Suluhisho la Uchafuzi wa Nuru - Artemi: Hatua 14

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:49

Uchafuzi wa nuru ni kitu ambacho kinatuathiri sisi wote ulimwenguni. Tangu taa ya taa iligunduliwa, taa imekuwa maarufu zaidi na imekuwa ikitumika katika miji mikubwa kama New York City na Chicago. Mwanga huu wote unaweza kuathiri aina nyingi za wanyama; kwa mfano, kobe wachanga ambao wanahitaji kutafuta njia yao kwenda baharini wakitumia mwezi kwa mwongozo hukosea mwangaza wa barabarani kwa mwezi na kuelekea barabara kuu. Nuru pia huathiri kuhama kwa ndege na majira yao ya kupandana. Juu ya wanyama wote ambao uchafuzi wa mazingira huathiri, pia hutuathiri. Wakati wowote tunapotembea nje usiku na kuona taa hizi za bluu zinazopofusha, akili zetu husababishwa kufikiria ni wakati wa mchana. Kwa hivyo, ubongo wetu hautoi melatonin; kemikali inayohitajika kwetu kulala. Kwa kuwa kemikali hii haijazalishwa sana, ratiba yetu ya kulala hutupwa mbali, ambayo husababisha shida zingine nyingi.

Walakini, na suluhisho letu la Uchafuzi wa Nuru, Artemi, tunafanya iwe rahisi kuunda kesho bora kwa suala la uchafuzi wa nuru. Mwanga wetu una joto la rangi ya joto ili usitoe taa ya samawati kutufanya tufikirie tunapaswa kuwa macho hadi usiku. Kwa msaada wa Arduino Uno, sensorer anuwai tofauti, na nyaya za Snap, taa yetu inawasha au kuzima kulingana na shughuli katika eneo hilo, giza, na zaidi. Pamoja na suluhisho letu, mwanga mdogo utatolewa angani ili sisi, pamoja na wanyama wote, tuweze kufurahiya uzuri wa anga ya usiku ambayo inasaidia kuweka mazingira yetu yenye raha.

Hatua ya 1: Kusanya vifaa vyako

Hatua ya kwanza ya kutengeneza Artemi ni kukusanya vifaa.

Kama inavyoonekana kwenye picha ya kwanza hapo juu, hapa kuna orodha ya vifaa vya mwili utakavyohitaji:

• Mradi wa Super Starter Kit Uno R3 - hii itakuwa na microcontroller yako, ubao wa mkate, na sensorer zote utakazohitaji ndani yake ili uweze kuzitumia kuandikia nuru yako. Hasa, utahitaji:

  • Cable ya USB-Arduino (na adapta ikiwa hauna bandari ya USB kwenye kompyuta yako ndogo)
  • Waya wa kiume na wa kiume
  • Waya wa kiume na wa kike
  • Waya wa muda mrefu (kukata ikiwa inahitajika)
  • Kamba za jumper (kuunganisha kifaa cha picha cha mizunguko ya Snap kwenye ubao wa mkate)
  • Kadi ndogo ya SD na msomaji
  • Skrini ya OLED
  • Mdhibiti mdogo wa Arduino Uno
  • Sensor ya PIR
  • Sensor ya DHT (unyevu / joto)
  • Wapinzani wa 220k Om
  • Bodi ya mkate
  • LED za RGB (4x) au LED za kawaida (4x)
  • Mpiga picha
• Seti ya Snap Circuits Classic (kama inavyoonyeshwa na mwongozo hapo juu). Hasa, utahitaji mtaalamu wa picha za picha.
• Mikasi
• Vijiti vya mbao
• Kisu halisi
• Kamba ya waya
• Bisibisi
• Msingi mweusi wa povu
• Karatasi ya ujenzi
• Kama inavyoonyeshwa kwenye picha ya pili, utahitaji programu ya Arduino Genuino kwenye kompyuta yako ya mezani / kompyuta ndogo ili kuweka sensorer hizo.
• Kama inavyoonyeshwa kwenye picha ya tatu, utahitaji marafiki kufanya hivi!

