Percorso magico a LED RGB alimentato a energia solare - semafori a energia solare

Ciao, grazie per aver partecipato al mio secondo tutorial!
Mi piace sempre costruire cose con un pizzico di divertimento in più, e ho appena sperimentato la magia dei nuovi pixel mentre realizzavo il mio progetto Steampunk con Raspberry Pi.
Una delle cose che mi interessano di più è usare tre fili...
È possibile accendere e controllare una serie di luci RGB, che sono piuttosto luminose, a basso consumo energetico e facili da usare.
Per questo progetto ho combinato un semplice vialetto in pavimentazione con una nuova miscela, alcuni mattoni di vetro e un impianto di pannelli solari da 45 watt che ho installato a Port Freet.
Non necessita di energia solare, ma a dire il vero, se non la si utilizza, sarà più complicato, perché in ogni caso bisogna pur produrre elettricità e convertirla in corrente continua.
Innanzitutto, vorrei complimentarmi con Depot per la sua mancanza di indicazioni: vorrei precisare molto velocemente che ho partecipato alle sfide solari e per esterni...
Se pensate che ne valga la pena, vi sarei grato se votaste in queste due categorie.
Non lo faccio nei videogiochi, ma mi piace molto.
Ma alla fine, spero che possiate imparare dai miei successi e dai miei errori.
Da qui nasce l'idea di utilizzare blocchi di vetro, sotto i quali si trovano diodi a emissione di luce, come metodo per illuminare la strada.
Sono partito da questo concetto e l'ho modificato utilizzando un Arduino con nuovi pixel, aggiungendo un sistema di pannelli solari più grande e un sensore di movimento per il risparmio energetico.
Questo è diventato il punto di partenza del progetto.
Ora che avete un'idea iniziale, inizierò a descrivere i componenti e gli aggiornamenti iniziali del piano: 10/12/2017-
Ho caricato una foto con un confine roccioso per farla sembrare più "rifinita".
Inoltre, ho caricato un video di 3 minuti per mostrarlo...
La foto è stata scattata di giorno, quindi le luci non sono così suggestive come di notte, ma mostra l'animazione e l'attivazione dei sensori di movimento, l'installazione dei sensori di movimento, di Arduino, dei regolatori di carica, delle batterie e dei pannelli solari, e come l'alimentazione e Arduino si collegano alle porte USB del capanno.
Spero che possa essere d'aiuto a chi desidera costruire qualcosa di simile.
Grazie per il vostro supporto, i consigli, le domande e i preferiti.
Spero che tu decida di realizzarlo. Se posso esserti d'aiuto in qualsiasi modo, non esitare a contattarmi.
Per questo progetto ho scelto le seguenti opzioni.
Si prega di notare che queste sono le mie scelte, non i miei requisiti.
Li elencherò più tardi per i dispositivi elettronici. Da notare.
Sono innanzitutto un appassionato di elettronica e software, e la mia esperienza nell'installazione di strutture esterne è, nella migliore delle ipotesi, da principiante. 1)
La pavimentazione 16x16 viene posata lungo il lato. 2)
Sabbia per fondazione per pavimentazione 3)
Schema di disposizione di corda, paletto, orizzontale 4)
Pavimentazione 16x8, molto simile alla pavimentazione sopra descritta, per la "linea" intermedia 5)
La sabbia Sacra Permasand, o un altro "sigillante", aiuterà a fissare insieme le piastrelle. 6)
Opzionale: pavimentazione in pietra (
Ho usato questo metodo perché non avevo mai installato un marciapiede prima, e la mia situazione era che scavare era difficile e inutile.
Sto utilizzando dei cavi delicati.
Questo mi ha permesso di risparmiare dieci centimetri di scavo per posare la pietra.
Se non lo capisci, avrai bisogno di dieci centimetri di ghiaia sotto la sabbia. 7) Travi 2x4...
Li userai temporaneamente per costruire una struttura nella sabbia e intercettarla.
Direi che ce ne sono due ogni otto piedi (supponendo 2x4x8).
In più, ghiaia.
Per le apparecchiature elettroniche: 1) Un Arduino...
Le varietà non sono importanti...
Un'organizzazione delle Nazioni Unite farebbe un'ottima figura.
Revisionerò l'informatica elettronica, ma ho usato due cavi USB e alla fine ho tagliato entrambe le estremità dei tre cavi. )Filo da 14 gauge. . .
