IlluMOONation - aqlli yoritish modeli: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Siz hech qachon tungi osmonga qaradingizmi va hech qanday yulduzni ko'ra olmadingizmi?

Dunyo bo'ylab millionlab bolalar tunda sun'iy yorug'likning ko'payishi va keng qo'llanilishi tufayli ular yashaydigan Somon yo'lini hech qachon boshdan kechirmaydilar, bu nafaqat koinotga bo'lgan nuqtai nazarimizni buzadi, balki atrof -muhit, xavfsizlik, energiya iste'moli va sog'ligimizga salbiy ta'sir qiladi..

Uch milliard yil davomida Yerda hayot faqat Quyosh, Oy va yulduzlarning yoritilishi natijasida yaratilgan yorug'lik va qorong'ulik ritmida mavjud bo'lgan. Endi sun'iy chiroqlar qorong'ilikni yengadi va bizning shaharlarimiz tunda porlaydilar, bu tabiiy kunduzgi-kechki tartibni buzadi va atrofimizdagi nozik muvozanatni o'zgartiradi. Ayniqsa, bu hodisadan zarar ko'rgan turlardan biri - dengiz toshbaqalari.

Dengiz toshbaqalari tug'ilganda, ular xavfsizlikka erishish uchun okeanga yo'l ko'rsatadigan oyga yorug'lik manbai sifatida qaraydilar. Ammo shu kunlarda plyajlarning ko'cha yoritgichlari shunchalik ravshan bo'ldiki, toshbaqalar ko'pincha ularni suvsizlanishdan, yirtqichlardan yoki yo'lda mashinalar bosib ketishidan o'lib ketishadi. Boshqa tungi hayvonlar ham, bu toshbaqalar bilan bir xil bo'lmasa -da, bu yorqin nurlardan zarar ko'radi. Kechasi bu sovuq tonnali chiroqlardan foydalanish ularning odatdagi sirkadiyalik ritmidan adashishiga va biologik funktsiyasini, ba'zan hatto o'lim darajasiga qadar o'zgarishiga olib kelishi mumkin.

Odamlar uchun ko'k chiroq melatonin darajamizga ta'sir qiladi, bu esa uyquni kamaytiradi va natijada ko'plab boshqa muammolarni keltirib chiqaradi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, tungi sun'iy yorug'lik semirish, depressiya, uyqu buzilishi, qandli diabet, ko'krak bezi saratoni va boshqalarni rivojlanish xavfini oshiradi.

Agar siz shu paytgacha o'qigan bo'lsangiz, ehtimol, biz nima qilishimiz mumkin? Xo'sh, kerak bo'lmaganda chiroqni o'chirish va chiroqlarning rangini qizil va sariq ranglarga o'zgartirish - yaxshi boshlanish. Biroq, bizga yorug'lik ifloslanishi bizning Yerga etkazgan halokatli oqibatlarini chindan ham ta'sir qilish va qaytarish uchun butun dunyodagi shaharlarda joriy etiladigan tizim kerak.

Biz bu erda SEAside Lighting Co. kompaniyasida mukammal echim topdik. Biz sizlarga taqdim etamiz: illuMOONation -asosiy sensorlar va LEDlar yordamida ekologik toza ko'cha chiroqlaridan tashkil topgan bizning Smart Lighting tizimimiz. illuMOONation-bu nafaqat ob'ekt faollashtirilishi va atrof-muhit nazorati ostida, balki siz ham uyda qilishingiz mumkin bo'lgan narsadir! Qiziqdingizmi? Xo'sh, bu Smart Lighting Modelining o'z versiyasini qanday yaratishni bilish uchun o'qing … va, ehtimol, bir kun kelib, uni haqiqatga aylantiradi!

