Ufuatiliaji wa Awamu ya Lunar isiyo na waya: Hatua 6 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Kifuatiliaji cha awamu ya Lunar ni kifaa kidogo, kinachoweza kupitishwa ambacho hukuruhusu kukusanya habari muhimu juu ya Mwezi. Kifaa kinaripoti vigezo kama vile mwangaza unaoonekana, awamu, kupanda kwa mwezi na kuweka nyakati na zaidi.

Kifaa hiki ni muhimu kwa mtu yeyote ambaye anavutiwa na sayansi au unajimu na hutoa mapambo mazuri ya ofisi ya eneo-kazi na hakika ni mwanzilishi wa mazungumzo.

Mradi huo ni rahisi na unahitaji kifaa kilichounganishwa na mtandao kama ESP32 hata hivyo unaweza kubadilisha nambari ili kufanya kazi na ngao ya WiFi, ngao ya Ethernet au kifaa chochote kilichounganishwa na mtandao ambacho unaweza kuwa nacho. Lunar Phase Tracker imeundwa kuzima betri za Lithium-Polymer na onyesho lenye nguvu la E-wino ambalo sio tu linatoa skrini nzuri kutazama lakini pia inashikilia picha ya mwisho hata kama umeme unazima!

Hatua ya 1: Kujiandikisha kwa Habari ya Unajimu

Hatua hii ni muhimu kabisa (ingawa inachosha) kwani tunatumia API mkondoni kukusanya habari zetu. Ingawa inawezekana kuhesabu awamu za mwezi, mwangaza nk, ni kazi ya kuchosha kufanya hivyo. API tunayotumia hutoa habari ya kisasa kutoka kwa kituo cha hali ya hewa ya moja kwa moja na mifumo ya ufuatiliaji ili data tunayopokea, ni matokeo halisi ya ulimwengu na sio ile ya maadili yaliyohesabiwa.

Elekea kwa Underground Weather, bonyeza "jiandikishe" na ujaze habari zako zote. Akaunti ni bure kabisa na vivyo hivyo simu zako za API ilimradi hauombi matokeo mengi kwa dakika au unazidi maombi 500 kwa siku. Hakikisha umeweka alama kwenye ukurasa huu, unaweza kurudi baadaye na utumie API ya takwimu za hali ya hewa na habari zingine nzuri. Mara tu utakapounda akaunti yako, nenda kwenye Tovuti ya API, bonyeza "kitufe cha ununuzi" na uchague mpango wa bure, inabidi uingize maelezo machache na utakuwa na shida na kitambulisho cha ufunguo wa devoloper. Kitambulisho hiki ni cha kipekee kwako na kinapaswa kuwekwa faragha. Nimetoa ufunguo wangu kwa mfano nambari ya Arduino ambayo tutaangalia baadaye. Unakaribishwa zaidi kutumia kitambulisho changu muhimu kwa madhumuni ya upimaji lakini ninapendekeza ujisajili mwenyewe.

Mara tu unapokuwa na kitambulisho chako cha kipekee, unaweza kuelekea kwenye habari ya API ya Astronomy, ambayo kwa uaminifu iko wazi sana. Utapata mfano rahisi ambao unaonekana kama hii:

api.wunderground.com/api/8c6dc2e5c6f36de9/a…

URL hii ni muhimu sana kwani hii ndio inatupa habari zote tunazohitaji kufanya mradi wetu. Endelea, bonyeza kiungo, utaona matokeo ya Sydney kama vile awamu ya mwezi, mwangaza na habari zingine nzuri. Angalia URL, tutaona Sydney, Australia na nambari ndefu inayoanza na "8c6dcwe…". Nambari hiyo ni kitambulisho chako muhimu ambacho tumechukua mapema. Badilisha msimbo huo na kitambulisho chako cha kipekee na uone jinsi inavyofanya kazi, unapaswa kupata matokeo sawa. Jaribu kucheza karibu na maeneo. Kwa mimi mwenyewe huko Afrika Kusini, ninatumia Johannesburg na ZA.