Ho usato 100 di volume per impostarlo.
Amazon ha acquistato sei confezioni a un prezzo ragionevole. 4) Filo calibro 22 -
Lo uso come linea di segnale 5)
Tubo in PVC lunghezza 6)
Ho utilizzato 12 anelli LED Neopixel. Erano fantastici...
Grazie alla luminosità sufficiente di notte e al gran numero di luci a LED, il consumo energetico può essere controllato in modo molto flessibile.
Link: Un "blocco" di vetro simile a una parete divisoria per doccia.
Ho cercato blocchi di vetro nella mia applicazione di shopping locale preferita (
Fornire, rinunciare, Craigslist, ecc.
Sono state trovate diverse persone, ognuna per pochi dollari.
Ne ho comprati 14 e ne ho usati 8.
Questi strumenti aggiuntivi sono utili per la prototipazione. 8)
Verniciatura a spruzzo su vetro levigato Rustolem
È straordinario se abbinato ai blocchi di vetro...
Grazie al consiglio di mia moglie, questo progetto ha un aspetto fantastico e nasconde alcune difficoltà che si possono incontrare durante l'installazione dei LED.
Esempio: rivestimento conforme (
Link: Questo aiuta a impermeabilizzare le apparecchiature elettroniche 10)
Spruzzatore HD
Di nuovo impermeabile e aiuta a prevenire la corrosione-
Link: Sigillante in gomma siliconica trasparente e utilizzo con pistola per sigillanti
Questo viene utilizzato per proteggere le apparecchiature elettroniche e come ulteriore strato di protezione dall'acqua. 12)(
Aggiornamento del 27/11/17: vedere il passaggio 6 qui sotto)
Per ottenere una soluzione impermeabile e un collegamento elettrico migliori, sostituire il tubo termoretraibile e la pistola ad aria calda al posto del connettore per cavi impermeabile.
Lettera di credito: Farkleman)
Per i sistemi a pannelli solari, sono necessarie tre parti: 1) Pannelli solari -
Sto usando un pacchetto da 45 watt della Port Freight Company.
Li stanno pulendo e sostituendo con un sistema da 100 watt, che potrebbe essere più appropriato)2)
Regolatore di carica solare
Le mie batterie sono disponibili, ma puoi acquistarle su Amazon per meno di 40 dollari. 3. Batteria -
Utilizzo una batteria da 35 ampere-ora, che mi garantisce circa cinque ore di autonomia, se lo desidero.
Grazie ai sensori di movimento e ai pannelli a tempo limitato, ho avuto tempo a sufficienza.
Il prezzo del progetto dipende dalla lunghezza del percorso pedonale, dal tipo e dalla qualità dei mattoni selezionati, dai macchinari e dagli strumenti disponibili e
Necessario, se hai costruito un impianto di energia solare (
Oppure scegli un altro modo)ecc.
La parte più costosa del progetto non è costituita dai dispositivi elettronici, dai diodi a emissione di luce, ecc., ma da tutto il resto.
Stimo di aver speso circa 15 sterline.
Se calcolo i costi dei cavi, dei materiali impermeabili, degli anelli LED, ecc., il prezzo è di 20 dollari a lampada.
Ripeto, è chiaro che non sono un esperto di routing con Paver.
Ho letto altri libri di testo, guardato video su YouTube, ecc.
L'idea è come fare, e poi provare a usare quello che ho.
In altre parole, ho notato che molti video iniziavano con "Pulizia del terreno" e poi mostravano un luogo pulito e pronto dove potevano iniziare a stendere la sabbia.
Vorrei quindi illustrare i passaggi che ho intrapreso, nella speranza che parte del "bonifica dei terreni" possa essere ulteriormente suddivisa per aiutare le persone a uscire dai guai.
La prima parte consiste nel "rimuovere" le cose prima di iniziare a costruirle davvero.
Cipolle, torte surgelate, orchi e macchine per la pavimentazione hanno tutti qualcosa in comune... gli strati.
Il passo successivo è ricominciare a costruire i livelli in modo prototipale.
Ecco alcuni passaggi utili per me: nella prossima sezione, mi è difficile descriverla...
Durante la lettura, è importante che il riferimento alle immagini abbia un significato.
Mentre attraversate queste sezioni, continuate a controllare il percorso e il suo livello.
