IlluMOONation - Mfano wa Taa Mahiri: Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Je! Umewahi kutazama juu angani usiku na usiweze kuona nyota zozote?

Mamilioni ya watoto kote ulimwenguni hawatapata Njia ya Milky wanayoishi kwa sababu ya kuongezeka na kuenea kwa matumizi ya nuru ya bandia usiku ambayo sio tu inaharibu maoni yetu ya ulimwengu lakini inaathiri vibaya mazingira yetu, usalama, matumizi ya nishati, na afya.

Kwa miaka bilioni tatu, maisha Duniani yalikuwepo katika densi ya mwangaza na giza ambayo iliundwa tu na mwangaza wa Jua, Mwezi, na nyota. Sasa, taa za bandia zinashinda giza na miji yetu inang'aa usiku, na kuharibu muundo wa asili wa mchana na kuhama usawa dhaifu wa mazingira yetu. Aina moja ambayo inaumizwa haswa na jambo hili ni kasa wa baharini.

Turtles za baharini zinapozaliwa, hutazama mwezi kama chanzo cha nuru kuwaongoza baharini kwa usalama. Lakini siku hizi, taa za barabarani na fukwe zimekuwa mkali sana hivi kwamba kasa wachanga mara nyingi huishia kuwafuata barabarani, wakifa kutokana na upungufu wa maji mwilini, wanyama wanaokula wenzao au kuangushwa na magari barabarani. Wanyama wengine wa usiku pia hudhuriwa na taa hizi za kung'aa, ingawa sio kwa kiwango sawa na kasa. Kuongezeka kwa matumizi ya taa hizi zenye sauti baridi wakati wa usiku kunaweza kuwasababisha kutoka kwa densi yao ya kawaida ya circadian na kumaliza kazi yao ya kibaolojia, wakati mwingine hata kufikia kifo.

Kwa wanadamu, mwangaza wa hudhurungi huathiri viwango vyetu vya melatonini, na kusababisha kulala kidogo na wingi wa shida zingine zinazokuja kama matokeo. Utafiti unaonyesha kuwa taa bandia wakati wa usiku inaweza kuongeza hatari za kunona sana, unyogovu, shida za kulala, ugonjwa wa sukari, saratani ya matiti, na zaidi.

Ikiwa umesoma hapa, unaweza kuwa unauliza, tunaweza kufanya nini kusaidia? Kweli kuzima taa zako wakati hazihitajiki na kubadilisha rangi ya taa zako kuwa nyekundu na njano ni mwanzo mzuri. Walakini, tunahitaji mfumo ambao unaweza kutekelezwa katika miji kote ulimwenguni ili kuleta athari na kubadili athari mbaya ambayo uchafuzi wa mazingira umechukua kwenye Dunia yetu.

Sisi hapa SEAside Lighting Co tumekuja na suluhisho bora. Tunakuletea: illuMOONation -Mfumo wetu wa Taa mahiri yenye taa za kupendeza za barabarani zilizotengenezwa na sensorer za msingi na LED. illuMOONation sio tu imeamilishwa na kitu na inadhibitiwa na mazingira, lakini pia ni kitu ambacho unaweza kufanya nyumbani! Kuvutiwa? Kweli, soma ili ujue jinsi ya kuunda toleo lako mwenyewe la Mfano huu wa Taa Mahiri… na labda siku moja iwe ukweli kamili!

Makala muhimu:

