太陽光発電式RGB LEDマジックパスウェイ - 太陽光発電式信号機

こんにちは、私の2回目のチュートリアルにご参加いただきありがとうございます！
私はいつもちょっとした楽しみを加えて物を作るのが好きで、今回スチームパンク風のRaspberry Piプロジェクトを製作した際に、新しいピクセルの魔法を体験しました。
私が本当に興味を持っていることの一つは、3本のワイヤーを使うことです。
一連のRGBライトを点灯・制御できます。これらのライトは非常に明るく、消費電力も少なく、操作も簡単です。
このプロジェクトのためにポートフリートで製作した45ワットのソーラーパネルシステムと、新しい配合の舗装材、ガラスブロックを組み合わせたシンプルな舗装路を作りました。
太陽エネルギーは必須ではありませんが、正直なところ、太陽エネルギーを使わない方が面倒です。なぜなら、いずれにしても何らかの電力を供給しなければならず、それを直流に変換する必要があるからです。
まず最初に、デポの指導不足を称賛したいと思います。私は太陽光発電と屋外のチャレンジに参加したことをすぐに述べたいと思います。
これが有益だとお考えでしたら、この2つのカテゴリーに投票していただけると幸いです。
ゲームではそういうことはしないけど、すごく好きなんです。
しかし最終的には、私の成功と失敗から何かを学んでいただければ幸いです。
これが、道路を照らす方法として、ガラスブロックの下に発光ダイオードを埋め込むというアイデアの源泉である。
私はこのコンセプトを基に、新しいピクセルを搭載したAduinoに改良し、より大型のソーラーパネルシステムとバッテリー節約型のモーションセンサーを追加しました。
これがプロジェクトの基礎となった。
基本的なアイデアが分かったところで、コンポーネントと初期計画の更新について説明します: 2017年10月12日-
より「完成形」に見えるように、岩で囲まれた境界線のある写真をアップロードしました。
さらに、このことを示すために3分間の動画をアップロードしました。
これは日中に撮影されたものなので、夜間ほどライトが目立ちませんが、モーションセンサーのアニメーションと作動、モーションセンサー、Arduino、充電コントローラー、バッテリー、ソーラーパネルの設置、そして電源とArduinoが小屋のUSBポートに接続される様子が映っています。
このようなものを作りたいと思っている人にとって、少しでも役に立てば幸いです。
ご支援、アドバイス、ご質問、お気に入り登録ありがとうございます。
あなたがこれを実現することを決めてくれることを願っています。何かお手伝いできることがあれば、遠慮なくご連絡ください。
このプロジェクトでは、以下のオプションを選択しました。
これらは私の選択であり、私の要求ではないことにご注意ください。
電子機器については後ほどリストアップします。 。 。 。 。 。
私は何よりもまず電子機器とソフトウェアのオタクであり、屋外構造物の設置に関する経験はせいぜい初心者レベルです。1)
16x16の舗装材を側面に沿って敷きます。2)
舗装材基礎砂 3)
ロープ、杭、水平方向の配置パターン 4)
16x8舗装材、上記の舗装材と非常によく似ており、中間「ライン」5)用。
サクレテ・パーマサンド、または何らかの「シーラント」は、舗装材同士をしっかりと固定するのに役立ちます。6)
オプション：舗装床（
私はこれまで歩道を設置したことがなかったので、この方法を選びました。また、掘削作業は困難で不必要だったからです。
私は繊細なケーブルを使っているんです。
これにより、岩を敷くための掘削量を4インチ削減できた。
これができない場合は、砂の下に4インチの砂利が必要になります。 7)2x4材...
これらは一時的に砂の中に枠組みを作り、それを阻止するために使用します。
8フィートごとに2個あると言えるでしょう。（2×4×8フィートを想定）
さらに砂利も。
電子機器の場合：1) Arduino...