Hatua ya 2: PIR / Photo-resistor - Code

Nambari ya kwanza unayounda ni ya PIR (sensorer ya mwendo) na kipinga picha. Kwa kuchanganya sensorer hizi mbili kuwa nambari moja, tunaweza kufanya nuru kuguswa na kiwango cha giza na shughuli (au ukosefu wake) katika eneo hilo. Hapa kuna kila kazi kuu katika nambari inafanya:

setup (): kazi hii inaamsha mfuatiliaji wa serial na inaanzisha pini ya LED kama pato na pini ya PIR kama pembejeo

kitanzi (): kazi hii inaendesha kazi ya photo_value () na kazi ya checkPIRStatus ()

NBhere (): kazi hii inaandika kwenye LED ikiwa mbali ikiwa sensor ya mwendo haijawashwa

SBhere (): kazi hii inaandika LED kama vile zinaonyesha vyema ikiwa sensor ya mwendo imewashwa

checkPIRStatus (): kazi hii inapata data kutoka kwa sensa, kisha huangalia ikiwa thamani iliyoripotiwa ni kubwa kuliko 451. Ikiwa iko na sensor imezimwa, imewashwa na SBhere () inaendesha. Walakini, ikiwa nambari iliyoripotiwa iko chini na sensaji imewashwa, basi sensor imezimwa na NBhere () inaendesha.

photo_value (): kazi hii inakagua kuona ikiwa nambari ni ya juu, ya kati, au ya chini na inabadilisha nguvu ya nuru ipasavyo.

Hatua ya 3: PIR / Picha-kipingaji - Skimu za Umeme

Baada ya nambari yako kukusanywa kwa mafanikio, unganisha ubao wako wa mkate kwa njia sawa na kwenye mchoro wa Fritzing hapo juu. Baada ya kumaliza, hakikisha kila kitu kimechomekwa vizuri na kwamba hakuna kitu nje ya mahali. Mbali na LED 4 za kawaida au RGB za LED, utahitaji:

• Sensor ya PIR
• Mpiga picha
• Waya tatu wa kiume na wa kike
• Waya wa kiume na wa kiume
• Vipinga 4 Om Omk

Baada ya msimbo wako kufanikiwa kupakia kwenye ubao, punga mkono wako juu ya kitambuzi cha PIR. Taa zinapaswa kuwasha na kung'aa na ukifungua mfuatiliaji wako wa serial, inapaswa kusoma "Mwendo umegunduliwa!". Mara tu utakapoondoa mkono wako kutoka kwa PIR, mfuatiliaji wa serial anapaswa kusoma "Mwendo umemalizika!", Na LED (au RGB LED kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro wa fritzing) inapaswa kuzima na kuzima:).

Kama muuzaji wa picha, ikiwa utaifunika, LED inapaswa kung'aa na / au kuwasha, na mara tu ukiinua mkono wako, LED inapaswa kufifia. Ukiwasha taa zote katika eneo lako, LED inapaswa kuwa karibu na kuzima.

Hatua ya 4: OLED / DHT - Msimbo

Mara tu ukimaliza na sehemu ya nambari ya PIR / photoresistor ya nambari, uko tayari kuendelea na nambari ya OLED / DHT! Kuendesha kwa usahihi, nambari hii inapaswa kuchukua data ya unyevu / joto kutoka kwa mazingira ya karibu na, baada ya kuonyesha habari hiyo kwenye mfuatiliaji wa serial, inapaswa kuonyesha habari hiyo, na hali ya sensorer nyingine yoyote, kwenye skrini ya OLED.

Hapa kuna kila kazi katika nambari inafanya:

setup (): kazi hii inaamsha mfuatiliaji wa serial na inaanzisha maktaba

kitanzi (): kazi hii inaunda vigeugeu kwa muda / unyevu, kisha huonyesha habari ya unyevu / temp kwenye skrini ya OLED na mfuatiliaji wa serial.

Hapa kuna maktaba maalum unayohitaji kupakuliwa ili kutumia nambari hii:

Maktaba ya U8g2

Sidenote: nambari iliyo hapo juu ni ya DHT / OLED na kadi ya SD, na kazi zilizoorodheshwa ndizo zinazodhibiti tu sensorer za DHT / OLED.

