Solar Shell - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Dies ist ein Upgrade zu einem meiner Projekte von vor zwei Jahren - der Conch Screamer: https://www.instructables.com/id/Solar-Powered-Conch-Screamer/. Das traditionelle Blasen der Muschel bei Sonnenuntergang hier auf Maui erfolgt nur durch einen Mikrocontroller. Die Eleganz des Projekts war die Solarenergie, aber seine Unabhängigkeit wurde durch die Nützlichkeit untergraben, den Standort der Muschel und ihre Zeitzone programmieren zu müssen. Dies führte dazu, dass der Bau eines für einen Freund eine Vorprogrammierung und Seneszenz erforderte, wenn die Person umzog oder sich die Zeitzonen änderten. Auch das Design des Originals bestand aus rattenverdrahteten Komponenten, die in die Hülle gestopft wurden, was schließlich zu Wasserschäden und langwierigen Umbauten führte. Mikrocontroller wurden mit energiefreundlichen Schlafarrangements und Wechselrelais für Transistoren verbessert.

Schritt 1: Sammeln Sie Ihre Materialien

Ich musste ein paar Teile austauschen, die das Projekt besser machten:

1. Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather Board ca. $20 Ein großartiges Board, das für alles funktioniert.

2. DFPlayer - Ein Mini-MP3-Player für Arduino - Ein super kleines Soundboard, winzig mit Kartenleser und Verstärker in einem sehr kleinen Paket $ 8 DFRobot

3. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout - Das perfekte RTC-Modul funktioniert jahrelang mit einer Menge Software … $ 13

4. GPS-Modul mit Gehäuse von DFRobot wieder - super kleine Maschine sehr schnell und genau

5. NPN-Bipolartransistor (PN2222)

6. TIP120 Darlington-Leistungstransistor

7. 3 Widerstände 1k

8. Lautsprecher

9. Lipo-Batterie - rund oder flach nach Wahl

10. TP 4056 --generisch zum Laden von Akkus aus Solarzellen--günstig

11. ALLPOWERS 1 STÜCK 2,5 W 5 V 500 mAh Mini Solarmodul Solarsystem Epoxy Ladegerät DIY 130x150mm $9

12. Robuster Ein/Aus-Schalter aus Metall mit grünem LED-Ring - 16 mm Grün Ein/Aus Adafruit $ 5

Schritt 2: Bestellen Sie Ihre Leiterplatten

Der beste Teil des Lernens aus älteren Projekten besteht darin, neue Wege zu finden, mit Problemen umzugehen – das Schlimmste ist, dass Rattennester voller Drähte sind, die Amateur-Builds plagen, und die ungetrübte Freude, Ihr Design von PCBway zurückzubekommen (ich habe keine Verbindung zu irgendjemandem und bekomme kein Geld für Bestellungen…) alle Teile einstecken und bam es funktioniert (oder nicht…) Für 20 Dollar und eine Stunde Arbeit an Eagle sind die Ergebnisse erstaunlich.

Schritt 3: Verdrahten Sie es

Ich habe die Eagle-Board-Zeichnung beigefügt, damit Sie alle Verbindungen daraus ziehen können, anstatt ein schlechtes Fritzing-Diagramm. Alle Komponenten passen problemlos auf die Platine, außer dem Transistor - den größeren habe ich auf der Rückseite montiert, um Platz zu sparen und flach zu bleiben. Ich habe einige Schraubverbinder (siehe Fotos) bekommen, um Lautsprecher, Solarzelle, Batterie, GPS und den Schalter an der Platine zu befestigen.

