Yengil ifloslanish yechimi - Artemida: 14 qadam

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

Yorug'lik ifloslanishi - bu butun dunyo bo'ylab hammamizga ta'sir qiladigan narsa. Lampochka ixtiro qilinganidan buyon yorug'lik ancha ommalashib ketdi va Nyu -York va Chikago kabi yirik shaharlarda ishlatila boshladi. Bu nurlarning barchasi har xil turdagi hayvonlarga ta'sir qilishi mumkin; Masalan, oydan foydalanib, okeanga yo'l topishi kerak bo'lgan toshbaqalar, oy uchun xavfli ko'cha chirog'ini xato qilib, katta yo'lda ketishadi. Yorug'lik qushlarning migratsiyasiga va ularning juftlanish davrlariga ham ta'sir qiladi. Yorug'lik ifloslanishi ta'sir qiladigan barcha hayvonlarning ustiga, bu bizga ham ta'sir qiladi. Qachonki biz tunda ko'chada yurganimizda va ko'k chiroqlarni ko'rganda, ongimiz kunduzi deb o'ylashga majbur qiladi. Shuning uchun bizning miyamiz melatonin ishlab chiqarmaydi; uyquga ketishimiz uchun zarur bo'lgan kimyoviy moddalar. Bu kimyoviy moddalar unchalik ishlab chiqarilmagani uchun, bizning uyqu jadvalimiz buziladi, bu esa ko'plab boshqa muammolarni keltirib chiqaradi.

Biroq, Artemisning engil ifloslanish yechimi yordamida biz yorug'lik ifloslanishi nuqtai nazaridan yaxshiroq ertangi kunni yaratishni osonlashtiramiz. Bizning nurimiz issiq rang rangiga ega, shuning uchun ko'k nurni chiqarmaslik uchun bizni kechgacha uyg'onishimiz kerak deb o'ylashga majbur qiladi. Arduino Uno, turli xil datchiklar va Snap davrlari yordamida yorug'lik bizning hududimizdagi faollik, qorong'ilik va boshqalarga asoslanib o'chadi yoki o'chadi. Bizning yechimimiz bilan atmosferaga kamroq yorug'lik tushadi, shuning uchun biz barcha hayvonlar qatori tungi osmonning go'zalligidan bahramand bo'lamiz, bu bizning muhitimizni baxtli saqlashga yordam beradi.

1 -qadam: Materiallaringizni to'plang

Artemidani yasashning birinchi bosqichi materiallarni yig'ishdir.

Yuqoridagi birinchi rasmda ko'rinib turganidek, sizga kerak bo'ladigan jismoniy materiallar ro'yxati:

• Super Starter Kit Uno R3 loyihasi - bu sizning mikrokontroleringiz, taxtangiz va sizga kerak bo'ladigan barcha datchiklarga ega bo'ladi, shunda siz ulardan nurni kodlash uchun foydalanishingiz mumkin. Xususan, sizga kerak bo'ladi:

  • USB-Arduino kabeli (va noutbukda USB port bo'lmasa adapter)
  • Erkak-erkak simlari
  • Erkak-ayol simlari
  • Qo'shimcha uzun simlar (agar kerak bo'lsa kesiladi)
  • Jumper kabellari (Snap Circuits fotorezistorini taxtaga ulash uchun)
  • Micro SD karta va o'quvchi
  • OLED ekran
  • Arduino Uno mikrokontroller
  • PIR sensori
  • DHT (namlik/harorat) sensori
  • 220k Om qarshilik
  • Non paneli
  • RGB LED (4x) yoki oddiy LED (4x)
  • Fotorezistor
• Klassik Snap Circuits to'plami (yuqoridagi qo'llanmada ko'rsatilganidek). Xususan, sizga Snap Circuits fotorezistori kerak bo'ladi.
• Qaychi
• Yog'och tayoqlar
• Exacto pichog'i
• Tel -striptizchi
• Tornavida
• Qora ko'pikli yadro
• Qurilish qog'ozi
• Ikkinchi rasmda ko'rsatilgandek, datchiklarni kodlash uchun sizga ish stoli/noutbukda Arduino Genuino ilovasi kerak bo'ladi.
• Uchinchi rasmda ko'rsatilgandek, buning uchun sizga ba'zi do'stlar kerak bo'ladi!

