Magiczna ścieżka LED RGB zasilana energią słoneczną - sygnalizacja świetlna zasilana energią słoneczną

Hej, dziękuję za udział w moim drugim samouczku!
Zawsze lubię tworzyć rzeczy, które dają odrobinę dodatkowej frajdy, i właśnie doświadczyłem magii nowych pikseli, budując mój projekt Steampunk Raspberry Pi.
Jedną z rzeczy, które mnie naprawdę interesują, jest wykorzystanie trzech przewodów.
Można włączać i sterować serią świateł RGB, które są dość jasne, energooszczędne i łatwe w obsłudze.
W ramach tego projektu połączyłem prostą ścieżkę z kostki brukowej z nową mieszanką, kilkoma szklanymi cegłami i 45-watowym systemem paneli słonecznych, nad którymi pracowałem w Port Freet.
Nie potrzebuje energii słonecznej, ale szczerze mówiąc, jeśli nie korzystasz z energii słonecznej, będzie bardziej boleśnie, bo i tak musisz dostarczyć do niej jakiś rodzaj prądu i przekształcić go w prąd stały.
Przede wszystkim chciałbym pochwalić Depota za brak wskazówek: chcę bardzo szybko wspomnieć, że wziąłem udział w wyzwaniach solarnych i zewnętrznych. . .
Jeśli uważasz, że warto, będę wdzięczny za zagłosowanie w tych dwóch kategoriach.
W grach tego nie robię, ale bardzo mi się to podoba.
Ale mam nadzieję, że na koniec wyciągniecie wnioski z moich osiągnięć i moich błędów.
Stąd wziął się pomysł wykorzystania szklanych pustaków, pod którymi znajdują się diody elektroluminescencyjne, jako sposobu oświetlenia drogi.
Zacząłem od tego konceptu i zmieniłem go na Aduino z nowymi pikselami, dodając większy system paneli słonecznych i czujnik ruchu oszczędzający baterię.
Stało się to podstawą projektu.
Teraz, gdy masz już wstępny pomysł, zacznę opisywać komponenty i wstępne aktualizacje planu: 10.12.2017 r.
Dodałam zdjęcie z granicą skalną, aby wyglądało na bardziej „skończone”.
Dodatkowo wrzuciłem 3-minutowy filmik, żeby to pokazać.
Zdjęcie zostało zrobione w ciągu dnia, więc światła nie rzucają się w oczy tak bardzo jak w nocy, ale widać na nim animację i uruchamianie czujników ruchu, instalację czujników ruchu, Arduino, regulatorów ładowania, akumulatorów i paneli słonecznych, a także sposób podłączania zasilania i Aduino do portów USB w szopie.
Mam nadzieję, że będzie to choć trochę pomocne dla tych, którzy chcą coś takiego zbudować.
Dziękujemy za wsparcie, rady, pytania i ulubione...
Mam nadzieję, że zdecydujesz się to zbudować. Jeśli mogę Ci w czymś pomóc, skontaktuj się ze mną.
W tym projekcie wybrałem następujące opcje.
Proszę pamiętać, że to są moje wybory, a nie moje wymagania.
Wymienię je później dla urządzeń elektronicznych. Warto zauważyć.
Jestem przede wszystkim pasjonatem elektroniki i oprogramowania, a moje doświadczenie w instalowaniu konstrukcji zewnętrznych jest w najlepszym razie początkujące. 1)
Kostka brukowa 16x16 jest układana wzdłuż boku. 2)
Piasek fundamentowy do kostki brukowej 3)
Wzór ułożenia liny, palika, poziomo 4)
Kostka brukowa 16x8, bardzo podobna do kostki opisanej powyżej, do układania linii pośredniej 5)
Sacrete Permasand lub jakiś „uszczelniacz” pomoże połączyć kostki brukowe 6)
Opcjonalnie: Podłoga z kostki brukowej（
Wykorzystałem to, ponieważ nigdy wcześniej nie układałem chodnika, a w mojej sytuacji kopanie było trudne i niepotrzebne.
