe estar electrificado, por lo que probablemente regrese con el resto del cableado. 3)
Recuerda la discusión sobre el poder...
Necesito dos rieles de alimentación. (2,4 amperios cada uno)
Así que utilicé cuatro cables.
Ten esto en cuenta, porque es un momento crítico.
Si utiliza cuatro cables, es recomendable colocarlos en el centro del recorrido y separarlos.
Eso fue lo que hice, y funcionó muy bien.
Bien, considerando estos factores, así es como se combina: siga colocando bloques, ate los cables y elija (pero sugerencias)
Une las cosas con cinta adhesiva usando una brida de alambre.
Hay que enterrar este trabajo bajo el pavimento, así que hay que probar, probar y volver a probar para asegurarse de que dure.
Bueno, si has llegado a este punto, deberías conectar tu línea de señal a Arduino y realizar una prueba de flujo.
El bloque debería iluminarse...
De lo contrario, vuelva a comprobar el cableado y la conexión a tierra pública.
(Ver pasos 9 y 10)
Y la conexión/tuerca de cable.
Una vez que hayas reparado todos los bloques de construcción, es hora de limpiarlos y cerrarlos con llave.
Tenga en cuenta que ahora no necesita energía solar.
Las baterías son suficientes.
Una vez que tengas las luces encendidas, coloca los ladrillos y nivela todo.
En mi caso, el ladrillo central es un poco más delgado, así que tengo que añadir una capa de arena debajo de cada ladrillo de la fila central.
Esto funciona bien porque ayuda a proteger los dispositivos electrónicos y garantiza que los ladrillos no encajen correctamente en los cables.
La primera imagen de arriba lo muestra.
Además, si tienes tuercas de tornillo, no puedes ponerlas debajo del pavimento. . .
Deberías cavar un pequeño agujero en la acera y ponerlo ahí.
El tramo central de la acera es un buen lugar para tender cables y limpiar cosas.
Siguiente paso: Debe verse como en la imagen 2. . .
Casi listo, solo falta que haya un hueco entre los ladrillos.
Estos espacios libres son necesarios porque tenemos que verter el pegamento en el adoquín.
En la siguiente sección, retire el kit de adoquines (arena polimérica) de las ranuras. . .
Normalmente, esto se acumulará un poco a un lado, y tendrás que usar una escoba para introducirlo en la grieta.
Deberás rellenar todas las grietas porque son las que mantienen las cosas unidas.
Es útil golpear ligeramente el adoquín con un trozo de madera de 2x4, ya que esto puede desprender cualquier arena que esté adherida.
Usé mi mano para ayudarlo a entrar en el área...
Consejo: ¡Use guantes!
Reacciona al agua, así que si te lo pones en la mano e intentas lavarlo, se volverá más pegajoso.
Tuve que rasparlo de mi piel con una espátula.
Si no escuchas a los guantes, es una buena sugerencia.
Una vez que se haya rellenado la arena entre todas las grietas, es importante retirar el exceso de arena.
Si no lo haces, la arena ensuciará tus adoquines.
Después de eso, puedes "configurar"...
Solo tienes que usar una manguera de jardín con un chorro suave para mojarlo.
Utilicé un balde porque mi tubería de agua estaba rota y parece que funcionó.
La última fotografía muestra todo lleno y mojado.
Por último, debes rociar un spray de vidrio esmerilado sobre todos los bloques de vidrio. . .
Esto ayudará a que se extiendan y a que parezcan mejores que en el momento de la no proliferación.
Marca una gran diferencia en la apariencia y hace que el bloque brille.
Enciéndelo solo de vez en cuando.
¡Ahora vamos a la zona solar!
Hay muchas lecciones sobre la energía solar...
Realmente no estoy capacitado para competir con ellos.
Te daré mi versión corta.
Hay tres cosas que necesitas: dos cosas con las que puedes necesitar/querer ayuda: algunos detalles sobre mi configuración (
Debes adaptarte a tus necesidades.
Ahora puedes terminarlo.
Añadiré páginas para complementos como sensores de luz, sensores de movimiento, etc.
Ahora bien, si tienen alguna pregunta al respecto, por favor háganmelo saber.
Intentaré añadir vídeos para que podáis ver algunos efectos.
Además, actualizaré la información, ya que propuse un "modo" de iluminación mejor, y continuaré haciéndolo.
Si lo estás intentando, encuentras algún obstáculo o necesitas aclarar alguno de ellos, por favor, házmelo saber en los comentarios a continuación.
Espero que te guste... hasta la próxima...
Mi primer apéndice consiste en añadir sensores de movimiento. . .
Está instalado y conectado, pero sigo teniendo problemas con algunos errores en el código.
Ahora, así es como se ve la montaña y qué hay detrás de ella...
Siguiente paso: Necesito agregar código.
La lógica es básicamente "cuando se mueve, reproduce una animación para saludar al usuario, luego reproduce un arcoíris tres veces y luego cierra".
Los ciclos Rainbow duran aproximadamente un minuto, lo que les da tiempo para completarse y luego apagarse en unos minutos para ahorrar batería.
El fin de semana pasado, mientras caminábamos por la calle, ocurrió una situación que podría convertirse en una pesadilla...
Cerré todos los adoquines, fijé mi diseño y entonces... Algo se rompió.
Solo hay tres luces encendidas, eso es todo.
Tras el pánico inicial, decidí estudiar cómo solucionar el problema del pasillo y repararlo. Resulta que...
¡La reparación es buena!
Lo primero que tengo que hacer es averiguar qué pasa. . . .
Aquí tienes algunos consejos para esa parte: reparación-Buenas noticias. . .
¡No está tan mal!
Nunca he caminado antes, así que no sé cómo arreglarlo.
Resulta que no es tan malo...
Si se deja el espacio adecuado entre los adoquines, solo hay que romper la "lechada de cemento" y retirar los ladrillos.
Para ello, utilicé un destornillador de cabeza plana y un martillo para trabajar lentamente alrededor de los ladrillos que estaba a punto de quitar.
Una vez que he resuelto todo el problema, utilizo un destornillador como palanca para levantar los ladrillos lentamente.
Una vez que retires los ladrillos, puedes raspar el exceso de material de pavimentación/lechada de cemento de los ladrillos y de los agujeros que hayas hecho, y limpiar todo.
Puede que sea un poco quisquilloso, pero desaparecerá.
Después de eso, puedes revisar el cableado...
Comprueba la conexión...
Comprueba si el cable en el conector está suelto, si hay algo roto en la unión de soldadura, etc.
Para mí, el cable con la tuerca de tornillo no está retorcido y mi cable no está lo suficientemente suelto.
Finalmente, retorcí los cables con unos alicates y los soldé con un nuevo conector de cables.
Cuando terminé, simplemente lo probé para asegurarme de que todo estuviera reparado, lo volví a probar y coloqué los ladrillos en su sitio.
El próximo fin de semana traeré más compuestos para pavimentar, volveré a sellar la superficie y reanudaré el trabajo.
Me sorprende mucho lo fácil que es cortar ladrillos de esta manera.
Aunque el camino pavimentado parezca muy permanente, si tienes un cincel o algo para quitar los ladrillos, no es tan malo meterse en él para el mantenimiento. ¡Uf!