2 -qadam: PIR / Foto -qarshilik - kod

Siz yaratgan birinchi kod PIR (harakat sensori) va fotorezistor uchun. Bu ikkita sensorni bitta kodga birlashtirib, biz yorug'lik zulmat darajasiga ham, bu sohadagi faollikka (yoki uning etishmasligiga) ham ta'sir o'tkaza olamiz. Mana, kodning har bir asosiy vazifasi:

setup (): bu funksiya ketma -ket monitorni faollashtiradi va LED pinini chiqish, PIR pinini esa kirish sifatida o'rnatadi.

loop (): bu funksiya photo_value () funktsiyasini va checkPIRStatus () funktsiyasini bajaradi

NBhere (): bu funksiya LEDlarda harakat sensori yoqilmagan bo'lsa o'chadi deb yozadi

SBhere (): bu funksiya LEDlarni yoqilgan holatda yozadi, shuning uchun ular harakat sensori yoqilgan bo'lsa, yorqin ko'rinadi

checkPIRStatus (): bu funksiya sensordan ma'lumotlarni oladi, keyin xabar qilingan qiymat 451 dan yuqori ekanligini tekshiradi. Agar u bo'lsa va sensor o'chirilgan bo'lsa, u yoqiladi va SBhere () ishlaydi. Ammo, agar bildirilgan raqam kam bo'lsa va sensor yoniq bo'lsa, u holda sensor o'chiriladi va NBhere () ishlaydi.

photo_value (): bu funksiya raqamning yuqori, o'rta yoki past ekanligini tekshiradi va shunga mos ravishda yorug'lik qizg'inligini o'zgartiradi.

3 -qadam: PIR / Foto -qarshilik - Elektr sxemalari

Sizning kodingiz muvaffaqiyatli tuzilgandan so'ng, yuqoridagi Fritzing diagrammasida bo'lgani kabi, non panelini ulang. Ishni tugatgandan so'ng, hamma narsa to'g'ri ulanganligiga va hech narsa joyida emasligiga ishonch hosil qiling. 4 ta oddiy LED yoki RGB LEDga qo'shimcha ravishda sizga kerak bo'ladi:

• PIR sensori
• Fotorezistor
• Uchta erkak-ayol simlari
• Erkak-erkak simlari
• 4 220k Om qarshilik

Sizning kodingiz taxtaga muvaffaqiyatli yuklanganidan so'ng, qo'lingizni PIR sensori ustiga silkiting. Chiroqlar yonishi va yonishi kerak, agar siz ketma -ket monitorni ochsangiz, "Harakat aniqlandi!" Deb o'qilishi kerak. Qo'lingizni PIRdan olib qo'ysangiz, ketma -ket monitorda "Harakat tugadi!" Yozuvi bo'lishi kerak, va LED (yoki chizish diagrammasida ko'rsatilgan RGB LED) xiralashishi va o'chishi kerak:).

Fotorezistorga kelsak, agar siz uni yopib qo'ysangiz, LED yoritilishi va/yoki yonishi kerak, va qo'lingizni ko'targaningizdan so'ng, LED xira bo'lishi kerak. Agar siz o'z hududingizdagi barcha chiroqlarni yoqsangiz, LED o'chirishga yaqin bo'lishi kerak.

4 -qadam: OLED / DHT - kod

Kodning PIR/fotorezistor segmentini tugatgandan so'ng, siz OLED/DHT kodiga o'tishga tayyormiz! To'g'ri ishlayotganda, bu kod atrof -muhitdagi namlik/harorat ma'lumotlarini olishi kerak va bu ma'lumot ketma -ket monitorda ko'rsatilgandan so'ng, OLED ekranida bu ma'lumotni, shuningdek boshqa sensorlarning holatini ko'rsatishi kerak.

Mana, koddagi har bir funksiya:

setup (): bu funksiya ketma -ket monitorni faollashtiradi va kutubxonalarni ishga tushiradi

loop (): bu funksiya harorat/namlik uchun o'zgaruvchilarni yaratadi, so'ng namlik/harorat haqidagi ma'lumotlarni OLED ekran va ketma -ket monitorda ko'rsatadi.

Bu kodni ishga tushirish uchun yuklab olishingiz kerak bo'lgan kutubxonalar:

U8g2 kutubxonasi

Sidenote: yuqoridagi kod DHT/OLED uchun ham, SD -karta uchun ham, faqat DHT/OLED sensorlarini boshqaradigan funktsiyalar.

