شل الطاقة الشمسية: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

هذه ترقية إلى أحد مشاريعي منذ عامين - صراخ القوقع: https://www.instructables.com/id/Solar-Powered-Conch-Screamer/. النفخ التقليدي لصدفة المحارة عند غروب الشمس هنا في ماوي فقط بواسطة متحكم دقيق. كانت أناقة المشروع هي الطاقة الشمسية ولكن استقلاليتها تقوضت بفعل الحاجة إلى برمجة موقع البوق والمنطقة الزمنية الخاصة به. هذا جعل بناء واحد لصديق يستلزم البرمجة المسبقة والشيخوخة عندما يتحرك الشخص أو تتغير المناطق الزمنية. يتكون التصميم الأصلي أيضًا من مكونات سلكية من الفئران محشوة في الغلاف والتي أدت في النهاية إلى تلف المياه وعمليات إعادة البناء الطويلة. تم تحسين وحدات التحكم الدقيقة من خلال ترتيبات النوم الصديقة للطاقة وتغيير المرحلات للترانزستورات.

الخطوة 1: اجمع المواد الخاصة بك

اضطررت إلى تغيير بعض الأجزاء التي جعلت المشروع أفضل:

1. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board حوالي 20 دولارًا أمريكيًا لوحة رائعة تناسب كل شيء.

2. DFPlayer - مشغل MP3 صغير لـ Arduino - لوحة صوت صغيرة جدًا ، صغيرة مع قارئ بطاقات ومضخم صوت في حزمة صغيرة جدًا بقيمة 8 دولارات DFRobot

3. Adafruit DS3231 Precision RTC Breakout - تعمل وحدة Perfect RTC مع عدد كبير من البرامج لسنوات … 13 دولارًا

4. وحدة GPS مع ضميمة من DFRobot مرة أخرى - آلة صغيرة فائقة السرعة ودقيقة للغاية

5. NPN ثنائي القطب الترانزستور (PN2222)

6. TIP120 الطاقة دارلينجتون الترانزستور

7. 3 مقاومات 1 كيلو

8. المتحدث

9. بطارية يبو - جولة أو شقة اختيارك

10. TP 4056 - عام لشحن البطاريات من الخلايا الشمسية - رخيص

11. ALLPOWERS 1 قطعة 2.5 واط 5 فولت 500 مللي أمبير وحدة صغيرة للطاقة الشمسية النظام الشمسي شاحن خلية الايبوكسي DIY 130x150 مللي متر 9 دولار

12. مفتاح تشغيل / إيقاف معدني متين مع حلقة LED خضراء - تشغيل / إيقاف تشغيل أخضر 16 مم Adafruit 5 دولارات

الخطوة 2: اطلب ثنائي الفينيل متعدد الكلور

أفضل جزء من التعلم من المشاريع القديمة هو تطوير طريقة جديدة للتعامل مع المشكلات - الأسوأ هو أن الفئران تعشش الأسلاك التي تصيب هياكل الهواة والفرحة غير المشوهة لاستعادة تصميمك من PCBway (ليس لدي أي انتماء مع أي شخص والحصول على لا يوجد نقود للطلبات …) توصيل جميع الأجزاء وتشغيلها (أو لا تعمل …) مقابل 20 دولارًا وساعة من العمل على Eagle ، كانت النتائج مذهلة.

الخطوة 3: اربطها

لقد أرفقت رسم لوحة Eagle حتى تتمكن من إزالة جميع الاتصالات من ذلك بدلاً من رسم تخطيطي سيء. تتلاءم جميع المكونات بسهولة على اللوحة باستثناء الترانزستور - المكون الأكبر الذي قمت بتثبيته على الظهر لتوفير المساحة وجعله يظل مسطحًا. حصلت على بعض الموصلات اللولبية (انظر الصور) لتوصيل مكبر الصوت والخلية الشمسية والبطارية ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والتبديل إلى اللوحة.