• Taa za Kusonga - sensa ya Ultrasonic hugundua mahali kitu kilipo na kuwasha taa husika, wakati zingine zinabaki mbali
• Upande mmoja - Upande wa bahari na elekeza mbali na pwani ili wanyama wanaokuja ufukweni usiku hawavurugiki na mwangaza, wakati bado wanatoa chanjo kamili ya barabara kwa magari na watembea kwa miguu
• Taa zenye tani nyekundu - Wanyama wa usiku wameongeza uwezo wa kuona urefu wa mawimbi mafupi, kwa hivyo sauti za joto haziathiri sana, pia ni bora kwa wanadamu kwa sababu ya athari mbaya za mwangaza wa bluu usiku ambazo zimetajwa hapo juu.
• Ufunuo wa Kuakisi na Angle ya Kushuka - Nuru imeelekezwa kwa kutumia nyenzo za kutafakari ndani ya moduli ya kukinga na imeangaziwa chini kwa hivyo inashughulikia eneo kubwa bila kuongezeka kwa utawanyiko wa nuru.
• Njia nyepesi / Nyeusi - Taa na sensorer ambazo hazihitajiki ni zalemavu wakati ni mkali kuhifadhi nishati
• Usikivu wa Hali ya Hewa - Inasoma usomaji wa joto na unyevu na hupunguza ukali unapokabiliwa na kutawanyika zaidi kwa nuru
• Eco-Rafiki - Mfumo wa nishati mahiri unaotumia jopo la jua kuchaji betri na jua inayopatikana kwa urahisi ili kupunguza uongezaji wa mafuta kwa anga.
• Onyesho la Kati - Skrini ya OLED inaonyesha maadili ya sensorer na hali ya mfumo wa taa, inayopatikana zaidi kwa mtumiaji wa kawaida na wasimamizi sawa
• Uwekaji wa data - Takwimu za sensorer zimehifadhiwa kwenye kadi ya SD ili iweze kuchambuliwa ili kuboresha zaidi mfano na usawazishe kwa mazingira

Vifaa

Muundo -

• Bodi za Povu 2 11 "x 14"
• Vijiti 2 vya Popsicle
• Mraba 6 "x 6" ya Alumini ya Foil
• Safi 3 za Bomba La Kijani
• 1 Fimbo ya Dowel (kipenyo cha 1/2 ")
• 3 Majani Mapana
• Mchanga
• Njano, Kijani, Bluu, Kahawia, na Karatasi ya Ujenzi Nyeusi

Elektroniki -

• LED za RGB 3
• Sensorer ya Ultrasonic
• Joto la DHT / Sensor ya unyevu
• Mpiga picha
• Jopo la Mini Solar
• Onyesho la Mini OLED
• Msomaji wa Kadi ya Micro SD
• Kadi ndogo ya SD
• 2 Arduino
• Viunganishi vya nguvu vya Volt 2 DC-to-9
• 2 9 Batri za Volt
• Bodi ya mkate
• Mpingaji 100 kOhm
• 6 100 Resistors ya Ohm
• Kiboreshaji cha diode
• Arduino IDE (imewekwa kutekeleza nambari)
• Alligator Clip-to-Male, Male-to-Female, na Wanaume-kwa-Wanaume waya

(Bonyeza HAPA kununua Arduino UNO Starter Kit na sensorer, waya, nk)

Vifaa -

• Moto Gundi Bunduki
• Kisu cha X-Acto
• Mikasi
• Kijiti cha gundi
• Gundi ya Kioevu
• Brashi ya rangi
• Wakataji waya

Hatua ya 1: Jenga Mazingira

1. Chukua bodi za povu na uziweke gundi moto pamoja na pande ndefu kusukumana ili kuunda msingi mkubwa wa mfano wako.
2. Vunja vijiti vya popsicle kwa nusu na gundi moto uwagawanye sawa na perpendicular kando ya mstari ambapo bodi 2 hukutana. Hii ni kuimarisha pamoja.
3. Alama fimbo ya dozi katika vipande 4-inchi 2 na ukate kwa kutumia kisu cha X-Acto.
4. Tengeneza mashimo kwenye pembe 4 za ubao karibu 1.5 "kutoka pembeni na gundi moto vipande vya kidole ndani. Hakikisha dowels ni sawa kwa bodi kutoka pembe zote.
5. Flip bodi juu na uangalie ikiwa ni sawa (inapaswa kuwa kama meza-mini). Kata vipande vya karatasi ya ujenzi ili kuunda barabara, nyasi, barabara ya barabarani, na mgawanyiko.
6. Gundi vipande hivi kwenye ubao ukitumia fimbo ya gundi kuonyesha mazingira ya mfumo wa taa.
7. Tumia brashi ya rangi kueneza gundi ya kioevu upande tupu wa ubao. Kabla ya kukauka, ongeza mchanga na piga sawasawa ndani ya gundi hadi iweke. Kisha tumia karatasi ya bluu kuiga maji kwenye "pwani" hii.
8. Pindua visafishaji bomba kwa umbo la kasa 2 wa baharini kuwakilisha wanyama wanaoishi katika mazingira ya kulengwa.