Hatua ya 2: Vipengele

Kwa hivyo sasa kwa vitu vya kupendeza. Tutahitaji vifaa vichache, sio vingi na hakuna hata moja ni ghali sana na nimetoa viungo vya Amazon kwa vifaa ambavyo nilitumia. Kumbuka, ikiwa wewe ni mzuri na programu, jisikie huru kutumia onyesho lolote au kifaa cha wavuti ulichonacho. Kwa ujenzi wangu, nilitumia yafuatayo:

Waveshare E-Ink SPI 4.2 "Uonyesho wa SPI

• Bodi ya ESP32 Dev (Ya kawaida)
• Kuongeza Nguvu ya Adafruit 500
• Kifurushi cha Betri ya Lipo ya 5000mAh
• Stripboard (Protoboard)

Utahitaji kuchukua zana za msingi kama vile:

• Chuma cha kulehemu
• Solder
• Multimeter
• Wafanyabiashara
• Piga kidogo ili kutenganisha nyimbo kwenye protoboard
• Waya
• Vipande vya waya
• Gundi (Gundi moto itafanya kazi)
• Laptop iliyo na Arduino IDE imewekwa

Zana pekee ya hali ya juu ambayo unaweza kuhitaji ni printa ya 3D kutengeneza kiambatisho. Ikiwa huna moja, hiyo ni nzuri, fanya uzio wako nje ya kuni na msumeno wa mikono au kitu chochote unachopatikana. Na ndio, printa yangu ya 3D ni ya zamani na yenye vumbi lol.

Hatua ya 3: Programu ya Kompyuta

Kabla ya kuanza kufanya kazi kwenye mzunguko na programu, kwanza tutahitaji toleo la hivi karibuni la IDE ya Arduino ambayo inaweza kupatikana hapa.

Kwa kuwa tunatumia ESP32 na msingi wa Arduino, tutahitaji kusanikisha msingi huu kwenye Arduino IDE. Fuata mwongozo huu rahisi kutoka Github ambayo inakuonyesha ni programu na usanidi gani utahitaji kufanya ili uweze kutumia bodi yako ya ESP32 dev ndani ya Arduino IDE.

Tutahitaji pia maktaba mbili za ziada ili kufanya mfumo wetu ufanye kazi. Ya kwanza ni maktaba ya Arduino JSON ambayo inatuwezesha kusoma na kuchanganua maombi ya JSON ambayo ndio tunapata kutoka Weather Underground. Unaweza kupakua maktaba hizi mbili kutoka kwa Dropbox yangu ya kibinafsi au chini hapa chini. Mara baada ya kuwa na faili, ondoa na uweke kwenye folda yako ya maktaba ya Arduino. Inapatikana kwa ujumla kwenye maktaba ya C: / Watumiaji / YOUR_NAME / Hati / Arduino \. Hakikisha unawasha tena IDE yako vinginevyo Arduino atachukua nyongeza mpya. Nambari kuu ya Arduino SRC pia iko kwenye folda hiyo. Maktaba pia ina toleo lililobadilishwa la sampuli iliyotolewa kutoka kwa maonyesho ya Waveshare. Faili zimebadilishwa kuendeshwa kwenye moduli ya ESP32 na GPIO zao na nimetekeleza "fonti" mpya ambayo ina picha zote za anuwai ya mwezi.

Hatua ya 4: Mzunguko

Sawa hivyo mzunguko wa hii ni rahisi sana na inahitaji tu vifaa vichache na waya.

Wazo la jumla ni kwamba tuna mzunguko wa chaja ya Lipo, kibadilishaji cha kuongeza kutupatia 5V na kisha ESP32 Dev Kit ambayo inashusha voltage kwa 3.3V. 3.3V hii pia hutumiwa kwa onyesho la Waveshare E-Ink. Ndio, hii haina ufanisi kidogo kwa sababu ya kuongeza kisha kushuka chini na mdhibiti wa laini lakini ESP32 inafanya kazi juu ya anuwai ya voltage mbaya sana. Mahali pengine karibu 2.5 - 3.6V. Hii haifai kwa miradi ya betri haswa inayotumia seli za polima ya lithiamu.