A questo punto, dovreste essere in grado di pianificare il percorso, camminare sulla pavimentazione e la maggior parte delle cose dovrebbe risultare solida.
Qualsiasi allentamento in questo punto deve essere bloccato alla fine...
Ma d'altronde abbiamo i dispositivi elettronici!
Ora arriva la parte interessante.
Ho elaborato questo metodo. Questo è il mio primo tentativo.
Posso affermare che, dal punto di vista del mio prodotto, è davvero splendido, ma ciò non significa che non possa essere migliorato, quindi vi prego di tenerlo presente leggendo questo articolo.
In fondo, questa è la differenza tra ciò che stiamo costruendo e la maggior parte degli altri percorsi...
Idea/Obiettivi del progetto: Calcoli di potenza. Per favore, fate un passo indietro e parlate della potenza di questo progetto.
Ho utilizzato otto moduli, ciascuno con 12 LED Neopix.
Per calcolare il consumo energetico, devo completare le seguenti operazioni: 1)
Ogni Neopixel utilizza 20 mA per colore alla massima luminosità (livelli 0-255).
Può visualizzare tre colori contemporaneamente.
Ciò significa un massimo di 60 mA per pixel. 2)
Ogni "blocco" ha 12 pixel sotto di sé...
Moltiplicalo per 60 mA = 720 mA per ottenere un singolo blocco e impostalo su "bianco" alla massima luminosità. 3)
720 mA * 8 blocchi = 5.
7 ampere possono illuminare tutto, ma c'è un'attrazione su Aduno. Wow... 5. 7 ampere sono TANTI...
Ma questo è il caso peggiore.
So che userò un adattatore per accendini sul mio regolatore di carica solare e che Arduino riceverà una potenza nominale (inferiore a 20 mAh).
Quindi non sono troppo preoccupato.
Okay, per la mia configurazione, sto usando un adattatore USB con 22.
Quattro porte ampere. 8 ampere.
Non è neanche lontanamente vicino a cinque.
Sono sette in tutto, quindi penso che aggiungerò alcune restrizioni per comprendere meglio la situazione possibile: se utilizzo solo due LED dello stesso colore, la corrente di ciascun LED sarà ridotta a 40 mA.
In sostanza, non impostarli sempre su un bianco brillante.
Ciò ridurrà la potenza totale a 3,8 ampere.
Se desidero una luce completamente bianca, posso limitarla a 10 LED invece di accenderli tutti e 12.
Quindi, i risultati del calcolo sono i seguenti: 60*10=600 * 8 blocchi per blocco = 4,8 ampere (perfetto!)
Puoi trovare maggiori informazioni nella UberGuide di Neopixel.
Questa pagina di Ada Fruit offre un'ottima strategia per ottimizzare il numero di pixel utilizzati.
Ho testato solo 6 nuovi pixel per blocco, e sono ancora abbastanza luminosi, quindi hai davvero molta flessibilità.
Infine, se per qualche motivo avete bisogno di molti pixel...
Una possibilità è quella di utilizzare un inverter e inserire un alimentatore adeguato.
Adaruit fornisce 10 ampere e 5 volt di potenza, il che ti garantirà una potenza considerevole.
Ma ricordate...
Spegnere il sistema di pannelli solari/batterie...
L'efficienza è importante per massimizzare la durata della batteria. A proposito di...
Se si sottrae cinque ampere a una batteria da 35 ampere, possiamo dire che l'autonomia è al massimo di sette ore...
Se applichiamo la regola "non consumare più del 50% dell'elettricità" per proteggere la batteria, la nostra autonomia si ridurrà a 3,5 ore...
Pertanto, un altro aspetto progettuale di questo progetto è quello di accendere il LED quando viene rilevato un movimento.
Durante la progettazione, tieni presente la batteria o l'alimentazione.
Forse, al calar del sole, un timer di tre ore potrà soddisfare il tuo desiderio. (movimento)
Questa parte del video mostra la fase di collegamento e di test del calcolo della potenza.
Se non ne sei sicuro, questo è davvero il modo/momento migliore per risolvere il problema...
Collega temporaneamente i dispositivi e testali per assicurarti che la messa a terra e il cablaggio siano in buone condizioni.
Ora che abbiamo pianificato tutto e compreso il consumo energetico, possiamo iniziare a concentrarci. Beh, c'è abbastanza pianificazione, abbastanza tempo per collegare le cose.