Asosiy xususiyatlar:

• Harakatlanuvchi chiroqlar - Ultrasonik sensor ob'ekt qaerda joylashganligini aniqlaydi va tegishli chiroqni yoqadi, qolganlari esa o'chadi.
• Bir tomonlama-okean qirg'og'ida va plyajdan narida, shuning uchun tunda qirg'oqqa chiqadigan hayvonlar ko'zni porlashdan chalg'itmaydi, shu bilan birga transport vositalari va piyodalar uchun to'liq ko'chani qamrab oladi.
• Qizil rangli chiroqlar - tungi hayvonlar to'lqin uzunligini qisqaroq ko'rish qobiliyatiga ega, shuning uchun iliq ohanglar ularga unchalik ta'sir qilmaydi, shuningdek, yuqorida aytib o'tilgan tungi ko'k nurning zararli ta'siri tufayli odamlar uchun yaxshiroqdir.
• Yansıtıcı ekranlama va pastga burchak - yorug'lik, ekran moduli ichidagi aks ettiruvchi material yordamida yo'naltiriladi va pastga buriladi, shuning uchun yorug'lik tarqalishini ko'paytirmasdan katta maydonni qamrab oladi.
• Yorug'lik/Qorong'i rejimi - Energiyani tejash uchun yorug'lik kerak bo'lganda, kerak bo'lmagan chiroqlar va sensorlar o'chiriladi
• Ob -havoga sezgir - harorat va namlik ko'rsatkichlarini oladi va yorug'lik tarqalishiga moyil bo'lganda uning intensivligini pasaytiradi
• Ekologik toza - atmosferaga fotoalbom yoqilg'ining qo'shilishini kamaytirish uchun quyosh nuri bilan batareyani zaryadlash uchun quyosh panelli aqlli energiya tizimi.
• Markaziy displey - OLED ekrani sensor qiymatlari va yorug'lik tizimining rejimini ko'rsatadi, bu umumiy foydalanuvchilar va ma'murlar uchun qulayroqdir
• Ma'lumotlar jurnali - Sensor ma'lumotlari SD -kartada saqlanadi, shuning uchun uni yanada takomillashtirish va atrof -muhitga moslashtirish uchun tahlil qilish mumkin.

Ta'minotlar

Tuzilishi -

• 2 11 "x 14" ko'pikli taxtalar
• 2 ta popsicle tayoqchalari
• Alyuminiy folga 6 "x 6" kvadrat
• 3 ta yashil quvurlarni tozalash vositalari
• 1 dyuymli tayoq (diametri 1/2 ")
• 3 ta keng somon
• Qum
• Sariq, yashil, ko'k, jigarrang va qora qurilish qog'ozi

Elektronika -

• 3 RGB LED
• Ultrasonik sensor
• DHT harorat/namlik sensori
• Fotoresistor (Snap davrlari to'plami yoki Arduino to'plamidan)
• Mini quyosh paneli
• Mini OLED displey
• Micro SD kartani o'quvchi
• Micro SD karta
• 2 Arduino
• 2 ta DC-to-9 voltli quvvat ulagichlari
• 2 9 voltli batareyalar
• Non paneli
• 100 kOhm qarshilik
• 6 100 Ohmli rezistorlar
• Diodni to'g'rilash moslamasi
• Arduino IDE (kodni ishga tushirish uchun o'rnatilgan)
• Alligator erkak-erkak, erkak-ayol va erkak-erkak simlari

(Datchiklar, simlar va boshqalar bilan Arduino UNO Boshlang'ich to'plamini bu erga bosing).