Mam do czynienia z delikatnymi kablami.
Dzięki temu zaoszczędziłem dziesięć centymetrów wykopu na ułożenie skały.
Jeśli tego nie rozumiesz, będziesz potrzebować dziesięciu centymetrów żwiru pod piaskiem. 7) Deski 2x4...
Użyjesz ich tymczasowo, aby pomóc w zbudowaniu konstrukcji na piasku i jej przechwyceniu.
Powiedziałbym, że na każde osiem stóp (zakładając 2x4x8) przypadają dwa.
Plus żwir.
W przypadku sprzętu elektronicznego: 1) Arduino. . .
Odmiany nie są istotne. . .
Dobrze byłoby, gdyby powstała Organizacja Narodów Zjednoczonych.
Omówię zagadnienia związane z komputerami elektronicznymi, ale użyłem dwóch kabli USB i ostatecznie odciąłem oba końce trzech kabli. )Przewód o grubości 14 mm. . .
Do jego ustawienia użyłem głośności 100.
Amazon kupił sześć opakowań w rozsądnej cenie. 4)Drut o grubości 22 -
Używam tego jako linii sygnałowej 5)
Długość rury PCV 6)
Użyłem 12 pierścieni LED Neopixel. Były fantastyczne.
Dzięki wystarczającej jasności w nocy i tak dużej liczbie świateł LED można bardzo elastycznie kontrolować zużycie energii.
Link: Szklany „blok” przypominający ścianę prysznicową/prywatną.
Wyszukałem szklane bloki w mojej ulubionej aplikacji do zakupów lokalnych（
Podaj, zrezygnuj, Craigslist, itp.
Znaleziono sporo osób, każdą za kilka dolarów.
Kupiłem 14 i wykorzystałem 8.
Te dodatkowe narzędzia są przydatne przy prototypowaniu. 8)
Malowanie natryskowe szkła szlifowanego Rustolem
Wygląda niesamowicie w połączeniu ze szklanymi pustakami.
Dzięki radzie mojej żony, projekt ten zyskał świetny „wygląd” i ukrył pewne wyzwania, z którymi można się spotkać podczas instalacji oświetlenia LED.
Przykład: powłoka konforemna（
Link: Pomaga zachować wodoodporność sprzętu elektronicznego 10)
Opryskiwacz HD
Ponownie wodoodporny i pomagający zapobiegać korozji-
Link: Przezroczysty silikonowy uszczelniacz i jego użycie z pistoletem do uszczelniaczy
Służy do ochrony sprzętu elektronicznego i jako dodatkowa warstwa ochrony przed wodą. 12)(
Aktualizacja 27.11.2017: Zobacz krok 6 poniżej)
Aby uzyskać lepsze rozwiązanie wodoszczelne i połączenie przewodów, należy wymienić rurkę termokurczliwą i pistolet na gorące powietrze zamiast wodoodpornej nakrętki kablowej.
List kredytowy: Farkleman)
Do systemów paneli słonecznych potrzebne są trzy części: 1) Panele słoneczne -
Używam pakietu o mocy 45 watów od Port Freight Company.
Czyszczą je i zastępują systemem 100-watowym, który może być bardziej odpowiedni)2)
Kontroler ładowania słonecznego-
Moje baterie są dostępne, ale możesz je kupić na Amazonie za mniej niż 40 dolarów. 3. Bateria -
Używam akumulatora 35 amperogodzin, który wystarcza mi na około pięć godzin pracy urządzenia, jeśli chcę.
Dzięki czujnikom ruchu i panelom o ograniczonym czasie działania miałem wystarczająco dużo czasu.
Cena projektu uzależniona jest od długości chodnika, rodzaju i jakości wybranych cegieł, dostępnych maszyn i narzędzi oraz
Potrzebujesz, jeśli zbudowałeś system energii słonecznej（
Lub wybierz inną drogę) itd.
