IlluMOONation - Ağıllı İşıqlandırma Modeli: 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Heç gecə səmasına baxıb heç bir ulduz görmədinmi?

Dünyanın hər yerində milyonlarla uşaq süni işığın artması və geniş yayılması səbəbindən yaşadıqları Süd Yolu ilə heç vaxt qarşılaşmayacaq, bu da təkcə kainata baxışımızı pozmur, həm də ətraf mühitə, təhlükəsizliyə, enerji istehlakına və sağlamlığımıza mənfi təsir göstərir..

Üç milyard il ərzində Yerdəki həyat yalnız Günəşin, Ayın və ulduzların işıqlandırması ilə yaradılan işıq və qaranlıq ritmində mövcud idi. İndi süni işıqlar qaranlığı bürüyür və şəhərlərimiz gecə parlayır, təbii gündüz-gecə modelini pozur və ətrafımızın zərif tarazlığını dəyişir. Bu fenomendən xüsusilə zərər çəkən bir növ dəniz tısbağalarıdır.

Dəniz tısbağaları doğulduqda, təhlükəsizliyi üçün okeana istiqamətləndirmək üçün aya bir işıq mənbəyi kimi baxırlar. Ancaq bu günlərdə çimərliklərdəki işıqforlar o qədər parlaq oldu ki, körpə tısbağalar tez -tez onları küçələrə aparır, ya susuzluqdan, yırtıcılardan və ya yolda nəqliyyat vasitələri tərəfindən vurularaq ölür. Digər gecə heyvanları da tısbağalarla eyni dərəcədə olmasa da bu parlaq işıqlardan zərər görürlər. Gecələr bu sərin tonlu işıqların artan istifadəsi normal sirkadiyalı ritmlərindən uzaqlaşmalarına və bioloji funksiyalarını bəzən hətta ölüm həddinə qədər dəyişməsinə səbəb ola bilər.

İnsanlar üçün mavi işıq melatonin səviyyəmizi təsir edir, daha az yuxuya və nəticədə ortaya çıxan bir çox problemə səbəb olur. Araşdırmalar göstərir ki, gecə saatlarında süni işıqlandırma piylənmə, depressiya, yuxu pozuqluğu, şəkərli diabet, döş xərçəngi və daha çox riskləri artıra bilər.

Bu günə qədər oxumusunuzsa, soruşa bilərsiniz, kömək etmək üçün nə edə bilərik? Yaxşı, sadəcə ehtiyacınız olmadıqda işıqlarınızı söndürmək və işıqlarınızın rəngini qırmızı və sarıya dəyişmək yaxşı bir başlanğıcdır. Bununla birlikdə, işıq çirkliliyinin Yer kürəsinə vurduğu dağıdıcı ziyanı həqiqətən də təsir etmək və geri çevirmək üçün dünyanın hər yerində tətbiq oluna biləcək bir sistemə ehtiyacımız var.

Burada SEAside Lighting Co. -da mükəmməl bir həll tapdıq. Sizə təqdim edirik: illuMOONation -əsas sensorlar və LED -lərlə hazırlanmış ekoloji cəhətdən təmiz küçə işıqlarından ibarət özünəməxsus Ağıllı İşıqlandırma Sistemimiz. illuMOONation yalnız obyektlə aktivləşdirilən və ətraf mühitə nəzarət edilən deyil, həm də evdə edə biləcəyiniz bir şeydir! Maraqlanırsınız? Yaxşı, bu Smart İşıqlandırma Modelinin öz versiyanızı necə yaratacağınızı öyrənmək üçün oxuyun … və bəlkə də bir gün bunu tam miqyaslı bir reallıq halına gətirin!

Əsas Xüsusiyyətlər:

• Hərəkətli İşıqlar - Ultrasonik sensor bir obyektin harada olduğunu algılar və müvafiq işığı yandırar, qalanları sönər.
• Tək tərəfli-Okean tərəfində və sahildən uzaqlaşmaq üçün gecə saatlarında sahilə çıxan heyvanlar parıltı ilə diqqəti yayındırmır, eyni zamanda nəqliyyat vasitələri və piyadalar üçün tam küçə əhatə edir.
• Qırmızı tonlu işıqlar - Gecə heyvanları daha qısa dalğa uzunluqlarını görmək qabiliyyətinə malikdirlər, buna görə də isti tonlar onlara o qədər də təsir etmir, eyni zamanda yuxarıda göstərilən mavi işığın zərərli təsirləri səbəbiylə insanlar üçün daha yaxşıdır.
• Yansıtıcı Qoruyucu və Aşağı Bucaq - İşıq, qoruyucu modulun içərisindəki yansıtıcı materialdan istifadə edilməklə yönəldilir və aşağıya doğru bucaqlanır ki, işıq səpilməsini artırmadan daha böyük bir sahəni əhatə etsin.
• İşıq/Qaranlıq Modu - Enerjiyə qənaət etmək üçün parlaq olduqda lazım olmayan işıqlar və sensorlar söndürülür
• Hava Həssas - İstilik və rütubət oxunuşlarını alır və daha çox işıq səpilməsinə meylli olduqda intensivliyi azaldır
• Eko -Dostluq - Atmosferə fosil yanacaqların əlavə edilməsini azaltmaq üçün batareyanı hazır günəş işığı ilə doldurmaq üçün günəş panelindən istifadə edən ağıllı enerji sistemi.
• Mərkəzi Ekran - OLED ekran, eyni istifadəçi və idarəçilər üçün daha əlçatan olan sensor dəyərlərini və işıqlandırma sistemini göstərir
• Məlumat Qeydiyyatı - Sensor məlumatları modeli daha da təkmilləşdirmək və ətraf mühitə uyğunlaşdırmaq üçün təhlil edilə bilən bir SD kartda saxlanılır.