品種は重要ではない…。
国連機関であればうまくいくでしょう。
電子コンピューティングをレビューしますが、USBケーブルを2本使用し、最終的に3本のケーブルの両端を切り落としました。14ゲージのワイヤー。
設定には100ボリュームを使用しました。
Amazonは6つのパッケージをリーズナブルな価格で購入しました。4)22ゲージワイヤー -
私はこれを信号線として使用します 5)
PVCパイプの長さ6）
私は12個のLEDネオピクセルリングを使用しました。それらは素晴らしかったです。
夜間でも十分な明るさ​​があり、LEDライトの数も多いため、消費電力を非常に柔軟に制御できます。
リンク：シャワー室やプライベートな壁のようなガラス製の「ブロック」。
私はお気に入りの地元のショッピングアプリでガラスブロックを検索しました（
提供する、手放す、Craigslistなど。
かなりの数の人々が見つかり、それぞれ数ドルで買収された。
14個買って、8個使った。
これらの追加ツールはプロトタイピングに役立ちます。8)
ラストオレム グラインデッド グラス スプレー塗装
ガラスブロックと組み合わせると、本当に素晴らしいんです。
妻のアドバイスのおかげで、このプロジェクトは素晴らしい「見た目」になり、LED設置時に直面するであろういくつかの課題も隠すことができました。
例：コンフォーマルコーティング（
リンク：これは電子機器の防水に役立ちます 10)
HDスプレーヤー
再び防水性を高め、腐食を防ぐのに役立ちます。
リンク：透明シリコンゴムシーラントとシーラントガンの使用方法
これは電子機器を保護するため、また防水性を高めるための追加層として使用されます。12)
更新日：2017年11月27日（下記のステップ6を参照）
より優れた防水ソリューションと配線接続を実現するには、防水ワイヤナットの代わりに熱収縮パイプと熱風ガンを使用してください。
信用状：ファークルマン）
ソーラーパネルシステムには、次の3つの部品が必要です。1)ソーラーパネル -
私はポート・フレイト・カンパニー製の45ワットパッケージを使用しています。
彼らはそれらを清掃し、より適切な100ワットのシステムに交換している。）2）
ソーラー充電コントローラー
私のバッテリーは入手可能ですが、Amazonで40ドル以下で購入できます。 3. バッテリー -
私は35アンペア時のバッテリーを使用しており、必要に応じて約5時間の連続使用が可能です。
モーションセンサーと時間制限付きパネルのおかげで、十分な時間が確保できた。
プロジェクトの価格は、歩道の長さ、選択されたレンガの種類と品質、使用可能な機械と工具、
太陽エネルギーを構築している場合は必要です（
または別の方法を選択するなど。
プロジェクトの中で最も費用がかかるのは、電子機器や発光ダイオードなどではなく、それ以外の部分だ。
およそ15ポンド使ったと思います。
配線、防水材、LEDリングなどを計算すると、ランプ1個あたり20ドルになります。
繰り返しますが、私は舗装工事のルート設定に関しては専門家ではありません。
私は他の教科書やYouTube動画なども読みました。
どうすればそれができるかを考え、そして自分が持っているものを使ってみようと思う。
つまり、多くの動画が「土地の清掃」から始まり、その後、砂を敷き始めることができる清潔で準備の整った場所を映し出していることに気づきました。
そこで、私がこれまで取ってきた手順を説明したいと思います。そうすることで、「土地整理」の一部をより細かく分析し、人々が困難から抜け出す手助けになれば幸いです。