Najdroższą częścią projektu nie są urządzenia elektroniczne, diody elektroluminescencyjne itp., ale cała reszta.
Szacuję, że wydałem około 15 funtów.
Jeśli doliczyć kable, materiały wodoodporne, pierścienie LED itp., cena wynosi 20 dolarów za lampę.
Powtórzę, nie jestem ekspertem w dziedzinie frezowania kostki brukowej.
Czytam inne podręczniki, oglądam filmy na YouTube itp.
Pomysł jak to zrobić, a potem próba wykorzystania tego co mam.
Zauważyłem bowiem, że wiele filmów zaczyna się od słów „Sprzątanie terenu”, a potem pokazywane jest czyste, gotowe miejsce, w którym można zacząć rozkładać piasek.
Chcę więc podzielić się informacjami o podjętych przeze mnie krokach, mając nadzieję, że część „oczyszczania terenu” uda się podzielić na mniejsze części, co pomoże ludziom wyjść z kłopotów.
Pierwszą częścią jest „usunięcie” rzeczy zanim zaczniemy je naprawdę budować.
Cebula, mrożone ciasta, ogry i urządzenia brukowe mają ze sobą coś wspólnego... warstwy.
Następnym krokiem będzie ponowne rozpoczęcie budowania warstw w sposób prototypowy.
Oto kilka przydatnych dla mnie kroków: w następnej sekcji trudno mi ją opisać. . .
Podczas czytania warto odwoływać się do ilustracji.
Podczas przechodzenia przez te sekcje, stale sprawdzaj ścieżkę i jej poziom.
Na tym etapie powinieneś być w stanie zaplanować trasę, chodzić po kostce brukowej, a większość rzeczy powinna wydawać się stabilna.
Wszelkie luzy w tym miejscu powinny zostać zablokowane na końcu. . .
Ale mamy też urządzenia elektroniczne!
Teraz zaczyna się interesująca część.
Skompilowałem tę metodę. To moja pierwsza próba.
Mogę powiedzieć, że z punktu widzenia mojego produktu jest on naprawdę piękny, ale nie oznacza to, że nie można go ulepszyć, więc proszę, miej to na uwadze podczas czytania tego artykułu.
W końcu to jest różnica pomiędzy tym, co budujemy, a większością innych ścieżek. . .
Pomysł/Cele projektu: Obliczenia mocy. Proszę, cofnij się i opowiedz o mocy tego projektu.
Użyłem ośmiu modułów, każdy z 12 diodami Neopix.
Aby obliczyć zużycie energii, muszę wykonać następujące zadania: 1)
Każdy Neopiksel zużywa 20 mA na każdy kolor przy pełnej jasności (poziomy 0–255). . .
Może wyświetlać trzy kolory jednocześnie.
Oznacza to maksymalnie 60 mA na piksel. 2)
Każdy „blok” ma pod sobą 12 pikseli. . .
Pomnóż to przez 60 mA = 720 mA, aby uzyskać pojedynczy blok i ustaw go na „biały” przy najjaśniejszym ustawieniu. 3)
720ma*8 bloków = 5.
7 amperów może oświetlić wszystko, ale na Aduno jest jedna atrakcja. Wow... 5. 7 amperów to DUŻO...
Ale to jest najgorszy przypadek.
Wiem, że będę musiał użyć adaptera zapalniczki do mojego sterownika słonecznego, a Arduino będzie miało moc znamionową (poniżej 20 mAh).
Więc nie martwię się tak bardzo.
OK, w moim przypadku użyję adaptera USB o napięciu 22 V.
Cztery porty amperów. 8 amperów.
To nie jest nawet blisko pięciu.
Jest ich łącznie siedem, więc myślę, że dodam kilka ograniczeń, aby lepiej zrozumieć możliwą sytuację: jeśli użyję tylko dwóch diod LED tego samego koloru, prąd każdej diody zmniejszy się do 40 mA.
Zasadniczo nie należy ich za każdym razem barwić na jaskrawo biały kolor.