Hatua ya 5: OLED / DHT - Skimu za Umeme

Baada ya nambari yako kukusanywa kwa mafanikio, unganisha ubao wako wa mkate kwa njia sawa na kwenye mchoro wa Fritzing hapo juu. Baada ya kumaliza, hakikisha kila kitu kimechomekwa vizuri na kwamba hakuna kitu nje ya mahali. Mbali na LED 4 za kawaida au RGB za LED, utahitaji:

• Skrini ya OLED
• Sensorer ya DHT
• Waya wa kiume na wa kiume
• Vipinga 4 Om Omk

Baada ya nambari kupakiwa kwenye bodi, habari ya unyevu / ya muda inapaswa kuonekana kwenye mfuatiliaji wa serial, na baada ya skrini ya OLED kuonyesha skrini ya Adafruit, data ya joto ya unyevu inapaswa kuonekana juu, na hadhi ya sensorer moja kusema 'ON' au 'OFF' chini yake:).

Hatua ya 6: Kusanya Takwimu Kutoka kwa OLED

Kwa kutumia mfuatiliaji wa serial, tuliweza kubadilisha data ya unyevu / joto kuwa grafu. Wakati nambari yako inafanya kazi kwa mafanikio na ukiona habari sahihi ya unyevu / ya muda kwenye mfuatiliaji wa serial, bonyeza 'Zana', halafu 'Serial Plotter'. Mara tu unapobonyeza hilo, unapaswa kupata grafu ya data. Ili kukusanya data, ambatisha sensorer ya DHT kwenye ubao wa mkate, tumia nambari ya mwisho, halafu weka kihisi cha DHT karibu na dirisha lako au nje kutoka machweo hadi machweo ili kupata data.

Katika grafu upande wa kulia wa Joto la Celsius dhidi ya Wakati, joto hupungua polepole jua linapozama. Takwimu hizi zilikusanywa wakati wa jua kutoka 7:00 jioni hadi 10:00 jioni. Wakati wa usiku mara nyingi hutoa joto la chini ikilinganishwa na mchana kwa sababu jua haliwashi tena eneo hilo moja kwa moja. Vipimo hivi vilikusanywa kwa kutumia sensorer ya DHT, ambayo inakusanya data zote za joto na unyevu.

Grafu kushoto ni kipimo cha asilimia ya unyevu katika hewa dhidi ya wakati. Takwimu zilikusanywa kutoka 7:00 jioni hadi 10:00 jioni kwa kutumia sensorer ya DHT. Kadiri wakati ulivyopita, unyevu ulianza kuongezeka, ambayo inaweza kuonyesha mvua katika siku za usoni. Kunyesha ni jambo muhimu kuzingatia wakati wa kubuni vifaa vya taa kwa sababu hafla za hali ya hewa kama mvua, theluji, na ukungu zinaweza kupunguza mwonekano na kuathiri kutawanyika kwa nuru.

Hatua ya 7: Kadi ya SD - Msimbo

Sasa kwa kuwa umefanikiwa kusaini sehemu ya OLED / DHT na sehemu ya PIR / photoresistor, uko tayari kwa sehemu ya mwisho: nambari ya kadi ya SD. Kufanya kazi kwa usahihi, kusudi la nambari hii ni kuwa na kadi ya SD isome data ya muuzaji wa picha na kuonyesha mwelekeo wowote wa taa kwa siku nzima.

Hapa kuna kila kazi katika nambari inafanya:

setup (): kazi hii inaamsha mfuatiliaji wa serial na huweka data yoyote kwenye mfuatiliaji wa serial

kitanzi (): kazi hii inaanzisha kipima muda

writeHeader (): kazi hii inachapisha vichwa vya data kwenye faili ya kadi ya SD

logData (): kazi hii huweka wakati, unyevu, na joto kwenye faili ya kadi ya SD

Maktaba ya ziada utahitaji:

• Maktaba ya SD. FAT
• Maktaba rahisi ya DHT

Hatua ya 8: Kadi ya SD - Skimu za Umeme

Baada ya nambari yako kukusanywa kwa mafanikio, unganisha ubao wako wa mkate kwa njia sawa na kwenye mchoro wa Fritzing hapo juu. Baada ya kumaliza, hakikisha kila kitu kimechomekwa vizuri na kwamba hakuna kitu nje ya mahali. Utahitaji:

• Msomaji wa kadi ya SD
• Mpiga picha
• Waya wa kiume na wa kiume
• 1 220k Kinzani ya Om

Baada ya nambari hiyo kupakiwa kwa mafanikio, ondoka kwa muuzaji picha kupitia dirisha lako au uipeleke nje kwenye yadi yako. Iache kuna machweo wakati wa kuchomoza kwa jua, na ukirudi, toa kadi ndogo ya SD. Kisha, ukitumia msomaji wa kadi ya SD, fanya kompyuta yako ndogo isome katika habari na unda grafu nayo!