Hatua ya 2: Ongeza Taa

1. Kata majani katika nusu ili kuunda nguzo za taa zako.
2. Fanya mashimo 3 yaliyopimwa kwa usawa kupitia bodi kwenye mgawanyiko ambao hutembea kati ya pwani na barabara ya barabarani. Jaribu kuona ikiwa nyasi inafaa, ikiwa sio kuwafanya kuwa kubwa.
3. Gundi karatasi ya alumini kwenye kipande cha karatasi nyeusi ya ujenzi wa saizi sawa ukitumia fimbo ya gundi. Fuatilia templeti iliyoambatishwa kwenye karatasi mara 3 na ukate maumbo ili kuunda kinga ya taa.
4. Fanya shimo katikati ya kila kinga kwa LED. Anza kidogo na ongeza tu kwa nyongeza ndogo hadi LED itoshe lakini haianguki.
5. Pindisha katika pande 4 za kinga (na karatasi inaangalia juu). Tumia vipande vidogo vya mkanda kujiunga na pande na kuifanya iwe 3D.
6. Pindisha sehemu nyepesi ya LED chini ili ziunda pembe ya 60º wakati uongozi ni wima.
7. Ambatisha waya 3 wa kiume na wa kike kwa miongozo yao: nyeusi kwa ardhi, kijani kwa thamani ya kijani kibichi, na nyekundu kwa thamani nyekundu. Siri ya bluu haitumiki kwa mradi huu. Punga waya kupitia nguzo za taa.
8. Gundi moto moto juu ya kila LED kutoka nyuma, ikiwa na uhakika kuwa usiguse moja kwa moja vifaa au chuma.
9. Weka fimbo na chini ya majani kupitia mashimo kwenye ubao. Tumia gundi ya moto kupata nguzo zilizo sawa kwa msingi kutoka pande zote.

Hatua ya 3: Ongeza Sensorer

1. Kata kata kwa sensorer ya Ultrasonic mwishoni mwa barabara, karibu 0.5”kutoka ukingo wa bodi. Bonyeza kitovu kwa hivyo ni sawa kwa msingi kutoka kwa mtazamo wa upande na salama na gundi ya moto. Hii ni muhimu sana kwa hivyo usomaji ni sahihi na ishara huondoa kitu, sio bodi.
2. Kwenye kona upande wa pili wa barabara, kata mashimo ili kutoshea pini za OLED na DHT. Salama tena na gundi moto bila kuhatarisha sehemu yoyote ya umeme.
3. Tumia mkanda kushikamana na Photoresistor kwenye kizuizi na kabla ya taa ya kwanza. Moduli hii ya Photoresistor ni zawadi iliyotolewa na Elenco, muundaji wa nyaya za Snap, kama msaada kwa programu hiyo.
4. Mwishowe, unganisha sensorer kwa Arduino ukitumia ubao wa mkate na michoro za mzunguko zilizotolewa. Hakikisha kuunganisha 2 Arduino pamoja, na uwe na mzunguko wa Kadi ya SD kwenye Arduino ya pili, ambayo inajulikana kama "mfanyakazi". Nyingine, pamoja na sensorer zote, ni "bosi".

Hatua ya 4: Ongeza Msimbo

1. Kabla ya kuendelea, pitia chati za mtiririko kuelewa kanuni za nambari iliyotolewa na jinsi inavyofanya kazi katika mfano.
2. Sakinisha programu ya Arduino IDE kwenye kompyuta. Pakua nambari kutoka kwa folda ya Hifadhi ya Google iliyoambatishwa. Sakinisha na ujumuishe SPI, Waya, na DHT, Adafruit_GFX, na maktaba ya Adafruit_SSD1306 kutoka kwa Meneja wa Maktaba ikiwa mkusanyaji atashawishi.
3. Badilisha nambari za pini ili zilingane na mzunguko wako, ikiwa ni lazima. Puuza hatua hii ikiwa unatumia pini sawa na michoro za mzunguko zilizotolewa.

Hatua ya 5: Jaribu Mfano

1. Pakia nambari husika kwa kila Arduino na unganisha kwenye vifurushi vya betri kwa nguvu.
2. Endesha programu kwa muda mrefu kama inahitajika kukusanya data, usajili wa Kadi ya SD utaanza kiatomati.

Imeambatanishwa ni data tuliyokusanya kupitia jaribio la ndani la modeli yetu. Kwa bahati mbaya kwa sababu ya hali ya hewa na maswala ya usalama hatukuweza kuijaribu nje, hata hivyo bado inatoa ushahidi wa dhana na habari juu ya mazingira ya upimaji.