5 -qadam: OLED / DHT - elektr sxemalari

Sizning kodingiz muvaffaqiyatli tuzilgandan so'ng, yuqoridagi Fritzing diagrammasida bo'lgani kabi, non panelini ulang. Ishni tugatgandan so'ng, hamma narsa to'g'ri ulanganligiga va hech narsa joyida emasligiga ishonch hosil qiling. 4 ta oddiy LED yoki RGB LEDga qo'shimcha ravishda sizga kerak bo'ladi:

• OLED ekran
• DHT sensori
• Erkak-erkak simlari
• 4 220k Om qarshilik

Kod taxtaga muvaffaqiyatli yuklanganidan so'ng, namlik/harorat haqidagi ma'lumot ketma -ket monitorda, OLED ekranida esa Adafruit ekrani ko'rsatilgandan so'ng, namlik harorati to'g'risidagi ma'lumotlar tepada, har bir sensorning holati ko'rsatilishi kerak. pastda "ON" yoki "OFF" deyish:).

6 -qadam: OLED -dan ma'lumotlarni yig'ish

Seriyali monitor yordamida biz namlik/harorat ma'lumotlarini grafikga aylantira oldik. Agar sizning kodingiz muvaffaqiyatli ishlasa va ketma -ket monitorda namlik/harorat to'g'risidagi to'g'ri ma'lumotni ko'rsangiz, "Asboblar" ni, so'ng "Serial Plotter" ni bosing. Buni bosgandan so'ng, siz ma'lumotlarning grafikini olishingiz kerak. Ma'lumot yig'ish uchun DHT sensorini non paneliga ulang, oxirgi kodni ishga tushiring va keyin ma'lumotlarni olish uchun DHT sensorini derazangiz yaqinida yoki quyosh botishidan quyosh botguncha o'rnating.

Harorat va Tselsiy bo'yicha o'ngdagi grafikda quyosh botishi bilan harorat asta -sekin kamayadi. Bu ma'lumotlar quyosh botishi paytida 19:00 dan 22:00 gacha to'plangan. Kechasi ko'pincha kunduzga qaraganda pastroq haroratni beradi, chunki quyosh endi maydonni to'g'ridan -to'g'ri isitmaydi. Bu o'lchovlar harorat va namlik ma'lumotlarini to'playdigan DHT sensori yordamida to'plangan.

Chapdagi grafik - havodagi namlik va vaqtga nisbatan foiz o'lchovidir. Ma'lumotlar DHT sensori yordamida 19:00 dan 22:00 gacha to'plangan. Vaqt o'tishi bilan namlik ko'tarila boshladi, bu yaqin kelajakda yog'ingarchilikni ko'rsatishi mumkin. Yog'ingarchilik yorug'lik moslamalarini loyihalashda e'tiborga olinishi kerak, chunki yomg'ir, qor va tuman kabi ob -havo hodisalari ko'rinishni pasaytiradi va yorug'lik tarqalishiga ta'sir qiladi.

7 -qadam: SD -karta - kod

Endi siz OLED/DHT segmentini va PIR/fotorezistor segmentini muvaffaqiyatli kodladingiz, siz oxirgi segmentga tayyormiz: SD -karta kodi. To'g'ri ishlagan holda, ushbu kodning maqsadi - SD -kartaning fotorezistor ma'lumotlarini o'qishi va kun bo'yi yorug'lik tendentsiyalarini ko'rsatishi.

Mana, koddagi har bir funksiya:

setup (): bu funksiya ketma -ket monitorni faollashtiradi va istalgan ma'lumotlarni ketma -ket monitorga yozib qo'yadi

loop (): bu funksiya taymerni o'rnatadi

writeHeader (): bu funksiya ma'lumotlarning sarlavhalarini SD -karta fayliga bosib chiqaradi

logData (): bu funksiya vaqt, namlik va haroratni SD -karta fayliga yozib qo'yadi

Sizga qo'shimcha kutubxonalar kerak bo'ladi:

• SD. FAT kutubxonasi
• DHT uchun oddiy kutubxona

8 -qadam: SD -karta - elektr sxemalari

Sizning kodingiz muvaffaqiyatli tuzilgandan so'ng, yuqoridagi Fritzing diagrammasida bo'lgani kabi, non panelini ulang. Ishni tugatgandan so'ng, hamma narsa to'g'ri ulanganligiga va hech narsa joyida emasligiga ishonch hosil qiling. Sizga kerak bo'ladi:

• SD -kartani o'quvchi
• Fotorezistor
• Erkak-erkak simlari
• 1 220k Om qarshilik

Kod muvaffaqiyatli yuklanganidan so'ng, fotorezistorni derazangiz yonida qoldiring yoki uni hovliga olib chiqing. Quyosh botguncha uni quyosh botishi bilan qoldiring va qaytib kelganingizda, micro SD kartani chiqarib oling. Keyin, SD -kartani o'quvchi yordamida noutbukni ma'lumotni o'qib chiqing va u bilan grafik yarating!