Uskunalar -

• Issiq yopishtiruvchi qurol
• X-Acto pichog'i
• Qaychi
• Yelim tayoqchasi
• Suyuq elim
• Bo'yoq cho'tkasi
• Tel kesgichlar

1 -qadam: Atrof muhitni yarating

1. Ko'pikli taxtalarni oling va ularni issiq elim bilan birlashtiring, shunda uzunroq tomonlari bir -biriga tekis bo'lib, modelingiz uchun kattaroq tayanch yaratiladi.
2. Popsikl tayoqchalarini yarmiga bo'ling va ularni ikkita taxta bir -biriga to'g'ri keladigan chiziq bo'ylab bir xil masofada va perpendikulyar yopishtiring. Bu bo'g'inni mustahkamlash uchun.
3. Dübel tayog'ini 2 dyuymli 4 bo'lakka belgilang va X-Acto pichog'i yordamida kesib oling.
4. Taxtaning 4 burchagidan qirralardan taxminan 1,5 dyuymli teshiklar qiling va dübel qismlarini issiq yopishtiring. Dübeller taxtaga har tomondan perpendikulyar ekanligiga ishonch hosil qiling.
5. Taxtani aylantiring va uning tekisligini tekshiring (u mini stolga o'xshash bo'lishi kerak). Yo'l, o't, yo'lak va bo'linish uchun qurilish qog'ozining bo'laklarini kesib oling.
6. Yorug'lik tizimi uchun muhitni ko'rsatish uchun yopishtiruvchi tayoq yordamida bu qismlarni taxtaga yopishtiring.
7. Bo'yoq cho'tkasidan foydalanib, taxtaning bo'sh tomoniga suyuq elim surting. Quritilishidan oldin, qum qo'shing va yopishqoq bo'lguncha elimga bir tekis surting. Keyin bu "plyajda" suvni simulyatsiya qilish uchun ko'k qog'ozdan foydalaning.
8. Quvur tozalagichlarini maqsadli muhitda yashaydigan hayvonlarni ifodalash uchun 2 ta dengiz toshbaqasi shaklida burab qo'ying.

2 -qadam: Chiroqlarni qo'shing

1. Chiroqlar uchun ustunlar yaratish uchun somonlarni yarmiga bo'ling.
2. Plyaj va piyodalar o'rtasida bo'linadigan bo'lakda taxtadan bir xil masofada 3 teshik qiling. Somon mos keladimi yoki yo'qligini tekshirib ko'ring, agar ularni kattalashtirmasangiz.
3. Alyuminiy folga yopishtiruvchi tayoq yordamida bir xil o'lchamdagi qora qurilish qog'oziga yopishtiring. Qog'ozda biriktirilgan shablonni 3 marta kuzatib turing va yorug'lik uchun ekran hosil qilish uchun shakllarni kesib oling.
4. LED uchun har bir ekranning o'rtasida teshik qiling. Kichkina boshlang va faqat LEDlar mos kelguncha, lekin tushmasa ham, asta -sekin oshiring.
5. Qalqonning 4 tomonini buking (folga yuqoriga qaragan holda). Yonlarni birlashtirish va uni 3D qilish uchun kichik tasmalardan foydalaning.
6. LEDlarning yorug'lik qismini pastga eging, shunda ular chiziqlar vertikal bo'lganda 60º burchak hosil qiladi.
7. Erkak-ayol 3 ta simni o'z simlariga ulang: tuproq uchun qora, yashil qiymat uchun yashil, qizil rang uchun qizil. Moviy pin bu loyiha uchun ishlatilmayapti. Simlarni somon nuri ustunlari orqali o'tkazing.
8. Har bir LEDni orqa tomondan issiq elim bilan yopishtiring, uning qismlariga yoki metall simlariga to'g'ridan -to'g'ri tegmang.
9. Simlarni va somonlarning pastki qismini taxtaning teshiklaridan o'tkazing. Qutblarni har tomondan perpendikulyar mustahkamlash uchun issiq elimdan foydalaning.