Katika kipindi chote cha majaribio, usomaji wa Joto na Unyevu ulibaki sawa kwa sababu ya kanuni ya hali ya ndani katika mazingira ya upimaji (nyumba). Kuna spikes chache za mara kwa mara, lakini hizo zinaweza kuwa makosa kwa sababu ya nadra yao na ukosefu wa uwiano. Umbali pia haubadilika nje ya kiasi cha makosa kwa sababu hakukuwa na magari halisi ya watu wanaotembea katika mazingira. Walakini, ikiwa hii ilikuwa mfano kamili wa kiwango, umbali labda ungekuwa sababu inayobadilika zaidi kwa sababu ya viwango vya shughuli zinazobadilika kila wakati katika eneo hilo na ukosefu wa utabiri wa mifumo hiyo. Walakini, kwa kuwa mtindo huo ulikuwa umesimama karibu na dirisha, maadili ya mtawala wa picha hubadilika sana. Wakati mtindo umeanza kwa mara ya kwanza usiku husoma katika safu 50 ndogo. Walakini, jua linapochomoza na taa iliyoko inazidi kung'aa, mtawala wa picha huinuka ipasavyo. Baada ya hapo, grafu inashuka tena wakati vipofu vimefungwa katika eneo la upimaji, lakini hupiga risasi wakati taa ya chumba bandia imewashwa. Kwa kumalizia, kupitia data hii iliyokusanywa imethibitishwa wazi kwamba mtindo wetu kwa kweli unaripoti data kuhusu mazingira yake, na kwamba habari hiyo inaweza kutumika kubadilisha mipangilio ya mfumo ili kuonyesha hali iliyomo na kuchangia kupunguza uchafuzi wa mwanga kama nzima.

Hatua ya 6: Shida ya shida

Hakuna kinachotokea? Jaribu hatua hizi kusaidia kurekebisha shida:

Kabla ya kuanza -

• Hakikisha kuwa nambari inakusanya na imepakiwa kwa usahihi kwa Arduino zote mbili. Ikiwa mkusanyaji anaonyesha ujumbe wa kosa, fanya mabadiliko kulingana na inachosema. Masuala mengine ya kawaida sio sahihi / ukosefu wa maktaba, semicoloni inayokosekana, au bandari isiyo sahihi iliyochaguliwa kwa unganisho la USB.
• Angalia malipo ya wiring na betri. Hakikisha reli na nguvu za ardhini kwenye ubao wa mkate zimeunganishwa na Arduino.

Taa haziwashi? -

• Hakikisha OLED inasema "Njia Nyeusi imeamilishwa". Mfumo mahiri hulemaza LED wakati wa "hali nyepesi" ili kuhifadhi nishati na kuzuia matumizi yasiyo ya lazima.
• Angalia ikiwa taa zako za LED zimeteketezwa kwa kutumia nambari rahisi kuziwasha na kuzima. Usisahau kujumuisha kupinga wakati wa kupima.

OLED haina kuwasha? -

• Unganisha "mfanyakazi" Arduino kwenye kompyuta na ufungue mfuatiliaji wa serial ili kuhakikisha kuwa maadili yanasomwa.
• Jaribu kufuta faili iliyopo kwenye kadi ya SD na kutumia nambari tena.

Kadi ya SD haisomi data? -

• Hakikisha kadi ya SD imewekwa kwenye msomaji, na kwa usahihi.
• Hakikisha kuwa kuna uhifadhi wa kutosha wa data kwenye kadi.

Chochote kingine? -

Wasiliana nasi na tunaweza kusaidia kutatua shida

Hatua ya 7: Hitimisho

Yote kwa yote, illuMOONation ni suluhisho bora ya taa kwa taa za maji mbele ya ulimwengu. Sifa zake za kipekee hazijawahi kuonekana hapo awali kwenye soko la taa, na athari inayoathiri kupunguza uchafuzi wa nuru wakati pia kuwa na ufahamu wa mazingira na faida kwa wanadamu na spishi za wanyama hailinganishwi. Walakini, tunajua kuwa illuMOONation sio kamili. Kwa sababu ya muda mdogo na vifaa vilivyotolewa kwa mradi huo, hatukuweza kutengeneza mfano kamili na kuujaribu katika mazingira halisi ya nje. Lakini kwa msaada WAKO, tunaweza kuchukua illuMOONation kwa kiwango kinachofuata na kuipachika katika maisha yetu ya kila siku, kwa ulimwengu bora kwa maisha yote Duniani.