Per iniziare, guarda il video. Ti darà un'idea precisa di ciò che andremo a realizzare. :)
Ulteriore osservazione: se volete saperne di più sull'impermeabilizzazione, il video che ho visto è un eccellente test di Flite che mostra queste tecnologie utilizzate dai droni e discute altri componenti di impermeabilizzazione, come i servomotori.
L'ho inserita nella galleria.
In questa sezione, devi sapere tre cose: 1)
Il tuo alimentatore ha due fili (
pannelli solari)
Poi percorri tutto il tragitto avanti e indietro.
Si tratta fondamentalmente di una pista elettrica...
È necessaria una linea positiva e una linea di terra/negativa. 2)
Avrai un terzo filo che collegherà un mattone all'altro...
Questo formerà una linea per la linea di segnale dei Neopixel e tornerà ad Arduino.
Deve essere elettrificato, quindi è probabile che ritorni insieme al resto del cablaggio. 3)
Ricordate la discussione sul potere...
Ho bisogno di due linee di alimentazione (2,4 ampere ciascuna).
Quindi ho usato quattro fili.
Tenetelo presente, perché è un momento critico.
Se si utilizzano quattro fili, è consigliabile posizionarli al centro del percorso e distanziarli.
È quello che ho fatto, e ha funzionato benissimo.
Okay, considerando questi fattori, ecco come combinare: continua a posizionare blocchi, lega i fili e scegli (ma suggerimenti)
Fissa gli oggetti insieme con del nastro adesivo usando una fascetta di metallo.
Bisogna seppellire questo lavoro sotto la pavimentazione, quindi bisogna testare, testare, testare e assicurarsi che duri.
Bene, se sei arrivato a questo punto, dovresti collegare la linea del segnale ad Arduino ed eseguire un test di streaming.
Il blocco dovrebbe illuminarsi...
In caso contrario, si prega di ricontrollare il cablaggio e la messa a terra pubblica.
(Vedi i passaggi 9 e 10)
E il connettore/morsetto di collegamento.
Una volta riparati tutti i blocchi di costruzione, è il momento di pulire e chiudere a chiave.
Tieni presente che al momento non hai bisogno di energia solare...
Le batterie sono sufficienti.
Una volta accese le luci, posizionate i mattoni e livellate tutto.
Nel mio caso, il mattone centrale è leggermente più sottile, quindi devo aggiungere uno strato di sabbia sotto ogni mattone della fila centrale.
Questo funziona bene perché aiuta a proteggere i dispositivi elettronici e garantisce che i mattoni non si adattino perfettamente ai fili.
La prima immagine qui sopra lo mostra.
Inoltre, se avete dadi e viti, non potete metterli sotto la pavimentazione...
Dovresti scavare la piccola buca nel marciapiede e metterlo lì.
Il passaggio centrale del marciapiede è un buon posto per posare i cavi e fare pulizia.
Passo successivo: dovrebbe apparire come nell'immagine 2...
Quasi finito, manca solo uno spazio tra i mattoni.
Questi spazi vuoti sono necessari perché dobbiamo versare la colla nella pavimentazione.
Nella sezione successiva, rimuovere il kit di pavimentazione (sabbia polimerica) e inserirlo negli appositi alloggiamenti.
Di solito, questo materiale si accumula un po' ai lati, e sarà necessario utilizzare una scopa per farlo entrare nella fessura.
È consigliabile riempire tutte le fessure perché servono a tenere insieme gli oggetti.
È utile picchiettare leggermente la pavimentazione con un'asse di legno 2x4, perché questo può far precipitare l'eventuale sabbia "incrostata".
Ho usato la mano per aiutarlo a entrare nella zona...
Consiglio: indossate i guanti!
Reagisce all'acqua, quindi se lo metti in mano e provi a lavarlo via, diventerà ancora più appiccicoso.
Ho dovuto raschiarlo via dalla pelle con una spatola.
Se non dai retta ai guanti, è un buon suggerimento.
Una volta riempite tutte le fessure con la sabbia, è importante rimuovere la sabbia in eccesso.
Altrimenti, la sabbia sporcherà le vostre pietre di pavimentazione.
Dopodiché, puoi "configurare"...
Basta usare un tubo da giardino con un getto d'acqua delicato per bagnarlo.