الخطوة 4: قم ببنائه

الهيكل سهل التجميع إلى حد ما. احصل على غلاف محارة بحجم شرعي - ليس مثيرًا للإعجاب إذا وضعت قوقعة صغيرة على السبورة - إذا فشل كل شيء آخر ، يمكنك طباعة واحدة … وبالتالي رخيصة. تم حماية المكونات واللوحة من الطوفان باستخدام حقيبة iPhone معدلة رخيصة للشاطئ. يشحن GPS في غلافه المقاوم للماء وهو لطيف. جميع القطع عبارة عن حذاء Gooed في الجزء السفلي من اللوحة الشمسية وتم وضع حافة من الألومنيوم المطلي لإكمال المظهر. ليس لدي طابعة ثلاثية الأبعاد هنا ، لذا فإن الحالة السفلية للخلية الشمسية ستعمل أيضًا بشكل جيد. السماعة هي المكون الوحيد الذي ينزلق في الغلاف نفسه. يتم وضع المفتاح مع مصباح LED إما في حافة محيط الألومنيوم أو من خلال الخشب الموجود أسفل الغلاف. حتى الآن ، نجا المبنى من عدة عواصف مطيرة شديدة.

الخطوة 5: برمجة ذلك

هناك الكثير من الأجزاء الملتهبة في الكود. يستخدم البرنامج مكتبة تسمى Dusk2Dawn تحسب غروب الشمس عند مرور موقع معين ومنطقة زمنية معينة. لا جدال في أن يكون لديك جدول بحث لجميع المناطق الزمنية المتاحة ، لذا للتغلب على هذا ، قمت بتعيين منطقة زمنية متوسطة من -12 ثم استخدم وقت التنشيط لزر الساعة في الإعداد الأولي لتعيين RTC والإنذارات اللاحقة لحياة الساعة. يتم تمرير الدقائق والثواني بالإضافة إلى الوقت الأساسي إلى RTC للاستيقاظ التالي. يستخدم مكتبة: RTClibExtended.h لعمل الإنذارات ويعمل بشكل جيد. يتيح Adafruit ESP 32 استخدامًا منخفضًا جدًا لتيار النوم (حوالي 50 ميكرو أمبير في الثانية) وتعيين المواقع في وضع عرضي وطويل في الذاكرة الدائمة بعد إعادة التشغيل كان سهلاً مع

متغيرات RTC_DATA_ATTR. يجب عليك استخدام Serial2 مع هذا الجهاز حيث أن SerialOne متورط في شيء آخر عندما تحصل على البيانات من GPS. يعمل النظام عن طريق تشغيل الجهاز عندما تكون عند غروب الشمس في موقع GPS جيد. يتم إعطاء الطاقة في هذا التمهيد الأول بواسطة الترانزستور إلى وحدة GPS التي تعمل جنبًا إلى جنب مع LED في مفتاح الطاقة. يجد GPS موقعك في غضون دقيقة تقريبًا ، ويسجله في ذاكرة دائمة ، ويضبط ساعة RTC للتاريخ والوقت ، ويتم فصل الطاقة عن GPS و LED ، ويتم إرسال وقت الاستيقاظ التالي إلى RTC وينتقل ESP إلى وضع السكون تاركًا فقط RTC إلى السلطة. عند الاستيقاظ بإشارة من RTC إلى الدبوس 33 الذي عادةً ما يكون مرتفعًا ، يتم إرسال الطاقة إلى وحدة الصوت لتشغيل موسيقى الغروب ثم إيقاف التشغيل وإعادة ضبط المنبه. يستخدم هذا الحد الأدنى من الطاقة ويمكن شحنه احتياطيًا بسهولة باستخدام TP 4056 والخلية الشمسية.

الخطوة 6: استخدامه

هذه حقا آلة ممتعة. تحظى ضربة قوقع غروب الشمس بشعبية في الكثير من مجتمعات الشاطئ حول العالم - جالسًا على كرسي Tommy Bahama الخاص بك ، ويتم تحميل كرة الشمس خلف سحابة بشكل متكرر مع صور غروب الشمس.