9 -qadam: SD -kartadan ma'lumotlarni yig'ish

Yuqorida biz SD -kartadagi fotorezistor qiymatlari bo'yicha biz to'plagan ma'lumotlarning rasmi. Bu ma'lumotni yig'ishning maqsadi - yorug'lik tendentsiyalarini kechayu kunduz ko'rish, shuning uchun biz er yuzidagi barcha hayvonlarning hayotini buzadigan sun'iy yorug'lik manbai bor -yo'qligini bilib olamiz.

Ma'lumot to'plash uchun, Fritzing diagrammasi yordamida fotorezistorni non paneliga ulang va ko'rsatma oxiridagi zip faylidagi oxirgi kodni ishga tushiring. Ma'lumotlaringizni yig'ish uchun micro SD -kartani o'quvchiga ulang va fotorezistorni derazangizga yoki tashqarisiga quyosh botishidan quyosh botguncha o'rnating.

Bu ma'lumotlar yorug'lik intensivligini o'lchaydigan fotorezistor tomonidan to'plangan. Ma'lumotlar 12:00 dan 6:45 gacha to'plangan va quyosh chiqishini o'z ichiga oladi. Quyosh ko'tarilganda, yorug'lik intensivligi oshdi, bu esa fotorezistor tomonidan olingan qiymatlarning oshishiga olib keldi. Bu ma'lumotlardan sun'iy yoritish zarur bo'lganda aniqlash mumkin, chunki fotorezistor atrofdagi tabiiy yorug'lik intensivligini aniqlaydi va qachon sun'iy yorug'liksiz ko'rinadigan landshaftni yaratish uchun etarlicha yorqinligini aniqlay oladi.

10 -qadam: barcha kodlarni birlashtirish

Kodning uchta alohida komponentini kodlashni tugatgandan so'ng, barchasini birlashtirish vaqti keldi! Kodingizning uchta komponentini olib, barcha dasturlar o'rtasida hech narsa bir xil emasligiga ishonch hosil qiling va keyin ularni boshqa dasturga joylashtiring. Shundan so'ng, hamma narsa sizning taxtangizga Fritzing diagrammasidagi kabi ulanganligiga ishonch hosil qiling va dasturni ishga tushiring! Biz uchun, bir necha marta, biz barcha komponentlarni birlashtirganimizda, kod ishlamagan, shuning uchun, agar birinchi navbatda ishlar ishlamayotgan bo'lsa, ushbu ko'rsatmaning nosozliklarni tuzatish qismini ko'rib chiqing.

11 -qadam: Takliflar/Muammolarni bartaraf etish

Quyida sizning kodingiz ustida ishlayotganda yuzaga kelishi mumkin bo'lgan muammolar bo'yicha ba'zi takliflar mavjud. Biz tajribamizdan bilamizki, kod ba'zida juda zerikarli va stressli bo'lishi mumkin, shuning uchun umid qilamizki, bu maslahatlar sizga "yorug'lik ifloslanishini hal qilish yo'lini" takrorlashga yordam beradi:):).

Umumiy:

• Barcha simlaringiz to'g'ri pimlarga ulanganligiga ishonch hosil qiling, ular o'zgaruvchilarni aniqlashda sizga dasturda aytiladi.
• Barcha simlar to'g'ri ulanganligiga ishonch hosil qiling (masalan, sizning LEDning salbiy va ijobiy tomonlarini o'zgartirish kerak)
• LEDni kodlashda va aksincha, sizning taxtangizda RGB yo'qligiga ishonch hosil qiling

Agar dasturchi javob bermasa:

• Arduino va mikrokontrollerni qayta ishga tushiring
• USB-ni ajratib oling va qayta ulang
• Sizning portingiz Arduino Uno ekanligini tekshiring ("Asboblar", keyin "Port" ga o'ting).
• Yangi bo'sh faylni oching va uni ishga tushiring va keyin asl kodni ishga tushiring

Bu erda yechim topa olmaysizmi?