Hatua ya 9: Kukusanya Takwimu Kutoka Kadi ya SD

Hapo juu ni picha ya data tuliyokusanya kutoka kwa maadili ya muuzaji picha kutoka kwa kadi ya SD. Kusudi la kukusanya data hii ni kuona mwelekeo wa taa usiku kucha ili tuweze kuona ikiwa kuna chanzo chochote cha mwangaza wa bandia ambao huharibu maisha ya wanyama wote hapa duniani.

Ili kukusanya data, unganisha kipika picha kwenye ubao wako wa mkate ukitumia mchoro wa Fritzing, na utumie nambari ya mwisho iliyo kwenye faili ya zip mwishoni mwa Inayoweza Kusomwa. Chomeka kadi yako ndogo ya SD ndani ya msomaji na weka kipikizi cha picha kupitia dirisha lako au nje kutoka machweo hadi machweo kukusanya data zako.

Takwimu hizi zilikusanywa na mpiga picha, ambaye hupima kiwango cha mwanga. Takwimu zilikusanywa kutoka 12:00 asubuhi hadi 6:45 asubuhi na ni pamoja na jua. Jua lilipochomoza, nguvu ya nuru iliongezeka, na kusababisha maadili yaliyopatikana na mtunzi wa picha kuongezeka. Takwimu hizi zinaweza kutumiwa kuamua ni lini taa za bandia zinahitajika kwa sababu mpiga picha anaamua ukubwa wa nuru ya asili katika mazingira yake na anaweza kujua wakati ni mkali wa kutosha kuunda mandhari inayoonekana bila taa bandia.

Hatua ya 10: Kuchanganya Kanuni Zote

Baada ya kumaliza kuorodhesha vitu vitatu tofauti vya nambari, ni wakati wa kuziweka pamoja! Kuchukua vifaa vitatu vya nambari yako, hakikisha kuwa hakuna kitu sawa kati ya programu zote, na kisha uziweke kwenye programu tofauti. Baada ya hapo, hakikisha kila kitu kimefungwa kwenye ubao wako wa mkate jinsi ilivyo kwenye mchoro wa Fritzing na uendeshe programu! Kwa sisi, kulikuwa na nyakati kadhaa wakati nambari haikufanya kazi wakati tuliunganisha vifaa vyote, kwa hivyo angalia sehemu ya utatuzi ya hii inayoweza kufundishwa ikiwa mambo hayaonekani kufanya kazi mwanzoni.

Hatua ya 11: Mapendekezo / Utatuzi wa matatizo

Hapo chini kuna maoni kadhaa ya shida ambazo unaweza kuwa nazo wakati unafanya kazi kwenye nambari yako. Tunajua kutokana na uzoefu kwamba nambari hii wakati mwingine inaweza kuwa ya kukasirisha na ya kusumbua kwa hivyo tunatumaini vidokezo hivi vinakusaidia kuiga suluhisho letu la * uchafuzi wa mwanga *:).

Jumla:

• Hakikisha waya zako zote zimeunganishwa na pini sahihi, ambazo unaambiwa katika programu wakati wa kufafanua anuwai.
• Hakikisha waya zako zote zimeunganishwa vizuri (kwa mfano, labda upande hasi wa LED yako na upande mzuri unapaswa kubadilishwa)
• Hakikisha hauna RGB kwenye ubao wako wa mkate wakati wa kuweka alama kwa LED na kinyume chake

Ikiwa mpangaji hajibu:

• Anzisha tena Arduino na mdhibiti wako mdogo
• Chomoa na kuziba tena USB yako
• Angalia kuhakikisha kuwa bandari yako ni Arduino Uno (nenda kwenye 'Zana' kisha 'Bandari')
• Fungua faili mpya, tupu na ujaribu kuiendesha na kisha utumie nambari yako asili

Je! Huwezi kupata suluhisho hapa?