Spowoduje to zmniejszenie całkowitej mocy do 3,8 ampera.
Jeśli chcę mieć wyłącznie białe światło, mogę ograniczyć je do 10, zamiast włączać wszystkie 12 diod LED.
Następnie wyniki obliczeń przedstawiają się następująco: 60*10=600 * 8 bloków na blok = 4,8 amperów (idealnie!).
Więcej informacji znajdziesz w Neopixel UberGuide.
Na tej stronie Ada Fruit znajdziesz świetną strategię optymalizacji liczby używanych pikseli.
Testowałem tylko 6 nowych pikseli na blok, są one nadal wystarczająco jasne, więc naprawdę masz tutaj dużą elastyczność.
Na koniec, jeśli z jakiegoś powodu potrzebujesz dużej ilości pikseli...
Jedną z możliwości jest zastosowanie falownika i podłączenie odpowiedniego źródła zasilania.
Adaruit dostarcza prąd o natężeniu 10 amperów i napięciu 5 woltów, co zapewni Ci znaczną moc.
Ale pamiętaj...
Wyłącz system paneli słonecznych/baterii. . . .
Wydajność jest ważna dla maksymalizacji czasu pracy baterii. A propos...
Jeśli odejmiemy pięć amperów od akumulatora 35-amperowego, możemy założyć, że bateria wytrzyma maksymalnie siedem godzin.
Jeżeli w celu ochrony akumulatora zastosujemy zasadę „nie zużywaj więcej niż 50% energii elektrycznej”, nasz czas pracy baterii skróci się do 3,5 godziny.
Dlatego też kolejnym aspektem konstrukcyjnym tego projektu jest włączanie diody LED po wykryciu ruchu.
Podczas projektowania należy brać pod uwagę baterię i zasilanie. (
Być może, gdy słońce zajdzie, trzygodzinny timer spełni twoje życzenie. (ruch)
W tej części filmu pokazuję podłączanie i testowanie obliczeń zużycia energii.
Jeśli nie jesteś pewien, to naprawdę najlepszy sposób / czas, aby rozwiązać ten problem.
Podłącz urządzenia tymczasowo i przetestuj je, aby upewnić się, że uziemienie i okablowanie są w dobrym stanie.
Skoro już to zaplanowaliśmy i zrozumieliśmy zużycie energii, możemy zacząć się koncentrować. Cóż, planowania jest wystarczająco dużo, czasu na podłączenie wszystkiego.
Obejrzyj film na początek. Da ci on solidne wyobrażenie o tym, co chcemy osiągnąć. :)
Dodatkowa uwaga: Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o wodoodporności, obejrzany przeze mnie film to doskonały test Flite, w którym zaprezentowano technologie wykorzystywane w bezzałogowych statkach powietrznych, a także omówiono inne elementy zapewniające wodoodporność, na przykład serwomechanizmy.
Umieściłem je w galerii.
W tej sekcji musisz wiedzieć trzy rzeczy: 1)
Twój zasilacz ma dwa przewody（
(Panele słoneczne)
Następnie poruszaj się w górę i w dół całą ścieżką.
Zasadniczo są to tory elektryczne.
Potrzebny jest przewód dodatni i przewód uziemiający/ujemny. 2)
Będziesz mieć trzeci przewód łączący jedną cegłę z drugą.
Spowoduje to utworzenie linii sygnałowej Neopixels i powrót do Arduino. (
Musi być pod napięciem, więc prawdopodobnie powróci wraz z resztą okablowania. 3)
Pamiętasz dyskusję na temat władzy?
Potrzebuję dwóch szyn zasilających (po 2,4 ampera każda).
Więc użyłem czterech przewodów.
Pamiętaj o tym, bo to krytyczny moment.
Jeśli używasz czterech przewodów, możesz umieścić je na środku ścieżki i rozdzielić.
Tak właśnie zrobiłem i zadziałało bardzo dobrze.