Https://www.arduino.cc/en/Guide/Troubleshooting2 (Arduino muammolarini tuzatish rasmiy sayti) ga kiring va muammoingizni qidiring.

12 -qadam: modelni loyihalash

Chiroqlarni loyihalashtirish va 3D chop etish uchun zip faylidagi diagrammalardan foydalaning (lekin 3d printer kerak emas). Modelni loyihalashni boshlash uchun o'lchami 56 sm x 37 sm bo'lgan ko'pikli yadro yoki plakatni kesib oling. Kabel o'tkazishni osonlashtirish uchun yog'och bloklarni burchaklarga issiq yopishtirib taxtani ko'taring. Qora qurilish qog'ozini taxtaga yopishtirib, lampalar bo'lishi kerak bo'lgan teshiklarni kesib, yo'lingizni va o'tingizni yarating. Taxta uzunligini 4 ga bo'linib, taglikdagi bo'shliqlarni kesib, ularni bir -biridan teng masofada joylashtiring. Sensorlarning joylashishini (fotorezistor va PIR) va OLED ekranini aniqlang, shunda siz simlarni arduinoga uzatish uchun tayanch qismlarini kesib olishingiz mumkin. Barcha teshiklar kesilgandan so'ng, simlarni uzatishni boshlang, shunda ular model ostidan o'tib, arduinoga ulanadi. Hammasi tugagach, datchiklar va chiroqlarni issiq yopishtiring!

13 -qadam: Hammasini birgalikda sinab ko'ring

Endi dizayn, elektr va kodlash komponentlari tugagandan so'ng, ishingizni sinab ko'rish vaqti keldi! Davom eting va dasturingizni doskaga yuklang, agar u ishlayotgan bo'lsa, tabriklayman !! Agar yo'q bo'lsa, muammoni hal qila olasizmi yoki yo'qligini bilish uchun ushbu ko'rsatmaning nosozliklarini tuzatish qismiga qayting.

Tungi osmonni hammaga qaytarish uchun Artemida kabi engil ifloslanish echimlari muhim ahamiyatga ega. Asrlar mobaynida odamlar tungi osmondan qo'rqishdi va yorug'likni qutqaruvchi sifatida qabul qilishdi, garchi ko'p hayvonlar tabiiy yashash joylari yaqinida yorug'lik ko'pligidan azob chekishsa. Yorug'likni ifloslantiruvchi ushbu echimdan foydalanib, biz va atrofimizdagi boshqa hayvonlarning tabiiy jadvallari buzilmasligi uchun, biz atrof -muhitni yaxshilashga qadam qo'yishimiz mumkin, shunda biz hammamiz baxtli va sog'lom yashay olamiz!

14 -qadam: Rahmat

Bizning ko'rsatmalarni o'qiganingiz uchun katta rahmat!:) Bu loyihani quyidagi guruhlarsiz amalga oshirish mumkin emas edi, shuning uchun biz minnatdorchilik bildirmoqchimiz:

• Xesus Garsiya (Adler ASW dasturidagi o'qituvchimiz) bu sensorlardan qanday foydalanishni o'rgatgani va muammolarni bartaraf etishga yordam bergani uchun!
• Ken, Geza, Kris, Kelli va Adler Teen Programs guruhining qolgan a'zolari bizga ushbu loyihada yordam berishdi.
• Mehmon ma'ruzachilar LaShelle Spenser, Karlos Roa va Li-Vey Xung bizni loyihalarimizda ijodiy bo'lishga ilhomlantirgan qiziqarli suhbatlar uchun.
• Snap Circuits bizga sxemalar haqida ko'proq bilib olishga va yakuniy loyihamizda bizga yordam bergan juda qiziqarli to'plamni yuborish uchun
• Adler donorlari bizning yakuniy taqdimotimizni ko'rib, bizga fikr bildirishdi:)

Bundan tashqari, yuqorida biz yorug 'ifloslanish echimini ishlab chiqarishda ishlatilgan barcha chizmalar, modellar, kutubxonalar va kodlarga ega zip fayli joylashgan. Agar siz buni uyda qilishni xohlasangiz, uni yuklab olishingizni tavsiya qilamiz!

Bu yorug'lik ifloslanishining echimi uchun bizning barcha omborimizni bu erdan yuklab oling!