Coque solaire : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Il s'agit d'une mise à niveau d'un de mes projets d'il y a deux ans--le crieur de conque: https://www.instructables.com/id/Solar-Powered-Conch-Screamer/. Le soufflage traditionnel de la conque au coucher du soleil ici à Maui uniquement par un microcontrôleur. L'élégance du projet résidait dans l'alimentation solaire mais son indépendance était minée par l'utilité d'avoir à programmer l'emplacement de la conque et son fuseau horaire. Cela rendait la construction d'un ami nécessitant une préprogrammation et une sénescence lorsque la personne déménageait ou que les fuseaux horaires changeaient. De plus, la conception de l'original consistait en des composants câblés de rat fourrés dans la coque, ce qui a finalement entraîné des dégâts d'eau et de longues reconstructions. Les microcontrôleurs ont été améliorés avec des configurations de veille écoénergétiques et le remplacement des relais pour les transistors.

Étape 1: Rassemblez vos documents

J'ai dû changer quelques pièces qui ont amélioré le projet:

1. Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather Board environ 20 $ Une excellente planche qui fonctionne pour tout.

2. DFPlayer - Un mini lecteur MP3 pour Arduino - Une super petite carte son, minuscule avec lecteur de carte et ampli dans un très petit paquet 8 $ DFRobot

3. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout - Le module RTC parfait fonctionne avec une tonne de logiciels pendant des années… 13 $

4. Module GPS avec boîtier de DFRobot à nouveau - super petite machine très rapide et précise

5. Transistor bipolaire NPN (PN2222)

6. Transistor Darlington de puissance TIP120

7. 3 résistances 1k

8. Conférencier

9. batterie lipo - ronde ou plate au choix

10. TP 4056 --générique pour charger la batterie à partir d'une cellule solaire--pas cher

11. ALLPOWERS 1PC 2.5W 5V 500mAh Mini Module de Panneau Solaire Système Solaire Époxy Cellule Chargeur DIY 130x150mm $9

12. Interrupteur marche/arrêt en métal robuste avec anneau LED vert - 16 mm vert marche/arrêt Adafruit 5 $

Étape 2: Commandez vos PCB

La meilleure partie de l'apprentissage de projets plus anciens est de développer une nouvelle façon de traiter les problèmes - le pire est que les rats nichent de fils qui infestent les constructions amateurs et la joie sans mélange de récupérer votre conception de PCBway (je n'ai aucune affiliation avec qui que ce soit et j'obtiens pas d'argent pour les commandes…) brancher toutes les pièces et bam ça marche (ou pas…) Pour 20 dollars et une heure de travail sur Eagle, les résultats sont incroyables.

Étape 3: câblez-le

J'ai joint le dessin de la carte Eagle afin que vous puissiez en retirer toutes les connexions plutôt qu'un mauvais diagramme fritzing. Tous les composants s'intègrent facilement sur la carte, à l'exception du transistor - le plus gros que j'ai monté à l'arrière pour économiser de l'espace et le maintenir à plat. J'ai des connecteurs à vis (voir photos) pour fixer le haut-parleur, la cellule solaire, la batterie, le GPS et passer à la carte.

Étape 4: Construisez-le

La structure est assez facile à assembler. Obtenez une conque de taille légitime - pas impressionnante si vous mettez une petite coquille de cauris sur la planche - si tout le reste échoue, vous pouvez en imprimer une en 3D… Pour la poutre principale, j'ai utilisé l'un de ces porte-bouteilles de vin en bois courbé qui sont populaires et donc pas cher. Les composants et la carte ont été protégés d'un déluge avec un étui iPhone modifié bon marché pour la plage. Le GPS est livré dans son propre boîtier étanche, ce qui est agréable. Toutes les pièces sont chaussées jusqu'au bas du panneau solaire et un bord en aluminium peint a été placé pour compléter l'apparence. Je n'ai pas d'imprimante 3D ici, donc un boîtier inférieur pour la cellule solaire fonctionnerait également bien. Le haut-parleur est le seul composant qui est glissé dans la coque elle-même. L'interrupteur avec la lumière LED est soit placé dans le bord de l'entourage en aluminium, soit à travers le bois sous la coque. Jusqu'à présent, la construction a survécu à plusieurs orages violents.

Étape 5: Programmez-le

Il y a beaucoup de parties agitées dans le code. Le programme utilise une bibliothèque appelée Dusk2Dawn qui calcule le coucher du soleil lorsqu'un lieu et un fuseau horaire particuliers sont dépassés. Il est hors de question d'avoir une table de correspondance pour tous les fuseaux horaires disponibles, donc pour contourner ce problème, j'ai défini un fuseau horaire moyen de -12, puis j'utilise l'heure d'activation du bouton de l'horloge sur la configuration initiale pour régler le RTC et les alarmes suivantes pour la durée de vie de l'horloge. Les minutes et les secondes en plus de l'heure de base sont transmises au RTC pour son prochain réveil. Il utilise une librairie: RTClibExtended.h pour faire les alarmes et ça marche bien. L'Adafruit ESP 32 permet une très faible utilisation du courant de veille (environ 50 microampères) et le réglage des emplacements lat et long dans la mémoire permanente après le redémarrage était facile avec le

Variables RTC_DATA_ATTR. Vous devez utiliser Serial2 avec cet appareil car le SerialOne est impliqué dans autre chose lorsque vous obtenez les données du GPS. Le système fonctionne en allumant l'appareil lorsque vous êtes juste au coucher du soleil avec une bonne localisation GPS. L'alimentation de ce premier démarrage est fournie par le transistor à l'unité GPS qui s'allume avec la LED de l'interrupteur d'alimentation. Le GPS trouve votre position en une minute environ, l'enregistre dans une mémoire permanente, règle l'horloge RTC pour la date et l'heure, l'alimentation est déconnectée du GPS et de la LED, la prochaine heure de réveil est envoyée à RTC et l'ESP se met en veille en ne laissant que le RTC au pouvoir. Au réveil avec un signal du RTC à une broche 33 qui est normalement maintenue haute, la puissance est envoyée au module de sons pour jouer sa musique de coucher de soleil, puis éteindre et réinitialiser l'alarme. Cela utilise une énergie minimale et est facilement rechargé avec le TP 4056 et la cellule solaire.

Étape 6: l'utiliser

C'est une machine vraiment amusante. Le coup de conque pour le coucher du soleil est populaire dans de nombreuses communautés balnéaires du monde entier --- assis dans votre chaise Tommy Bahama, une boule de soleil se couchant derrière un nuage est téléchargée de manière récursive avec des images de coucher de soleil.