Okej, biorąc pod uwagę te czynniki, oto jak to połączyć: kontynuuj umieszczanie bloków, przywiąż druty i wybierz (ale sugestie)
Sklejaj przedmioty za pomocą taśmy klejącej i opaski zaciskowej.
Tę pracę trzeba zakopać pod kostką brukową, więc trzeba ją testować, testować, testować i upewnić się, że wytrzyma.
Cóż, jeśli dotarłeś do tego momentu, powinieneś podłączyć linię sygnałową do Arduino i uruchomić test strumieniowy.
Blok powinien się zaświecić. . .
Jeśli nie, sprawdź ponownie okablowanie i uziemienie publiczne（
Zobacz kroki 9 i 10)
I nakrętka łącząca/przewodowa.
Gdy już wszystkie klocki zostaną naprawione, czas je posprzątać i zamknąć.
Pamiętaj, że obecnie nie potrzebujesz energii słonecznej.
Wystarczające są akumulatory.
Gdy już włączysz światła, połóż cegły i wyrównaj wszystko.
W moim przypadku centralna cegła jest nieco cieńsza, dlatego muszę dodać warstwę piasku pod każdą cegłę w środkowym rzędzie.
Rozwiązanie to sprawdza się, ponieważ pomaga chronić urządzenia elektroniczne i zapobiega przyleganiu klocków do przewodów. (
Widać to na pierwszym zdjęciu powyżej.
Poza tym, jeśli masz jakieś nakrętki, nie możesz ich umieścić pod chodnikiem.
Powinieneś wykopać małą dziurę w chodniku i tam ją umieścić.
Środkowy odcinek chodnika jest dobrym miejscem do układania przewodów i sprzątania.
Następny krok: Powinno to wyglądać tak, jak na obrazku 2. . .
Prawie gotowe, pozostaje tylko przerwa między cegłami.
Te odstępy są konieczne, ponieważ musimy wlać klej do kostki brukowej.
W następnej sekcji należy wyjąć zestaw kostki brukowej (piasek polimerowy) i umieścić go w szczelinach. . .
Zazwyczaj trochę tego wszystkiego zbierze się z boku i trzeba będzie użyć miotły, żeby to wrzucić do szczeliny.
Należy wypełnić wszystkie pęknięcia, ponieważ one sklejają ze sobą różne elementy.
Pomocne może być lekkie postukanie kostki brukowej kawałkiem drewna o przekroju 2X4, ponieważ może to wytrącić istniejący „zablokowany” piasek.
Użyłem ręki, żeby pomóc mu dostać się do tego obszaru.
Wskazówka: Załóż rękawiczki!
Reaguje z wodą, więc jeśli nałożysz go na rękę i spróbujesz zmyć, stanie się bardziej lepki.
Musiałem zeskrobać go ze skóry szpachelką.
Jeśli nie słuchasz, to dobra sugestia.
Gdy piasek znajdzie się już między pęknięciami, ważne jest usunięcie nadmiaru piasku.
Jeśli tego nie zrobisz, piasek zabrudzi Twoją kostkę brukową.
Potem możesz „ustawić”...
Aby ją zmoczyć, wystarczy użyć węża ogrodowego i delikatnego spryskiwacza.
Użyłem wiadra, ponieważ moja rura wodna była zepsuta i wydawało się, że działa.
Na ostatnim zdjęciu wszystko jest wypełnione i mokre.
Na koniec należy spryskać wszystkie szklane bloki sprayem do szkła mrożonego.
Pomoże to w ich rozpowszechnieniu i sprawi, że będą wyglądać lepiej niż w momencie nierozprzestrzeniania.
Rzeczywiście robi dużą różnicę w wyglądzie i sprawia, że ​​blok świeci.
Po prostu zapalaj światło od czasu do czasu.
Następnie udajemy się do strefy solarnej!
Istnieje wiele lekcji na temat energii słonecznej.
Naprawdę nie mam kwalifikacji, żeby z nimi konkurować.
