EqualAir: valkājams NeoPixel displejs, ko izraisa gaisa piesārņojuma sensors: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Projekta mērķis ir izgatavot valkājamu t-kreklu, kas attēlo aizraujošu grafiku, kad gaisa piesārņojums pārsniedz noteikto slieksni. Grafiku iedvesmojusi klasiskā spēle "ķieģeļu lauzēji", jo automašīna ir kā lāpstiņa, kas izspiež izplūdes gāzu (kas ir kā bumbiņas), kas "trāpa" plaušu gabalos un noārda tos. Ja gaisa piesārņojums pārsniedz slieksni (piemēram, ejot ar automašīnām), displejā tiek atskaņoti citādi nekaitīgie baltie t-krekli. Šo projektu uzbūvēja Jordānija, Marija, Niks un Odesa klasei Māksla un zinātne.

1. darbība: apkopojiet savus materiālus

Displejs:

• 6 * Adafruit NeoPixel digitālā RGBW LED sloksne - balta PCB 144 LED/m
• 1 * Arduino Mega (saskaņā ar Adafruit vietni, lai izmantotu vairāk nekā pāris NeoPixel sloksnes, nepieciešama Arduino Mega)
• 1 * 9 voltu akumulators
• 1 * klēpjdatora lādētājs

Sensing:

1 * Adafruit MiCS5524 sensors (tas bija gaisa piesārņojuma sensors, ko izmantojām, jo tas ir lēts. Trūkums ir tāds, ka tas uztver vairākas gāzes un neatšķir tās)

Cits:

2 * balts t-krekls (mēs iesakām iegādāties pārāk lielus t-kreklus, jo 1) ir jābūt telpai aparatūrai un 2) jums vajadzēs nogriezt nedaudz papildu auduma, lai izveidotu kabatu paslēpt aparatūru)

Rīki:

• Džemperi
• Protoboard
• Kondensators
• Rezistors
• Stiepļu griezējs
• Lodēšanas mašīna
• Šūšanas materiāls un/vai auduma līme

2. solis: NeoPixel režģa salikšana

Lai saliktu NeoPixel režģi, oriģinālās NeoPixel sloksnes ir jāsagriež un jāpielodē atkārtoti atkarībā no vēlamajiem režģa izmēriem. Šim dizainam mēs veidojām NeoPixels režģi 47x16:

1. Izgrieziet 1 metru (144 NeoPixel) sloksnes ar 47 NeoPixel soli, uzmanoties, lai sloksņu malās varētu pielīst kāda telpa (uz NeoPixels apakšas ir redzami mazi metāla vadi). Noteikti sagrieziet tā, lai būtu redzams viss lodēšanas spilventiņš (jo sākumā tie jau ir tik mazi). Iemesls, kāpēc sloksnes ir 47 pikseļi, nevis (144/3 = 48) pikseļi, ir tas, ka jūs zaudēsit vismaz vienu no to sagriešanas, jo NeoPixel ir tik tuvu viens otram.
2. Uzmanīgi nolieciet kolonnas viena otrai blakus (pēc izvēles izmantojiet elektrisko lenti, lai tās noturētu vietā) un pārliecinieties, ka izmēri atbilst vēlamajam (47x16). Izkārtojiet kolonnas S-shēmā.
3. NeoPikseliem ir sprieguma ievades, ieejas un zemējuma vadi, kas jāpievieno to kolēģiem nākamajā joslā. Izmantojot daudzpavedienu vadu, savienojiet kolonnu vadus kopā S-shēmā, uzmanīgi pievienojot pareizos vadus.
4. Atstājiet vadus režģa galos (jābūt diviem galiem - vienam, kur sākāt, un otram, kur beidzāt S -rakstu), un pēc izvēles pievienojiet stieples pagarinājumus. Jūs varat arī pēc izvēles pielīmēt vai citādi nostiprināt vadus beigās. Arī karstā līme virs savienojumiem, lai tos nostiprinātu.
5. Pārliecinieties, ka jūsu tikko samontētais režģis ir drošs, pievienojot aizmugurē vēl dažus elektriskās lentes vai citas līmes slāņus.

Tagad jums vajadzētu būt darba režģim, kuru varat pārbaudīt. NeoPixel Matrix bibliotēkā varat izmantot matrixtest parauga kodu, lai redzētu, vai režģis darbojas, kā paredzēts. Ja tā, tam vajadzētu izskatīties kā iepriekš redzamajā fotoattēlā (ignorējiet Arduino Uno priekšpusē, tas bija paredzēts, lai pārbaudītu kaut ko citu)

3. darbība: sensora pievienošana

Šī projekta galvenais aspekts ir sensors - Adafruit MiCS5524, kas var noteikt dažādas gāzes gaisā un signalizēt to intensitāti, izmantojot analogo ieeju.