3 -qadam: Sensorlarni qo'shing

1. Yo'l oxirida ultratovush sensori uchun teshikni taxtaning chetidan taxminan 0,5 dyuym kesib oling. Sensorni ichkariga kiriting, shunda u taglikdan yon tomondan perpendikulyar va issiq elim bilan mahkamlanadi. Bu juda muhim, shuning uchun o'qishlar aniq va signallar taxtadan emas, ob'ektdan sakraydi.
2. Yo'lning qarama -qarshi tomonidagi burchakda OLED va DHT pinlariga mos keladigan teshiklarni kesib oling. Yana bir bor elektr komponentlariga xavf solmasdan issiq elim bilan mahkamlang.
3. Fotoresistorni to'siqqa va birinchi yorug'likdan oldin ulash uchun lentani ishlating. Ushbu Fotoresistor moduli dasturga xayriya sifatida Snap Circuits yaratuvchisi Elenco tomonidan taqdim etilgan sovg'adir.
4. Nihoyat, datchiklarni Arduino -ga ulash paneli va taqdim etilgan sxemalar yordamida ulang. 2 Arduino -ni bir -biriga ulaganingizga ishonch hosil qiling va ikkinchi Arduino -da faqat "xodim" deb nomlanuvchi SD -karta sxemasi mavjud. Ikkinchisi, barcha sensorlar bilan, "xo'jayin" dir.

4 -qadam: Kodni qo'shing

1. Davom etishdan oldin, taqdim etilgan kodning tamoyillari va uning modelda qanday ishlashini tushunish uchun oqim jadvallarini ko'rib chiqing.
2. Arduino IDE dasturini kompyuterga o'rnating. Kodni biriktirilgan Google Drive papkasidan yuklab oling. Agar kompilyator talab qilsa, kutubxona menejeridan SPI, Wire va DHT, Adafruit_GFX va Adafruit_SSD1306 kutubxonalarini o'rnating va kiriting.
3. Agar kerak bo'lsa, pin raqamlarini kontaktlarning zanglashiga mos ravishda o'zgartiring. Agar siz ko'rsatilgan sxemalar bilan bir xil pinlardan foydalansangiz, bu qadamni e'tiborsiz qoldiring.

5 -qadam: modelni sinab ko'ring

1. Tegishli kodni har bir Arduino -ga yuklang va quvvat uchun batareya paketlariga ulaning.
2. Ma'lumot yig'ish uchun kerak bo'lganda dasturni ishga tushiring, SD karta transkripsiyasi avtomatik ravishda boshlanadi.

Bizning modelimizning yopiq sinovi orqali biz to'plagan ma'lumotlar ilova qilingan. Afsuski, ob -havo sharoiti va xavfsizlik muammolari tufayli biz uni ochiq havoda sinovdan o'tkaza olmadik, ammo u hali ham kontseptsiya isboti va sinov muhiti haqida ma'lumot beradi.

Sinov davrida (uy) ichki holatni tartibga solish tufayli, sinov davomida harorat va namlik ko'rsatkichlari nisbatan bir xil bo'lib qoldi. Vaqti -vaqti bilan ko'tarilishlar bor, lekin ularning tez -tez uchrab turmasligi va korrelyatsiyaning yo'qligi sababli xatolar bo'lishi mumkin. Masofa ham xato chegarasidan tashqarida o'zgarmaydi, chunki atrofda odamlarning haqiqiy mashinalari yo'q edi. Ammo, agar bu to'liq o'lchovli model bo'lganida, masofa, ehtimol, mintaqadagi faollik darajasining o'zgarishi va bu naqshlarni oldindan aytib bo'lmaydiganligi sababli, eng o'zgaruvchan omil bo'lar edi. Biroq, model deraza yonida joylashganligi sababli, fotorezistor qiymatlari keskin o'zgaradi. Model birinchi marta tunda ishga tushirilganda, ular 50 -kichik diapazonda o'qiladi. Biroq, quyosh ko'tarilganda va atrofdagi yorug'lik yanada yorqinroq bo'lganda, fotorezistor qiymatlari mos ravishda ko'tariladi. Shundan so'ng, sinov zonasida pardalar yopilganda, grafik yana pasayadi, lekin xonaning sun'iy yoritilishi yoqilganda, ular orqaga qaytadi. Xulosa qilib aytganda, to'plangan ma'lumotlar orqali bizning modelimiz haqiqatan ham atrofdagi ma'lumotlar to'g'risida aniq hisobot berishini va bu ma'lumot tizim sharoitlarini aks ettirish va yorug'lik ifloslanishini kamaytirishga o'z hissasini qo'shish uchun ishlatilishi mumkinligini aniq isbotladi. bir butun.