Wiring ya msingi ni kama ifuatavyo:

• Kuongeza kipato cha 5V Vin & GND kwenye ESP32 Dev Kit
• ESP32 3.3V 3.3V & GND Onyesho la E-Ink
• ESP32 PIN 18 CLK O-Ink Onyesho
• PIN ya ESP32 23 DIN / MOSI E-Ink Onyesho
• ESP32 PIN 5 CS / SS Onyesho la E-Ink
• ESP32 PIN 32 DC E-Ink Onyesho
• ESP32 PIN 33 RST E-Ink Onyesho
• ESP32 PIN34 BUSY E-Ink Onyesho

Unaweza kuona wiring ni rahisi sana na bodi zangu za DIY zilichukua tu kama dakika 15 kujenga. Hakikisha kuangalia mizunguko mifupi na multimeter kabla ya kutoa nguvu.

Niliondoa pia LED kutoka kwa bodi yangu ya kuongeza nguvu ya ESP32 na Lipo kuokoa karibu 40mA ya nguvu wakati wa hali ya kulala. Hii itasaidia betri kudumu kidogo. Unaweza kutekeleza swichi ya umeme, mzunguko wa kuokoa nguvu, kukatwa kiotomatiki nk ikiwa unataka. Unaweza kupanua mradi huu na kuifanya iwe ngumu kama unavyotaka.

Hatua ya 5: Kanuni

Nambari inaweza kupatikana kwenye folda iliyotolewa wakati wa hatua ya 3 au unaweza kupakua faili ya.ino kutoka chini chini. Utahitaji kusanikisha maktaba zinazohusiana kama ilivyoelezwa katika hatua ya 3 ili kila kitu kifanye kazi pamoja. Hakuna mengi ya kusema kwa hatua hii kwani nambari hutolewa katika hali ya kufanya kazi. Hakikisha kuweka SSID yako na nywila ya mtandao kabla ya kujaribu programu, unaweza kutumia ESP32 WiFi Scan kila siku kugundua mitandao yoyote isiyo na waya iliyo karibu lakini katika programu yangu, habari ya mtandao imewekwa kwa msimbo na msimbo tu. Labda unaweza kuibadilisha kuuliza ni mtandao gani unataka kuungana nao:)

Nambari ni rahisi sana na nitatumia muda kutoa maoni na kuiboresha katika wiki chache zijazo. Sisi kimsingi tunaunganisha kwenye mtandao, kwa upande wangu, mtandao wangu wa nyumbani. Kisha tunajaribu kuungana na Underground Weather na kupokea maandishi ya JSON kutoka kwa wavuti. Maktaba ya ArduinoJSON hutumiwa kutumiwa. au soma, nambari ya JSON katika safu za safu au kamba ambazo zinaturuhusu kudhibiti maadili kabla ya kuionyesha kwa mtumiaji. Nambari ya mwisho ya nambari ni madhubuti ya kupanga programu ya GUI na ilifanywa kwa kujaribu na makosa. Niliangalia onyesho, kuongezeka au kupunguza nafasi ya mali na kukimbia nambari tena hadi nikifurahi jinsi saizi ya fonti, mpangilio na picha zilivyoonekana.

Nilitekeleza utaratibu wa kulala sana kwa ESP32 kuokoa nguvu. Chaguo-msingi ni sekunde 60 lakini ninashauri ubadilishe thamani kuwa kitu kama saa moja au mbili kwani visasisho havijatokea kwa masaa machache. Mfano unakubali sekunde kwa hivyo hakikisha unafanya mabadiliko vizuri.

Nilitumia pia Programu ya Kiwanda cha Dot kutengeneza safu za hex kwa font mpya. Fonti hii hutumiwa kutengeneza "picha" za awamu za mwezi. Ikiwa ungependa kuhariri faili ya fonti basi hakikisha unatumia programu iliyotajwa hapo juu kwa kizazi. Inachanganya sana kwani maktaba ya E-Ink haijaandikwa vizuri na mafanikio yangu mengi ni kwa sababu ya jaribio na makosa. Wakati nitatumia muda mwingi na nambari hii, nitasasisha inayoweza kufundishwa ili kutoa habari zaidi juu ya matokeo yangu.