1. Vispirms pārliecinieties, vai sensora trīs vadi - spriegums, izeja un zemējums - ir pareizi pieslēgti (pēc izvēles izmantojiet atbilstošas krāsas vadu).
2. Pievienojiet spriegumu Arduino plates 5V izejai un pievienojiet zemi pie plāksnes zemes.
3. Pēc tam savienojiet izvadi ar A0 (vai jūsu izvēlēto analogo tapu) Arduino panelī. Tas ir viss, kas nepieciešams, lai savienotu sensoru ar Arduino.
4. Pēc izvēles izmantojiet seriālo monitoru, lai pārbaudītu, vai sensors ziņo par rādījumiem (rādījumiem vajadzētu svārstīties ap vienu skaitli un mainīties, kad sensors atrodas netālu no oglekļa monoksīda vai citu izgarojumu avota).

Tiešsaistē ir norādījumi šī sensora kalibrēšanai, lai tas būtu jutīgs pret vides izmaiņām. Mēs atstājām sensoru uz dažām stundām, lai noteiktu, kāds ir “parastais” nolasīšanas diapazons telpai, kurā tas atrodas. Tad, lai pārbaudītu displeja “iedarbināšanu”, mēs izmantojām kokvilnas disku, kas iemērc spirtā, lai sensora rādījumi pārsniegtu noteikto slieksni, lai sāktu vienu grafikas cilpu.

4. darbība: koda atkļūdošana

Pievienots kods. Ņemiet vērā, ka augšpusē ir daudz galvenes. Lai lejupielādētu nepieciešamās galvenes, Arduino IDE noklikšķiniet uz skices, iekļaujiet bibliotēku un pēc tam pārvaldiet bibliotēkas. Pirms augšupielādēt pievienoto failu, jums ir jālejupielādē šādas bibliotēkas:

• Adafruit NeoPixel
• Adafruit NeoMatrix
• Adafruit GFX bibliotēka

Kad esat lejupielādējis šīs bibliotēkas, Arduino IDE, zem faila, piemēri, jūs atradīsit koda paraugu, kuru var mainīt, lai pārbaudītu. Piemēram, strandtest un matrixtest bija ļoti noderīgi, lai pārbaudītu NeoPixel režģi. Tiešsaistē ir arī viegli atrast gaisa piesārņojuma sensora paraugu testus.

Pirms varat augšupielādēt failu un redzēt darba režģi, šeit ir dažas koda rindas, kuras var mainīt:

#definējiet PIN 6

#define SENSOR_PIN A0

6. tapa jāpārslēdz uz tapas numuru, kuram NeoPixel režģis ir pievienots Arduino ar

Tapu AO vajadzētu pārslēgt uz tapas numuru, ar kuru sensors ir pievienots Arduino

#define STOP 300

#define NUM_BALLS 8

Adafruit_NeoMatrix matrica = Adafruit_NeoMatrix (GRID_COLS, GRID_ROWS, PIN, NEO_MATRIX_TOP + NEO_MATRIX_LEFT + NEO_MATRIX_COLUMNS + NEO_MATRIX_ZIGZAG, NEO_GRB)

Skaitlis 300 nosaka, cik plaušu pikseļi tiek noārdīti, lai tos uzskatītu par vienu displeja ciklu. Palielinot skaitu, cikls kļūtu garāks (piemēram, vairāk plaušu ir pasliktinājies) un otrādi.

Skaitlis 8 nosaka "bumbiņu" (izplūdes gāzu) skaitu, kas izplūst no automašīnas

Tagad, ja jūs izpildījāt norādījumus, lai precīzi izveidotu režģi, NeoMatrix konfigurācijai vajadzētu darboties. Tomēr ir tikai labi atzīmēt, ka šis iestatījums saka, ka 0, 0 koordināta atrodas augšējā kreisajā stūrī, mēs savienojām sloksņu kolonnas un sloksnes ir savienotas S formātā. Tādējādi, ja jūsu režģis izskatās perfekti, izņemot spoguļattēlu vai 90 grādu leņķi, iespējams, režģi iestatījāt savādāk un šeit ir jāmaina kods. Līdz šī soļa beigām jums vajadzētu iegūt kaut ko līdzīgu videoklipam. Mēs aktivizējam t-kreklu ar kokvilnas bumbiņu, kas iemērc spirtā, grafika atskaņo vienu cilpu un to nevar atkārtoti aktivizēt, kamēr cilpa nav pabeigts.