Jaribu kwenda https://www.arduino.cc/en/Guide/Troubleshooting2 (tovuti rasmi ya Utatuzi wa Arduino) na utafute shida yako.

Hatua ya 12: Kubuni Mfano

Tumia michoro kwenye faili ya zip kubuni na kuchapisha taa 3d (hata hivyo, printa ya 3d sio lazima). Kuanza kubuni mfano, kata kipande cha msingi wa povu au ubao wa bango na vipimo karibu 56cm x 37 cm. Ili kufanya wiring iwe rahisi, inua bodi kwa gluing moto vitalu vya kuni kwenye pembe. Unda barabara yako na nyasi kwa gluing vipande vya karatasi nyeusi ya ujenzi kwenye ubao na ukate mashimo mahali ambapo taa zinapaswa kuwa. Weka nafasi sawa kwa kugawanya urefu wa ubao kwa 4 na ukate nafasi kwenye msingi. amua eneo la sensorer zako (photoresistor na PIR) na skrini ya OLED pia ili uweze kukata sehemu za msingi kulisha waya kupitia arduino. Baada ya mashimo yote kukatwa, anza kulisha waya kupitia ili zipite chini ya mfano na kushikamana na arduino. Mara baada ya kila kitu kukamilika, gundi moto sensorer na taa mahali!

Hatua ya 13: Jaribu kila kitu pamoja

Sasa, kwa kuwa muundo, vifaa vya umeme na usimbuaji vyote vimemalizika, ni wakati wa kujaribu kazi yako! Endelea na pakia programu yako kwa bodi, na ikiwa inafanya kazi, hongera !! Ikiwa sio hivyo, rudi kwenye sehemu ya utatuzi ya hii inayoweza kufundishwa ili uone ikiwa unaweza kujua suala hilo.

Ufumbuzi wa Uchafuzi wa Nuru kama Artemi ni muhimu kuleta anga ya usiku kwa kila mtu. Kwa karne nyingi, watu wameogopa anga ya usiku na wameona mwanga kama mkombozi, ingawa wanyama wengi wanakabiliwa na wingi wa nuru karibu na makazi yao ya asili. Kwa kutumia Suluhisho hili la Uchafuzi wa Nuru, tunaweza kuchukua hatua kuelekea kuwa na mazingira bora ili sisi na wanyama wengine wote Duniani tusivunjike na ratiba zao za asili ili sisi sote tuweze kuishi kwa furaha na afya!

Hatua ya 14: Shukrani

Asante sana kwa kusoma Maagizo yetu!:) Mradi huu haungewezekana bila vikundi vifuatavyo, kwa hivyo hapa kuna watu ambao tungependa kuwashukuru:

• Jesus Garcia (mkufunzi wetu katika mpango wa Adler ASW) kwa kutufundisha juu ya jinsi ya kutumia sensorer hizi na kutusaidia kutatua!
• Ken, Geza, Chris, Kelly, na wengine wa timu ya Programu za Vijana za Adler kwa kutusaidia na mradi huu
• Spika za wageni LaShelle Spencer, Carlos Roa, na Li-Wei Hung kwa kutoa mazungumzo ya kupendeza ambayo yalituhimiza kuendelea kuwa wabunifu na miradi yetu
• Piga nyaya kwa kututumia kit cha kupendeza sana ambacho kilitusaidia kujifunza zaidi juu ya nyaya na kutusaidia na mradi wetu wa mwisho
• wafadhili wa Adler kwa kutazama uwasilishaji wetu wa mwisho na kutupa maoni:)

Pia, hapo juu ni faili ya zip iliyo na michoro, modeli, maktaba, na nambari zote tulizozitumia kutengeneza Suluhisho la Uchafuzi wa Nuru. Tunakuhimiza kupakua hii ikiwa unataka kuifanya nyumbani!

Pakua hazina yetu yote kwa Ufumbuzi huu wa Uchafuzi wa Nuru hapa!