まず最初に、実際に構築を始める前に、不要なものを「取り除く」必要があります。
タマネギ、冷凍ケーキ、鬼、舗装材。これら全てに共通点がある…それは層構造だ。
次のステップは、プロトタイプ方式で再びレイヤーを構築し始めることです。
私にとって役立つ手順をいくつかご紹介します。次のセクションでは、説明するのが難しいのですが…。
読書中に図を参照することは、有意義であるべきだ。
これらの区間を通過する際は、常に自分の進路と路面の傾斜を確認してください。
この段階になれば、自分の進むべき道を計画し、舗装路を歩くことができ、ほとんどのものがしっかりとした感触を得られるはずです。
ここで緩んだ箇所は、最後にしっかりと固定する必要があります。
しかし、私たちには電子機器がある！
次は面白い部分です。
このメソッドをコンパイルしました。これが私の最初の試みです。
私の製品という観点から言えば、確かに素晴らしい出来栄えだと言えますが、だからといって改善の余地がないわけではありません。この記事をお読みになる際は、その点を念頭に置いていただければ幸いです。
結局のところ、これが私たちが構築しているものと他のほとんどの道との違いなのです。
設計アイデア／目的：電力計算。このプロジェクトの持つ力について、少し立ち止まって考えてみてください。
私は8つのモジュールを使用しました。各モジュールには12個のネオピックスLEDが搭載されています。
消費電力を計算するには、以下のタスクを完了する必要があります。1)
各ネオピクセルは、最大輝度（0～255段階）で各色につき20mAを消費します。
同時に3色を表示できます。
これは、ピクセルあたり最大60mAであることを意味します。2)
各「ブロック」の下には12ピクセルの領域があります。
60mAを掛けて720mAにすると、1つのブロックが得られ、最も明るい設定で「白色」になります。3)
720mA×8ブロック＝5。
7アンペアあれば全てを照らすことができますが、アドゥノには魅力があります。すごい...5. 7アンペアはすごい...
しかし、これは最悪のケースだ。
ソーラーコントローラーにはシガーライターアダプターを使う予定なので、Arduinoには最低限の電力（20mAh未満）しか供給されないことは分かっています。
だから、それほど心配していません。
はい、私のセットアップでは、22 の USB アダプターを使用しています。
4つのアンペアポート。合計8アンペア。
それは5には程遠い。
全部で7個あるので、考えられる状況をよりよく理解するためにいくつかの制約を追加しようと思います。同じ色のLEDを2個だけ使用する場合、各LEDの電流は40mAに減少します。
基本的には、毎回真っ白にする必要はありません。
これにより、総電力は3.8アンペアに減少します。
完全な白色にしたい場合は、12個のLEDすべてを点灯させる代わりに、10個に制限することができます。
計算結果は以下のとおりです。60*10=600 * 1ブロックあたり8ブロック = 4.8アンペア（完璧！）
Neopixel UberGuideでさらに詳しい情報をご覧いただけます。
Ada Fruitのこのページは、使用するピクセル数を最適化する方法についての優れた戦略を示しています。
ブロックごとに6個の新しいピクセルしかテストしていませんが、それでも十分な明るさ​​なので、かなり柔軟性があります。
最後に、何らかの理由で大量のピクセルが必要な場合は...
