Sensorer ya Mtiririko wa Maji wa Gharama ya chini na Onyesho la Mazingira: Hatua 8 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:55

Maji ni rasilimali ya thamani. Mamilioni ya watu hawana maji safi ya kunywa, na watoto wengi kama 4000 hufa kutokana na magonjwa yaliyochafuliwa na maji kila siku. Hata hivyo, tunaendelea kupoteza rasilimali zetu. Lengo kuu la mradi huu ni kuhamasisha tabia endelevu zaidi ya matumizi ya maji na kuongeza uelewa juu ya maswala ya maji ulimwenguni. Ninatumia transducer ya piezo, LED zingine na arduino. Kifaa hicho ni mfano mbaya wa ambayo hatimaye itakuwa teknolojia ya kushawishi ambayo inahimiza tabia endelevu na inaleta uelewa juu ya matumizi ya maji. Huu ni mradi wa Stacey Kuznetsov na Eric Paulos katika Maabara ya Mazingira Hai, katika Taasisi ya Uingiliano wa Kompyuta na Binadamu ya Chuo Kikuu cha Carnegie Mellon Iliyotengenezwa naStacey [email protected]://staceyk.org paulos.net/Mazingira ya Kuishi Utafikia utendaji bora wakati wa kutumia transducer ya piezo, kwa hivyo maelezo haya yanayofundishwa njia ya piezo. Shukrani za pekee kwa Briam Lim, Bryan Pendleton, Chris Harrison na Stuart Anderson kwa msaada wa maoni na muundo wa mradi huu!

Hatua ya 1: Kusanya Vifaa

Utahitaji: - Breadboard- Microcontroller (nilitumia Arduino) - Mastic- Piezo Transducer (https://www.radioshack.com/product/index.jsp?productId=2062402) - LED chache (nilitumia manjano 2, 2 nyekundu, 2 kijani) - Mmiliki wa mshumaa au kontena lenye ukubwa sawa- Waya- 1 Mohm (au thamani nyingine kubwa) kipinga- 4.7K Resistors (3) - 1K Resistors (1) - Resistors zenye thamani ya chini (kwa LED) - Kukata waya- waya za jumper- Mastic- op amp (LM613)

Hatua ya 2: Jenga Mzunguko

Mzunguko huo una kipaza sauti kuongeza ishara kutoka kwa piezo na mgawanyiko wa voltage kuinua voltage ya msingi. Kuna kipinga-thamani cha kati kati ya pembejeo mbili hufanya piezo, ambayo hufanya kama kontena la kuvuta-chini kwa ishara.

Hatua ya 3: Jaribu Mzunguko

Ambatisha piezo kwenye mzunguko, na unganisha arduino. Mgawanyiko wa voltage huweka voltage ya msingi kwa 2.5V, kwa hivyo usomaji wa msingi wa ishara unapaswa kuwa karibu 512 kwenye pini ya Analog ya Arduino (nusu ya njia kati ya 0 na 1023). Mgodi hubadilika +/- 30 karibu 520. Unaweza kuona kushuka kwa thamani kuzunguka nambari hii.

Hatua ya 4: Suluhisha Sensorer yako ili Kugundua Kutetemeka

Wakati bomba linawashwa, mitetemo ya bomba itasababisha piezo kutoa mkondo unaobadilika-badilika. Kwa kuwa msingi wa kusoma unakoma karibu 520, unaweza kuhesabu amplitude karibu na nambari hii ili kugundua kutetemeka. Kizingiti changu kimewekwa 130, lakini unaweza kuongeza au kupunguza hii kulingana na aina ya mtetemo ambao unataka kuhisi na unyeti wa kipande chako cha piezo. Ili kujaribu ishara, tumia mastic kushikamana na piezo kwenye uso gorofa. Jaribu kugonga au kukwaruza juu ya uso katika maeneo tofauti na nguvu tofauti angalia ni aina gani ya usomaji unaopata kwenye Arduino. Ili kupunguza kelele, ninapendekeza kuhesabu wastani wa pembejeo. Hii ni njia mbaya ya kuamua amplitude ya mawimbi ambayo huepuka chanya za uwongo kwa sababu ya tuli tuli. Mbinu za hali ya juu zaidi kama vile FFT pia inaweza kutumika.// Mfano wa Codeint sensor = 2; // Analog inint val = 0; // Kusoma kwa sasa kwa wastani wa alama ya analogi; // Wastani wa mbio ya amplitudeint wimbi MIDPOINT = 520; // Usanidi wa msingi wa kusoma kusoma () {Serial.begin (9600); wastani = MIDPOINT; // kuweka wastani katikati] kitanzi batili () {val = analogRead (sensor); // Kokotoza wimbi la wimbi ikiwa (val> MIDPOINT) {val = val - MIDPOINT; } mwingine {val = MIDPOINT - val; } // hesabu ya wastani wa wastani wa ampliti avg = (wastani * 0.5) + (val * 0.5); ikiwa (wastani> 130) {// mtetemo umegunduliwa! Serial.println ("TAP"); kuchelewesha (100); // kuchelewa kuhakikisha bandari ya Serial haijajaa kupita kiasi}}

Hatua ya 5: Unda Onyesho la Mazingira

Ikiwa sensorer yako inafanya kazi vizuri, unaweza kuongeza onyesho la mazingira kuonyesha habari. My LED zinaoana kama kwamba kila rangi inaangazwa na LED mbili. Ili kufanya hivyo, ambatisha mwongozo wa 'ndani' (mfupi) wa kila rangi pamoja, na utumie kipinga cha thamani ya chini kabla ya kuungana na Arduino. Unganisha uongozi wa ardhi (mrefu) wa LED zote na ambatisha ardhini kwenye Arduino. Mara tu taa za LED zimeunganishwa, tumia kishikilia mshumaa kuweka onyesho. Kwa kuwa kishika mshumaa kimeundwa kwa aluminium, unaweza kutaka kuweka kizihami kama kipande cha plastiki, chini ya chombo kabla ya kuingiza taa za LED ili kuzuia mzunguko usipunguke.

Hatua ya 6: Tumia Data ya Sensorer Kuendesha Onyesho

Inanichukua kama sekunde 10 kunawa mikono. Kwa hivyo, nimepanga onyesho kuonyesha taa ya kijani kwa sekunde 10 za kwanza baada ya bomba kuwashwa. Baada ya sekunde 10, taa ya manjano ya LED inawaka. Onyesho huwa nyekundu ikiwa maji hubaki baada ya sekunde 20, na huanza kuwasha taa nyekundu ikiwa bomba inabaki kukimbia kwa sekunde 25 au zaidi. Tumia mawazo yako kuunda maonyesho mbadala!

Hatua ya 7: Weka Sensorer na Uonyeshe Kwenye Bomba la Maji

Tumia mastic au udongo kushikamana na piezo kwenye bomba, na safu nyingine ya mastic ili kupata onyesho juu. Lazima ulazimishe kurekebisha kizingiti chako au 'MIDPOINT' kutoka hatua ya 4. Ishara pia inaweza kuathiriwa kidogo na joto ya bomba.

Hatua ya 8: Mapendekezo ya Baadaye

Unaweza kuchagua kuendesha Arduino kwenye betri. Mafunzo yanayokuja yatakuonyesha jinsi ya kuendesha onyesho hili kwa kuchora nguvu moja kwa moja kutoka kwa maji yenyewe, au kwa kutumia nishati ya nuru iliyoko karibu!