Zonneschil: 6 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Dit is een upgrade van een van mijn projecten van twee jaar geleden - de conch screamer: https://www.instructables.com/id/Solar-Powered-Conch-Screamer/. Het traditionele blazen van de schelp bij zonsondergang hier in Maui alleen door een microcontroller. De elegantie van het project was de zonne-energie, maar de onafhankelijkheid ervan werd ondermijnd door het nut van het moeten programmeren van de locatie van de schelp en zijn tijdzone. Dit maakte het bouwen van een voor een vriend voorprogrammering en veroudering noodzakelijk wanneer de persoon verhuisde of tijdzones verschoven. Ook het ontwerp van het origineel bestond uit met ratten bekabelde componenten die in de schaal waren gestopt, wat uiteindelijk resulteerde in waterschade en langdurige verbouwingen. Microcontrollers zijn verbeterd met stroomvriendelijke slaapopstellingen en wisselrelais voor transistors.

Stap 1: Verzamel uw materialen

Ik moest een paar onderdelen veranderen die het project beter maakten:

1. Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather Board ongeveer $20 Een geweldig board dat voor alles werkt.

2. DFPlayer - Een mini-mp3-speler voor Arduino - Een superklein geluidsbord, klein met kaartlezer en versterker in een heel klein pakket $ 8 DFRobot

3. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout-- Perfecte RTC-module werkt jarenlang met een heleboel software … $ 13

4. GPS-module met behuizing van DFRobot opnieuw - super kleine machine erg snel en nauwkeurig

5. NPN bipolaire transistor (PN2222)

6. TIP120 Power Darlington-transistor:

7. 3 weerstanden 1k

8. Spreker

9. lipo Batterij - rond of plat naar keuze

10. TP 4056 --generiek voor het opladen van de batterij van zonnecel --goedkoop

11. ALLPOWERS 1PC 2.5W 5V 500mAh Mini Zonnepaneel Module Zonnestelsel Epoxy Mobiele Oplader DIY 130x150mm $9

12. Robuuste metalen aan / uit-schakelaar met groene LED-ring - 16 mm groen aan / uit Adafruit $ 5

Stap 2: Bestel je PCB's

Het beste deel van het leren van oudere projecten is het ontwikkelen van een nieuwe manier om met problemen om te gaan - het ergste is dat ratten nesten van draden die amateur-builds teisteren en de onvermengde vreugde om je ontwerp terug te krijgen van PCBway (ik heb met niemand verbonden en krijg geen geld voor bestellingen…) alle onderdelen aansluiten en bam het werkt (of niet…) Voor 20 dollar en een uur werk aan Eagle zijn de resultaten verbluffend.

Stap 3: bedraad het

Ik heb de tekening van het Eagle-bord bijgevoegd, zodat je alle verbindingen daarvan kunt krijgen in plaats van een slecht fritzing-diagram. Alle componenten passen gemakkelijk op het bord, behalve de transistor - de grotere heb ik op de achterkant gemonteerd om ruimte te besparen en hem plat te houden. Ik heb wat schroefconnectoren (zie foto's) om luidspreker, zonnecel, batterij, GPS te bevestigen en op het bord te schakelen.

Stap 4: Bouw het

De structuur is vrij eenvoudig te monteren. Koop een schelp van legitieme grootte - niet indrukwekkend als je een kleine schelp op het bord plaatst - als al het andere faalt, kun je er een 3D-printen …. Voor het grootlicht gebruikte ik een van die gebogen houten wijnfleshouders die populair zijn en dus goedkoop. De componenten en het bord werden beschermd tegen een stortvloed met een goedkoop aangepast iPhone-hoesje voor op het strand. De GPS wordt geleverd in zijn eigen waterdichte behuizing, wat leuk is. Alle onderdelen zijn voorzien van een Shoe Gooed aan de onderkant van het zonnepaneel en er is een geverfde aluminium rand geplaatst om het uiterlijk af te ronden. Ik heb hier geen 3D-printer, dus een onderkast voor de zonnecel zou ook goed werken. De luidspreker is het enige onderdeel dat in de schaal zelf wordt geschoven. De schakelaar met het led-licht wordt ofwel in de rand van de aluminium rand gestoken of door het hout onder de schaal. Tot nu toe heeft de constructie verschillende zware regenbuien overleefd.

Stap 5: Programmeer het

Er zijn veel onhandige onderdelen in de code. Het programma gebruikt een bibliotheek genaamd Dusk2Dawn die de zonsondergang berekent wanneer een bepaalde locatie en tijdzone worden gepasseerd. Het is uitgesloten om een opzoektabel te hebben voor alle beschikbare tijdzones, dus om dit te omzeilen stel ik een gemiddelde tijdzone van -12 in en gebruik dan de activeringstijd voor de klokknop op de initiële set-up om de RTC in te stellen en daaropvolgende alarmen voor de levensduur van de klok. Minuten en seconden naast de basistijd worden doorgegeven aan de RTC voor zijn volgende wektijd. Het gebruikt een bibliotheek: RTClibExtended.h om de alarmen te doen en het werkt goed. De Adafruit ESP 32 maakt een zeer laag slaapstroomgebruik mogelijk (ongeveer 50 microampère) en het instellen van de locaties lat en lang in permanent geheugen na opnieuw opstarten was eenvoudig met de

RTC_DATA_ATTR-variabelen. U moet Serial2 gebruiken met dit apparaat omdat de SerialOne met iets anders bezig is wanneer u de gegevens van GPS krijgt. Het systeem werkt door het apparaat in te schakelen wanneer u zich net bij zonsondergang op een goede GPS-locatie bevindt. De stroom bij deze eerste keer opstarten wordt door de transistor aan de GPS-eenheid gegeven die samen met de LED in de aan / uit-schakelaar wordt ingeschakeld. De GPS vindt uw locatie in ongeveer een minuut, slaat deze op in permanent geheugen, stelt de RTC-klok in voor datum en tijd, de stroom wordt losgekoppeld van GPS en LED, de volgende wektijd wordt naar RTC gestuurd en de ESP gaat slapen en laat alleen de RTC aan de macht. Bij het ontwaken met een signaal van de RTC naar een pin 33 die normaal hoog wordt gehouden, wordt de stroom naar de geluidsmodule gestuurd om de zonsondergangmusical af te spelen en vervolgens uit te schakelen en het alarm te resetten. Deze verbruikt minimaal stroom en is eenvoudig weer op te laden met de TP 4056 en zonnecel.

Stap 6: Het gebruiken

Dit is echt een leuke machine. De schelphoorn voor zonsondergang is populair in veel strandgemeenschappen over de hele wereld --- zittend in je Tommy Bahama-stoel, zonnebal die achter een wolk naar beneden gaat en recursief wordt geüpload met zonsondergangfoto's.