6 -qadam: Muammolarni bartaraf etish

Hech narsa bo'lmaydi? Muammoni hal qilish uchun quyidagi amallarni bajaring:

Boshlashdan oldin -

• Kod ikkala Arduinosga to'g'ri tuzilganligiga ishonch hosil qiling. Agar kompilyator xato xabari ko'rsatsa, nima deyilganiga qarab o'zgartirishlar kiriting. Ba'zi keng tarqalgan muammolar - bu noto'g'ri/kutubxonalar etishmasligi, nuqta -vergul yoki USB ulanishi uchun noto'g'ri tanlangan port.
• Ulanish va batareya zaryadini tekshiring. Non panelidagi quvvat va er relslari Arduino -ga ulanganligiga ishonch hosil qiling.

Chiroqlar yoqilmaydimi? -

• OLED -da "Qorong'i rejim yoqilgan" deb yozilganligiga ishonch hosil qiling. Aqlli tizim energiyani tejash va keraksiz ishlatishni oldini olish uchun "yorug'lik rejimi" vaqtida LEDlarni o'chiradi.
• LEDlarni yoqish yoki o'chirish uchun oddiy kodni ishlatib ko'ring. Sinov paytida qarshilik ko'rsatishni unutmang.

OLED yoqilmaydimi? -

• "Xodim" Arduino -ni kompyuterga ulang va qiymatlar o'qilishini tekshirish uchun ketma -ket monitorni oching.
• SD -kartadagi mavjud faylni o'chirib tashlang va kodni qayta ishga tushiring.

SD -karta ma'lumotni o'qimayaptimi? -

• SD -kartani o'quvchiga to'g'ri va to'g'ri o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling.
• Kartadagi ma'lumotlarni saqlash uchun etarli joy mavjudligiga ishonch hosil qiling.

Har qanday boshqa narsa? -

Biz bilan bog'laning va biz muammoni hal qilishga yordam bera olamiz

7 -qadam: Xulosa

Umuman olganda, illuMOONation - bu butun dunyo bo'ylab qirg'oq bo'yidagi yorug'lik uchun ideal keng qamrovli yoritish echimi. Uning o'ziga xos xususiyatlari yorug'lik bozorida hech qachon ko'rilmagan va uning yorug'lik ifloslanishini kamaytirishga ta'siri, shuningdek, ekologik jihatdan ongli va odamlar uchun ham, hayvonlar uchun ham foydali. Biroq, biz bilamizki, illuMOONation mukammal emas. Loyiha uchun taqdim etilgan vaqt va materiallar cheklanganligi sababli biz to'liq hajmli modelni yasay olmadik va uni haqiqiy tashqi muhitda sinovdan o'tkaza olmadik. Ammo sizning yordamingiz bilan biz illuMOONation -ni keyingi bosqichga ko'tarib, uni er yuzidagi barcha hayot uchun yaxshiroq dunyo bo'lish uchun kundalik hayotimizga qo'sha olamiz.