Fonti inayotumiwa kwa awamu za mwezi lazima ifanyike kulingana na mpangilio wa kawaida wa ASCII. Ukifungua font24 kwenye folda kuu ya EPD, unaweza kuona mpangilio ambapo picha ya 1 inatambuliwa na nafasi nyeupe, ya pili ni "!" (ishara ya mshangao) na kadhalika. Utaona kwamba mimi huvuta font inayohusiana kutumia nambari 3 au alama ya hashtag katika nambari ya mwisho ya mwisho (fanya kaziLunarChar). Hii ni kwa sababu Arduino anatarajia kiwango cha ASCII kutoka 32 hadi 127. Kwa sababu tunatumia fonti ambazo hazina uhusiano wowote na fonti halisi na badala ya tumbo la picha ya awamu ya mwezi, tunahitaji kuhakikisha kwamba tabia ya ASCII inarejelea picha yetu ya mwezi uliochaguliwa. Hii inamaanisha kuwa kutumia! ishara, fonti yetu ya awamu ya mwezi inatuonyesha picha ya awamu ya mwezi wa pili katika orodha hiyo. Ukiangalia fonti ya awamu ya mwezi, utaona rundo zima la awamu za mwezi, zote zikiwa na viwango tofauti vya mwangaza. Katika siku zijazo nitaongeza nambari zaidi ili kutumia picha zote ambazo tumetekeleza. Kwa sasa tunatumia chache tu lakini michoro tayari zimetekelezwa katika fonti ya awamu ya mwezi na inahitaji tu kutekelezwa katika nambari ya kuitumia.

Hatua ya 6: Mkutano wa Mwisho

Sehemu ya mwisho ya ujenzi na ya kuridhisha zaidi, ni mchakato wa mkutano. Mimi iliyoundwa na 3D kuchapishwa ua ambayo inafaa bodi yangu. Mradi huo ni wa DIY sana, hakuna PCB ya kitaalam au mpangilio mmoja wa kiwango. Kwa sehemu kubwa, sanduku nililotumia ni kubwa ya kutosha kubeba chaja yoyote ya lipo au kibadilishaji cha kuongeza unachochagua kutumia. Ilimradi wanapeana utendaji sawa wa kimsingi uliotajwa katika Maagizo haya basi unapaswa kuwa sawa.

Nilitumia screws 4 kushikilia nusu ya juu na chini ya kando pamoja na gundi moto kwa kuweka mizunguko yangu ya DIY. nilitumia matone madogo madogo ya gundi kushikilia betri lakini ikiwa ningekuwa na wakati zaidi, ningependa kutengeneza bracket ya kawaida kwa umeme wote.

Niliamua pia kutengeneza shimo kwa kitufe cha kushinikiza nyuma. Hii inakata betri kutoka kwa kibadilishaji cha kuongeza ambayo ni muhimu ikiwa huna mpango wa kuendesha kifaa 24/7. Kwa bahati mbaya kibadilishaji cha kuongeza bado kinatumia nguvu hata ikiwa ESP32 yako iko katika hali ya usingizi mzito.

Kwa ujumla nimefurahishwa sana na matokeo. Nilijifunza mengi wakati ninatumia ESP32 na ninaweza kuiona nikitumia miradi anuwai katika siku zijazo.

Ikiwa una maswali yoyote, jisikie huru kuuliza, nitakuwa tayari kusaidia na ikiwa utapata makosa yoyote katika hii inayoweza kufundishwa basi tafadhali nijulishe.

BONYEZA: Nilifanya mashine ya CNC kesi ndogo badala ya toleo la 3D iliyochapishwa ambayo ndio unaona kwenye picha zilizoonyeshwa.

BONYEZA: Katika picha zilizoangaziwa tunaona mwezi kamili na 99% ya mwangaza. Kwa hivyo mduara mweupe, kadri mwezi unavyopita katika sehemu zake za kawaida, picha ya mwezi itabadilika ipasavyo. Picha zaidi zitapakiwa wakati mwezi unavyoendelea kupitia awamu zake ili uweze kupata uwakilishi wa picha.

Mkimbiaji Juu katika Changamoto ya Nafasi