Ho usato un secchio perché il mio tubo dell'acqua era rotto e sembrava funzionare.
L'ultima fotografia mostra tutto pieno e bagnato.
Infine, è necessario spruzzare uno spray effetto vetro satinato su tutti i blocchi di vetro.
Questo contribuirà a diffonderli e a farli apparire migliori di quanto non fossero al momento della non proliferazione.
Fa davvero una grande differenza nell'aspetto e fa brillare il blocco.
Accendetela solo di tanto in tanto.
Ora passiamo all'area solare!
Ci sono molte cose da imparare sull'energia solare...
Non ho proprio i requisiti per competere con loro.
Vi darò la mia versione breve.
Ci sono tre cose di cui hai bisogno: due cose per cui potresti aver bisogno/desiderare aiuto: alcuni dettagli sulle mie impostazioni
Dovresti adattarti alle tue esigenze.
Ora puoi finirlo.
Aggiungerò pagine per componenti aggiuntivi come sensori di luce, sensori di movimento, ecc.
Ora, se avete domande a riguardo, fatemelo sapere.
Cercherò di aggiungere dei video in modo che possiate vedere alcuni effetti.
Inoltre, fornirò aggiornamenti, poiché ho proposto una "modalità" di luce migliore, e continuerò.
Se stai provando, incontri degli ostacoli o hai bisogno di chiarimenti su qualcosa, fammelo sapere nei commenti qui sotto.
Spero vi piaccia... alla prossima...
La mia prima appendice consiste nell'aggiungere sensori di movimento...
È installato e connesso, ma ho ancora alcuni errori nel codice.
Ecco come appare la montagna e cosa si nasconde dietro di essa...
Passo successivo: devo aggiungere il codice.
La logica è sostanzialmente questa: "durante lo spostamento, riproduci un'animazione di benvenuto per l'utente, poi riproduci l'arcobaleno tre volte e infine chiudi".
I cicli dell'arcobaleno durano circa un minuto, quindi questo dà loro il tempo di completarsi e poi spegnersi dopo qualche minuto per risparmiare la batteria.
Lo scorso fine settimana, mentre camminavamo lungo la strada, si è verificato uno scenario potenzialmente da incubo...
Ho chiuso tutte le piastrelle, ho confermato il mio progetto e poi... Qualcosa si è rotto.
Sono accese tre luci, tutto qui.
Dopo il panico iniziale, ho deciso di studiare come risolvere il problema del corridoio e ripararlo. A quanto pare...
La riparazione è una buona cosa!
La prima cosa che devo fare è scoprire cosa c'è che non va...
Ecco alcuni suggerimenti per quella parte: riparazione - Buone notizie...
Non male!
Non ho mai camminato prima, quindi non so come risolvere il problema.
A quanto pare, non è poi così male...
Se si imposta la giusta spaziatura tra le lastre, è sufficiente rompere la "malta cementizia" e sollevare i mattoni.
A tale scopo, ho utilizzato un cacciavite a testa piatta e un martello per lavorare lentamente intorno ai mattoni che stavo per rimuovere.
Una volta risolto il tutto, uso un cacciavite come leva per sollevare lentamente i mattoni.
Una volta rimossi i mattoni, è possibile raschiare via il materiale di pavimentazione/la malta cementizia in eccesso dai mattoni e dai fori creati, e pulire la superficie.
Potrebbe essere un po' schizzinoso, ma alla fine scomparirà.
Dopodiché, puoi controllare il cablaggio...
Verifica la connessione...
Controlla se il filo nel connettore è allentato, se c'è qualcosa di rotto nella saldatura, ecc.
Nel mio caso, il filo con il dado a vite non è attorcigliato e il mio filo non è abbastanza rilassato.
Infine ho attorcigliato i fili con le pinze e li ho saldati insieme con un nuovo connettore a vite.
Quando ebbi finito, lo testai semplicemente per assicurarmi che tutto fosse riparato, lo testai di nuovo e rimisi i mattoni al loro posto.
Il prossimo fine settimana porterò altro materiale per la pavimentazione per risigillarla e riprendere l'attività!
Sono davvero sorpreso di quanto sia facile tagliare i mattoni in questo modo.
Anche se la pavimentazione in pietra sembra molto resistente, con uno scalpello o qualcosa di simile per rimuovere i mattoni, non è poi così male doverla rimuovere durante la manutenzione. Meno male!