一つの選択肢は、インバーターを使用し、適切な電源を接続することです。
Adaruitは10アンペア、5ボルトの電力を供給し、かなりのパワーを発揮します。
でも覚えておいてください…
ソーラーパネル/バッテリーシステムをオフにしてください。
効率はバッテリー駆動時間を最大限に延ばすために重要です。ところで…
35アンペアのバッテリーから5アンペアを差し引くと、せいぜい7時間しか持たないと言えるでしょう。
バッテリーを保護するために「電力の50%以上を消費しない」というルールを適用すると、電力供給時間は3.5時間に短縮されます。
したがって、このプロジェクトにおけるもう一つの設計上の考慮事項は、動きが検知されたときにLEDを点灯させることである。
設計時にはバッテリーまたは電源を考慮してください。
日が沈んだら、3時間タイマーであなたの願いを叶えられるかもしれません。
この動画のこの部分では、私が電力計算を接続してテストしている様子をご覧いただけます。
もし確信が持てないなら、今こそ問題を解決する最良の方法／タイミングです。
一時的に機器を接続してテストし、接地と配線が良好な状態であることを確認してください。
計画を立て、消費電力も把握できたので、いよいよ集中して作業に取り掛かることができます。計画は十分に立てましたし、接続作業を行う時間も十分にあります。
まずは動画をご覧ください。私たちがこれから何を達成しようとしているのか、しっかりとしたイメージをつかんでいただけると思います。:)
さらに補足すると、防水についてもっと詳しく知りたい場合は、私が視聴したFliteのテストビデオが参考になります。このビデオでは、UAVで使用されているこれらの技術を紹介し、サーボなどの他の防水部品についても解説しています。
ギャラリーに埋め込みました。
このセクションでは、次の3つのことを知っておく必要があります。1)
電源には2本の線があります（
太陽光パネル）
それから、道全体を上下に移動してみましょう。
これらは基本的に電気式の線路です。
プラス線とアース/マイナス線が必要です。2)
一方のレンガからもう一方のレンガへ、3本目のワイヤーが接続されます。
これにより、Neopixels信号線用の線が形成され、Arduinoに戻ります。
電化されているはずなので、他の配線と一緒に戻ってくる可能性が高い。3)
権力についての議論を思い出してください…。
電源レールが2本必要です。（各2.4アンペア）
だから私は4本のワイヤーを使った。
これは非常に重要な局面なので、心に留めておいてください。
4本のワイヤーを使用する場合は、それらを経路の中央に配置し、互いに離しておくと良いでしょう。
私もそうしましたし、とてもうまくいきました。
さて、これらの要素を考慮すると、組み合わせ方は次のとおりです。ブロックを配置し続け、ワイヤーで結び、選択（ただし提案）
テープで結束バンドを固定して、物をまとめておく。
この工事は舗装材の下に埋め込む必要があるため、何度も何度もテストを行い、耐久性を確認しなければなりません。
さて、ここまで来たら、信号線をArduinoに接続してストリームテストを実行してください。
そのブロックはライトアップされるはずだ…。
そうでない場合は、配線、公共の接地を再確認してください（
手順9と10を参照してください。
そして接続部／ワイヤナット。
すべての構成要素の修理が終わったら、次はそれらを片付けて施錠する番です。
現時点では太陽エネルギーは必要ないことにご注意ください。
バッテリーパックで十分です。
ライトが点灯したら、レンガを置いて全てを平らにしてください。
私の場合は、中央のレンガが少し薄いので、真ん中の列のレンガの下に砂を一層敷き詰める必要があります。
これは電子機器を保護し、レンガが配線にぴったりと収まらないようにするのに役立ち、効果的です。
上の最初の写真がそれを示しています。
さらに、ネジナットがある場合は、舗装の下に埋めることはできません。
歩道に小さな穴を掘って、そこにそれを置くべきだ。
歩道の真ん中の通路は、配線をしたり、掃除をしたりするのに適した場所です。
次のステップ：図2のようになるはずです。
ほぼ完成だが、レンガの間に隙間を空ける必要がある。
これらの隙間が必要なのは、接着剤を舗装材に流し込む必要があるからです。
次のセクションでは、舗装キット（ポリマー砂）をスロットに取り出します。
通常、これは側面に少し溜まるので、ほうきを使って隙間に押し込む必要があります。
隙間はすべて埋めた方が良いでしょう。隙間があると物がくっつきやすくなるからです。