Kelajak rejalari -

Bizning keyingi loyihamiz - bu qo'shimcha komponentlarni qo'shish va ularni atrof -muhitga moslashtirish. Masalan, hayvonlar va transport vositalarining/odamlarning harakatlarini farqlash uchun sezgir sensorlarni kiritish foydali bo'ladi, chunki yovvoyi tabiatni o'tish uchun chiroqlarni yoqish shart emas. Bundan tashqari, biz har bir yorug'lik ustunida IQ -emitent va qabul qilgichni o'rnatishni rejalashtirmoqdamiz, bu esa plyajda "ko'rinmas devor" ni tashkil qiladi. "Devor" faqat tunda toshbaqalarni ko'paytirish davrida faollashadi va kimdir plyaj hududiga o'tib ketganda signal berish uchun mayin signal eshitiladi. Bu yana yovvoyi tabiatga ehtiyotkorlik bilan munosabatda bo'lish va ularning ko'proq zararlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun yana bir eslatma. Agar bizda etarli materiallar bo'lsa, biz quyosh energiyasi tizimini joriy qila olamiz, chunki energiya samaradorligi bizning dunyomizga antropogen ta'sirni kamaytirishning yana bir muhim omilidir. Biz, shuningdek, boshqa jamoalar bilan hamkorlik qilishni va yorug'lik ifloslanishi bilan bog'liq ko'plab muammolarni hal qiladigan va haqiqatan ham hamma narsani qamrab oladigan yoritish echimini yaratish uchun o'z g'oyalarimizni birlashtirishni xohlaymiz.

Qiyinchiliklar va yutuqlar -

Astler-Ilmiy seminarni Adlerga kelmasdan yakunlash, hech kim oldindan aytib bo'lmaydigan o'zgarish edi. Ayniqsa, Zoom orqali muhandislik loyihasi ustida ishlash juda qiyin bo'ldi, chunki biz har bir kishi o'z uyida nima qilayotganini ko'ra olmaymiz, shuning uchun muammolarni yuzaga kelganda bartaraf etish va tuzatish qiyin. Biroq, biz o'z rejamizga rioya qilishimizga ishonch hosil qilish uchun ma'lum mexanizmlarni qo'lladik va har kim har kim nima qilayotganidan doim xabardor. Bir diqqatga sazovor joy - bu loyihalarni kuzatish elektron jadvali bo'lib, biz har bir vazifani, ularning tavsifini, maqomini, ularni kim bajarishini va loyihaning umumiy borishini tasvirlab berdik. Bu bizga yanada samarali ishlashimizga imkon berdi, chunki biz bir -birimizni tekshirib turishimiz va kerak bo'lganda yordam berishimiz mumkin edi, va ayniqsa, kelgusi oylarda zarur bo'lgan muloqot ko'nikmalarini rivojlantirishga imkon berdi.

Rahmat -

Bizning ajoyib instruktorimiz Xesus Garsiyaga har xil komponentlardan qanday foydalanishni o'rgatgani va bizga uzoq dasturda ham ushbu dasturda qatnashish imkoniyatini bergani uchun katta baqir -chaqir. Qolaversa, Geza Gyuk, Kris Breskiy va Ken Uolchakka ko'rsatgan yordamingiz uchun katta rahmat. Sizning tushunchangiz haqiqatan ham bizning ko'nikmalarimizni loyihalar doirasidan tashqariga chiqardi va biz kelajakda biz olgan saboqlarni biz bilan birga olib boramiz. Biz, shuningdek, Kelli Borden va Adler Planetariumidagi har bir kishiga ushbu dasturni har yili o'tkazgani va o'zimiz kabi ehtirosli yoshlarga o'z ona shahrimizda STEM sohasi va astronomiyasi bilan shug'ullanishga ruxsat bergani uchun samimiy minnatdorchiligimizni bildirmoqchimiz. Va nihoyat, eng muhimi, ASW tengdoshlarimizga har birimizga shunday qiziqarli, aloqador va qo'llab -quvvatlovchi guruh bo'lgani uchun rahmat. O'tgan 3 hafta davomida bir -birimizni tanib, do'st bo'ldik, bu biz tasavvur qilmagan narsaga o'xshamadi va bu tajriba butun umr davom etadi.

ZIP fayl -

Uyda illuMOONation modelini yaratish uchun kerak bo'lgan barcha materiallarga kirish uchun BU YERGA bosing.