Mipango ya Baadaye -

Hatua zetu zinazofuata na mradi huu itakuwa kuongeza vifaa vya ziada na kuzipanga kutoshea mazingira pia. Kwa mfano, itakuwa na faida kujumuisha sensorer nyeti zaidi kutofautisha kati ya mnyama na gari / shughuli za kibinadamu, kwani sio lazima kuwasha taa za kupitisha wanyama wa porini. Kwa kuongezea, tunapanga kuwa na Emitter na Mpokeaji wa IR kwenye kila chapisho la nuru, na kutengeneza "ukuta usioonekana" mbele ya pwani. "Ukuta" ungewashwa usiku tu wakati wa ufugaji wa kobe, na ungeweza kusikika kama buzzer mpole kuashiria wakati mtu amevuka katika eneo la pwani. Hili bado ni ukumbusho mwingine wa kuwajali wanyamapori wa asili na kuzuia hata zaidi yao wasidhuriwe. Tungependa pia kuweza kutekeleza mfumo wa umeme wa jua ikiwa tumepewa vifaa vya kutosha, kwani ufanisi wa nishati ni jambo lingine muhimu katika kupunguza athari ya anthropogenic kwenye ulimwengu wetu wa leo. Tungependa pia kushirikiana na timu zingine na kuingiza maoni yetu pamoja ili kuunda suluhisho moja ambalo linasuluhisha shida nyingi juu ya uchafuzi wa nuru na ni suluhisho la taa linalojumuisha wote.

Changamoto na Mafanikio -

Kukamilisha Warsha ya Sayansi ya Sayansi bila kuja kwa Adler ilikuwa mabadiliko ambayo hakuna mtu angeweza kutabiri. Imekuwa ngumu sana kushirikiana kwenye mradi wa uhandisi kupitia Zoom kwa sababu hatuwezi kuona kile kila mtu anafanya katika nyumba yake mwenyewe, kwa hivyo ni ngumu kusuluhisha na kurekebisha maswala yanapoibuka. Walakini, tulitumia njia kadhaa kuhakikisha tunakaa kwenye mpango wetu na kila mtu anafahamu kila mtu anafanya nini. Kivutio kimoja kilikuwa lahajedwali letu la Ufuatiliaji wa Mradi ambapo tulielezea kila moja ya majukumu, maelezo yao, hadhi, ni nani atakamilisha, na maendeleo ya jumla ya mradi huo. Hii ilituwezesha kufanya kazi kwa ufanisi zaidi kwani tunaweza kuchunguzana na kusaidiana inapohitajika, na kuturuhusu kukuza ustadi wa mawasiliano ambao utakuwa muhimu, haswa katika miezi ijayo.

Shukrani -

Kelele kubwa kwa mwalimu wetu wa kushangaza Yesu Garcia kwa kutufundisha jinsi ya kutumia vifaa vyote tofauti na kutupa nafasi ya kushiriki katika programu hii, hata katika mazingira ya mbali. Kwa kuongeza, asante sana kwa Geza Gyuk, Chris Bresky, na Ken Walczak kwa msaada wako wote kote. Ufahamu wako umeongeza ustadi wetu zaidi ya upeo wa miradi yetu na tutabeba masomo tuliyojifunza nasi siku zijazo. Tungependa pia kutoa shukrani zetu za dhati kwa Kelly Borden na kila mtu katika Adler Planetarium kwa kuandaa programu hii mwaka baada ya mwaka na kuruhusu vijana wenye shauku kama sisi kushiriki katika uwanja wa STEM na unajimu katika mji wetu wenyewe. Na mwisho kabisa, asante kwa kila mmoja wa wenzao wa ASW kwa kuwa kikundi cha kufurahisha, kinachoweza kuhimiliwa na kuunga mkono. Wiki hizi 3 za mwisho za kujuana na kuwa marafiki imekuwa tofauti na kitu chochote ambacho tunaweza kufikiria, na ilikuwa uzoefu ambao utadumu maisha yote.

Faili ya ZIP -

Bonyeza HAPA kupata vifaa vyote utakavyohitaji kutengeneza mfano wa mwangaza nyumbani!