Schritt 4: Erstellen Sie es

Die Struktur ist relativ einfach zu montieren. Holen Sie sich eine Muschelschale von legitimer Größe - nicht beeindruckend, wenn Sie eine kleine Kaurimuschel auf das Brett legen - wenn alles andere fehlschlägt, können Sie eine in 3D drucken … Für den Hauptträger habe ich einen dieser beliebten Weinflaschenhalter aus Bugholz verwendet und damit günstig. Die Komponenten und das Board wurden mit einer billigen modifizierten iPhone-Hülle für den Strand vor einer Sintflut geschützt. Das GPS wird in einem eigenen wasserdichten Gehäuse geliefert, was schön ist. Alle Teile sind an der Unterseite des Solarpanels mit Schuhcreme versehen und eine lackierte Aluminiumkante wurde platziert, um das Erscheinungsbild abzurunden. Ich habe hier keinen 3D-Drucker, daher würde ein unteres Gehäuse für die Solarzelle auch gut funktionieren. Der Lautsprecher ist das einzige Bauteil, das in die Schale selbst eingeschoben wird. Der Schalter mit dem LED-Licht wird entweder in den Rand der Aluminiumeinfassung oder durch das Holz unterhalb der Schale gesteckt. Bisher hat der Bau mehrere schwere Regenfälle überstanden.

Schritt 5: Programmieren Sie es

Es gibt viele unruhige Teile des Codes. Das Programm verwendet eine Bibliothek namens Dusk2Dawn, die den Sonnenuntergang berechnet, wenn ein bestimmter Ort und eine bestimmte Zeitzone überschritten werden. Es kommt nicht in Frage, eine Nachschlagetabelle für alle verfügbaren Zeitzonen zu haben. Um dies zu umgehen, stelle ich eine mittlere Zeitzone von -12 ein und verwende dann die Aktivierungszeit für die Uhrtaste bei der Ersteinrichtung, um die RTC einzustellen und nachfolgende Alarme für die Lebensdauer der Uhr. Minuten und Sekunden zusätzlich zur Basiszeit werden an die RTC für das nächste Aufwachen weitergegeben. Es verwendet eine Bibliothek: RTClibExtended.h, um die Alarme zu erledigen, und es funktioniert gut. Der Adafruit ESP 32 ermöglicht einen sehr geringen Ruhestromverbrauch (ca. 50 Mikroampere) und das Einstellen der Speicherorte lat und long im permanenten Speicher nach dem Neustart war mit dem

RTC_DATA_ATTR-Variablen. Sie müssen Serial2 mit diesem Gerät verwenden, da SerialOne an etwas anderem beteiligt ist, wenn Sie die Daten vom GPS erhalten. Das System funktioniert, indem es das Gerät einschaltet, wenn Sie sich gerade bei Sonnenuntergang in einer guten GPS-Position befinden. Die Stromversorgung beim ersten Hochfahren wird vom Transistor an die GPS-Einheit gegeben, die sich zusammen mit der LED im Netzschalter einschaltet. Das GPS findet Ihren Standort in etwa einer Minute, zeichnet ihn im permanenten Speicher auf, stellt die RTC-Uhr auf Datum und Uhrzeit ein, die Stromversorgung wird von GPS und LED getrennt, die nächste Weckzeit wird an RTC gesendet und das ESP geht in den Ruhezustand über RTC an die Stromversorgung. Beim Aufwachen mit einem Signal von der RTC an einen Pin 33, der normalerweise hoch gehalten wird, wird die Leistung an das Soundmodul gesendet, um dessen Sonnenuntergangsmusik abzuspielen und dann herunterzufahren und den Alarm zurückzusetzen. Dieser verbraucht wenig Strom und lässt sich mit dem TP 4056 und der Solarzelle problemlos wieder aufladen.

Schritt 6: Verwenden Sie es

Das ist eine wirklich lustige Maschine. Der Muschelschlag zum Sonnenuntergang ist in vielen Strandgemeinden auf der ganzen Welt beliebt - sitzen Sie in Ihrem Tommy Bahama-Stuhl, und der Sonnenball, der hinter einer Wolke untergeht, wird rekursiv mit Sonnenuntergangsbildern hochgeladen.