2×4材で舗装材を軽く叩くと、固まっている砂を剥がすのに役立ちます。
私は手を使って、それがその場所に入るのを手伝いました。
ヒント：手袋を着用しましょう！
水に反応するので、手に取って洗い流そうとすると、よりベタベタになります。
パテナイフで皮膚からこそぎ落とさなければならなかった。
手袋の言うことを聞かないなら、それは良い提案だ。
すべての隙間に砂が詰め込まれたら、余分な砂を取り除くことが重要です。
そうしないと、砂が敷石を汚してしまいます。
その後、「設定」を行うことができます。
庭用のホースで軽く水をかけて濡らすだけで十分です。
水道管が壊れていたのでバケツを使ったのですが、それでうまくいったようです。
最後の写真には、すべてが水で満たされ、濡れている様子が写っている。
最後に、すべてのガラスブロックに曇りガラススプレーを吹き付ける必要があります。
これは、核兵器の拡散を促進し、核不拡散時代よりも良い印象を与えるのに役立つだろう。
見た目に大きな違いが出て、ブロックが光り輝くようになります。
たまに火をつけるだけでいい。
次は太陽光発電エリアへ向かいます！
太陽エネルギーには多くの教訓がある…。
私は彼らと競う資格は全くありません。
簡潔に説明しましょう。
必要なものが 3 つあります: 助けが必要/欲しいものが 2 つあります: 私の設定に関する詳細 (
自分のニーズに合わせて調整すべきです。
これで完成できます。
光センサーやモーションセンサーなどのアドオンに関するページを追加する予定です。
もしこの件に関してご質問があれば、遠慮なくお尋ねください。
効果を実感していただけるように、動画を追加してみます。
さらに、より良い光の「モード」を提案したので、更新を続けていきます。
もし試してみて何か問題に直面したり、不明な点があれば、下のコメント欄でお知らせください。
気に入っていただけると嬉しいです。それではまた次回。
私の最初の付録は、モーションセンサーを追加することです。
インストールと接続は完了しましたが、コードにいくつかエラーが発生しています。
これが山の姿で、その背後にはこんな景色が広がっている…。
次のステップ：コードを追加する必要があります。
基本的なロジックは、「移動中は、ユーザーに挨拶するアニメーションを再生し、その後、虹のアニメーションを3回再生し、最後に閉じる」というものです。
レインボーサイクルは約1分かかるため、この設定により、サイクルを完了してから数分後にシャットダウンしてバッテリーを節約する時間が確保されます。
先週末、私たちが道を歩いていると、悪夢のような事態が起こりそうになった…。
敷石をすべて閉じ、デザインを確定したのですが、その後...何かが壊れてしまいました。
点灯しているのは3つのライトだけです。
最初のパニックの後、通路のトラブルシューティングと修理方法を調べることにしました。結果として、
修理はうまくいきました！
まず最初にやらなければならないのは、何が問題なのかを突き止めることだ…。
その部分に関するヒントをいくつかご紹介します。修理 - 朗報です。
悪くないね！
私はこれまで歩いたことがないので、どうすれば直せるのか分かりません。
実際には、それほどひどいものではない…。
舗装材の間隔を適切に設定すれば、あとは「セメントスラリー」を砕いてレンガを持ち上げるだけで済みます。
そのため、私はマイナスドライバーとハンマーを使って、これから取り除こうとしているレンガの周りをゆっくりと作業した。
全て解決したら、ドライバーをてことして使って、レンガをゆっくりと持ち上げます。
レンガを取り外したら、レンガや取り除いた穴に付着した余分な舗装材やセメントのスラリーをこそぎ落とし、きれいに掃除してください。
少し厄介かもしれませんが、いずれ消えます。
その後、配線を確認できます。
接続を確認してください。
ワイヤナット内のワイヤが緩んでいないか、はんだ付け部分に破損がないかなどを確認してください。
私の場合、ネジナット付きのワイヤーはねじれておらず、ワイヤーも十分に緩んでいません。
最後に、ペンチで電線をねじり、新しいワイヤナットで溶接しました。
作業が終わったら、すべて修理できたことを確認するためにテストを行い、再度テストしてから、レンガを元の場所に戻しました。
来週末には、舗装材をさらに持ち込んで再舗装し、営業を再開します！
レンガをこんな風に簡単に切断できるなんて、本当に驚きました。
舗装路は非常に頑丈に感じますが、ノミか何かでレンガを削り取れば、メンテナンスのために作業する上でそれほど問題にはなりません。ふう！