Przedstawię ci moją skróconą wersję.
Potrzebne są trzy rzeczy: dwie rzeczy, z którymi możesz potrzebować pomocy: kilka szczegółów dotyczących moich ustawień（
Powinieneś dostosować się do swoich potrzeb.
Teraz możesz to dokończyć.
Dodam strony dotyczące dodatków, takich jak czujniki światła, czujniki ruchu itp.
Jeśli masz jakieś pytania, daj mi znać.
Postaram się dodać filmy, żebyście mogli zobaczyć niektóre efekty.
Ponadto będę aktualizować, ponieważ zaproponowałem lepszy „sposób” światła i będę kontynuował.
Jeśli masz jakieś trudności, napotykasz jakieś przeszkody lub potrzebujesz wyjaśnić którąkolwiek z nich, daj mi znać w komentarzach poniżej.
Mam nadzieję, że Ci się spodoba... do następnego razu.
Mój pierwszy dodatek ma na celu dodanie czujników ruchu. . .
Jest zainstalowany i podłączony, ale w kodzie nadal występują pewne błędy.
Tak wygląda góra i co się za nią kryje...
Następny krok: muszę dodać kod.
Zasada działania jest taka: „podczas ruchu odtwórz animację powitalną dla użytkownika, następnie odtwórz tęczę trzy razy i zamknij”.
Cykle tęczy trwają około minuty, więc daje im to czas na przejście przez nie, a następnie wyłączenie się po kilku minutach w celu oszczędzania baterii.
W zeszły weekend, gdy szliśmy ulicą, wydarzył się potencjalnie koszmarny scenariusz...
Zamknąłem wszystkie kostki brukowe, zablokowałem swój projekt, a potem... Coś się zepsuło.
Świecą się tylko trzy światła.
Po początkowej panice postanowiłem przestudiować, jak zdiagnozować problem z przejściem i go naprawić. Okazuje się…
Naprawa jest dobra!
Pierwszą rzeczą, którą muszę zrobić, jest dowiedzenie się, co jest nie tak.
Oto kilka wskazówek odnośnie tej części: naprawa - dobra wiadomość. . .
Nie jest tak źle!
Nigdy wcześniej nie chodziłem, więc nie wiem, jak to naprawić.
Okazuje się, że nie jest tak źle...
Jeśli zachowasz odpowiednie odstępy między płytkami, wystarczy rozbić „zaprawę cementową” i wyjąć cegły.
W tym celu użyłem płaskiego śrubokręta i młotka, aby powoli poruszać się wokół cegieł, które zamierzałem usunąć.
Gdy już rozwiążę cały problem, używam śrubokręta jako dźwigni, aby powoli podnosić cegły.
Po wyjęciu cegieł możesz zeskrobać nadmiar materiału chodnikowego/zaczynu cementowego z cegieł i usuniętych otworów, a następnie posprzątać.
Może to trochę drobiazgowe, ale zniknie.
Potem można sprawdzić okablowanie.
Sprawdź połączenie.
Sprawdź, czy przewód w nakrętce nie jest luźny, czy coś nie jest uszkodzone w miejscu lutowania itp.
U mnie przewód z nakrętką śrubową nie jest skręcony, a mój przewód nie jest wystarczająco rozluźniony.
Na koniec skręciłem przewody szczypcami i zespawałem je ze sobą za pomocą nowej nakrętki.
Kiedy skończyłem, po prostu sprawdziłem, czy wszystko jest naprawione, przetestowałem jeszcze raz i umieściłem cegły z powrotem na miejscu.
W przyszły weekend przywiozę więcej masy brukowej, aby uszczelnić nawierzchnię i wznowić działalność!
Naprawdę jestem zaskoczony, jak łatwo jest w ten sposób ciąć cegły.
Chociaż droga z kostki brukowej wydaje się bardzo trwała, jeśli masz dłuto lub coś do wykuwania cegieł, nie jest tak źle, że przeszkadzasz w pracach konserwacyjnych. Uff!