5. solis: T-krekla salikšana kopā

Yay! Tagad, kad displejs, sensors un kods darbojas, ir pienācis laiks visu salikt kopā. Galu galā visa aparatūra būs piestiprināta pie iekšējā krekla, un tad ārējais krekls uz augšu, slēpjot visu. T-krekli bija pārāk lieli, tāpēc mēs nogriezām sloksni no apakšas. Tas mums deva audumu, kas vajadzīgs kabatas šūšanai, lai paslēptu aparatūru.

Iekšējais krekls:

1. Sāciet, vispirms ievietojot elektriskās lentes sloksnes NeoPixel režģa aizmugurē, lai to nostiprinātu (jūs zināt, ka viss ir kārtībā, ja režģi varat nēsāt vienā gabalā)
2. Audums pielīmē NeoPixel režģi uz iekšējā t-krekla. Pārliecinieties, ka režģis ir centrēts un vietā, kur patiesībā atrodas plaušas.
3. Ļaujiet līmei nožūt pēc vajadzības, pārliecinieties, ka līme nenokļūst krekla aizmugurē, un pielīmējiet kreklu aizvērtu. Kad režģis ir ieslēgts, noskaidrojiet, cik tālu var novietot Arduino, akumulatoru utt. Mums mēs bijām pielodējuši džempera vadus tā, lai mūsu elektroniskās sastāvdaļas būtu krekla aizmugurē.
4. Šujiet auduma sloksni, lai izveidotu nelielu kabatu elektroniskajiem komponentiem. Jūs varat iešūt kabatā dažus komponentus (piemēram, Arduino), lai padarītu to drošāku.
5. Izgrieziet nelielu spraugu, lai sensors varētu ielūkoties, mums tas bija apkakles centrā krekla aizmugurē.

Ārējais krekls: Ārējā krekla iemesls ir tas, ka tas izskatās labāk ar ārējo kreklu. Ārējais krekls slēpj elektroniku un izkliedē NeoPixels gaismu.

1. Uzmanīgi novietojiet ārējo kreklu virs iekšējā krekla
2. Līmējiet audumu vai šujiet iekšējo kreklu pie ārējā krekla tā, lai režģis izskatās iemācīts, kad tas ir izgaismots (attēlā melnās svītras ir vietā, kur atrodas auduma līme)

6. darbība: problēmu novēršana

Apsveicu! Tagad jums ir valkājams t-krekls, kas iedegas, pamatojoties uz gaisa piesārņojuma līmeni. Ja nē, tad jūs, iespējams, sasniedzat aizķeršanos (mēs saskārāmies ar daudziem), tāpēc šeit ir daži problēmu novēršanas ieteikumi:

• Lodēšanas spilventiņi uz NeoPixel sloksnēm ir ārkārtīgi mazi, tāpēc ir grūti nodrošināt režģa savienojumu drošību. Mēs izmantojām svina lodmetālu, daudzpavedienu elektrisko vadu un karsti pielīmēja savienojumus.
• Tā kā NeoPixel bija tik cieši kopā uz sloksnes, mēs zaudējām vismaz 1 pikseļu, kad sagriežam pavedienu. Izmantojot šķēres, bija labāk nekā izmantot precīzu nazi, vienkārši noņemiet plastmasas sveķus un sagrieziet.
• Ja NeoPixel displejs rāda dīvainu krāsu (piemēram, izbalēšanu līdz sarkanai, jebkuru sarkanu nokrāsu, nevis baltu), iespējams, tāpēc, ka režģis nesaņem pietiekami daudz enerģijas. Lai augšupielādētu kodu, mums viss bija atvienots, augšupielādējām kodu, pēc tam atvienojām datoru, pievienojām akumulatoru Arduino un beidzot pievienojām klēpjdatora adapteri tīklam.
• Ja NeoPixel displejā tiek rādītas pilnīgi nejaušas krāsas ar nejaušiem intervāliem, pārliecinieties, vai pamatojums ir vienāds.
• Izmantojot auduma līmi, pārliecinieties, ka neizmantojat pārāk daudz tā, lai tas izplūstu cauri un pielīmētu t-kreklu. Mēs ievietojām koka dēli starp diviem auduma gabaliem, kas citādi būtu aizkustinoši.

Mēs ceram, ka jums patika šī pamācība! Nākamais solis ir savienot tīklu ar pārnēsājamu akumulatoru un izņemt to uz ielas, kur displeju aktivizēs automašīnu piesārņojums un citi piesārņotāji.