Təchizat

Quruluş -

• 2 11 "x 14" köpük lövhələri
• 2 Popsicle çubuqlar
• 6 "x 6" alüminium folqa kvadrat
• 3 Yaşıl Boru Təmizləyicisi
• 1 Dübel Çubuğu (1/2 "diametri)
• 3 geniş çubuq
• Qum
• Sarı, Yaşıl, Mavi, Qəhvəyi və Qara Tikinti Kağızı

Elektronika -

• 3 RGB LED
• Ultrasonik Sensor
• DHT Temperatur/Nəmlik Sensoru
• Fotoresistor (Snap Circuits Kit və ya Arduino Kitdən)
• Mini Günəş Paneli
• Mini OLED Ekran
• Micro SD Kart Oxuyucusu
• Mikro SD Kart
• 2 Arduino
• 2 DC-9 Volt Güc Konnektoru
• 2 9 Volt Batareyalar
• Çörək lövhəsi
• 100 kOhm rezistor
• 6 100 Ohm müqavimət
• Diod düzəldici
• Arduino IDE (kodu işə salmaq üçün quraşdırılıb)
• Timsah Clip-Erkək, Kişi-Dişi və Kişi-Kişi Telləri

(Sensorlar, tellər və s. Olan Arduino UNO Başlanğıc Kitini almaq üçün BURAYA vurun)

Avadanlıq -

• İsti Yapışqan Tabancası
• X-Acto Bıçağı
• Qayçı
• Yapışqan çubuq
• Maye yapışqan
• Boya fırçası
• Tel kəsicilər

Addım 1: Ətraf mühiti qurun

1. Modeliniz üçün daha böyük bir baza yaratmaq üçün köpük lövhələri götürün və isti yapışdırın, daha uzun tərəfləri bir -birinə yuyun.
2. Popsicle çubuqlarını yarıya bölün və 2 lövhənin birləşdiyi xətt boyunca bərabər şəkildə və dik olaraq yapışdırın. Bu birləşməni gücləndirmək üçündür.
3. Dübel çubuğunu 2 düymlük 4 hissəyə işarələyin və X-Acto bıçağı ilə kəsin.
4. Lövhənin 4 küncündə kənarlarından təxminən 1,5 düym olan deliklər düzəldin və dübel parçalarını isti yapışdırın. Dübellərin taxtaya hər tərəfdən dik olduğundan əmin olun.
5. Lövhəni çevirin və düz olub olmadığını yoxlayın (mini masa kimi olmalıdır). Yol, çəmən, səki və bölücü yaratmaq üçün tikinti kağızı parçalarını kəsin.
6. İşıqlandırma sisteminin mühitini göstərmək üçün bu parçaları yapışqan çubuqdan istifadə edərək lövhəyə yapışdırın.
7. Lövhənin boş tərəfinə maye yapışqan sürtmək üçün boya fırçasından istifadə edin. Qurudulmadan əvvəl, qum əlavə edin və yapışana qədər bərabər şəkildə ovuşdurun. Sonra bu "sahildə" suyu simulyasiya etmək üçün mavi kağızdan istifadə edin.
8. Hədəf mühitində yaşayan heyvanları təmsil etmək üçün boru təmizləyicilərini 2 dəniz tısbağası şəklində bükün.

Addım 2: İşıqları əlavə edin

1. İşıqlarınız üçün dirəklər yaratmaq üçün samanları yarıya bölün.
2. Çimərlik və səkilər arasında gedən bölücüdə lövhədən bərabər 3 boşluq düzəldin. Samanın uyğun olub olmadığını yoxlayın, yoxsa daha da böyüdün.
3. Alüminium folqa yapışqan çubuqla eyni ölçülü qara tikinti kağızına yapışdırın. Əlavə edilmiş şablonu kağız üzərində 3 dəfə izləyin və işığı qorumaq üçün şəkilləri kəsin.
4. LED üçün hər bir qoruyucunun ortasında bir delik açın. Kiçikdən başlayın və LED uyğun olana qədər düşməyənə qədər yalnız kiçik addımlarla artırın.
5. Qoruyucunun 4 tərəfini qatlayın (folqa yuxarıya baxaraq). Kenarları birləşdirmək və 3D etmək üçün kiçik lent şeritlərindən istifadə edin.
6. LED -lərin işıq hissəsini aşağı bükün ki, onlar şaquli olduqda 60º bucaq əmələ gətirsin.
7. Müvafiq qurğulara 3 erkək-dişi tel bağlayın: torpaq üçün qara, yaşıl dəyər üçün yaşıl və qırmızı dəyər üçün qırmızı. Mavi pin bu layihə üçün istifadə edilmir. Telləri saman işıq dirəklərindən keçirin.
8. Ekranı hər bir LED -ə arxadan isti yapışdırın, komponentlərə və ya metal tellərə birbaşa toxunmadığınızdan əmin olun.
9. Telləri və samanların altını lövhədəki deliklərdən yapışdırın. İsti yapışqan istifadə edərək dirəkləri hər tərəfdən bazaya dik qoyun.

Addım 3: Sensorları əlavə edin

1. Yolun sonunda, lövhənin kənarından təxminən 0,5 düym olan Ultrasonik sensor üçün bir yarıq kəsin. Yan tərəfdən baxıldıqdan sonra sensoru içəriyə itələyin və isti yapışqanla bərkidin. Bu son dərəcə vacibdir, buna görə oxunuşlar dəqiqdir və siqnallar lövhədən deyil, obyektdən sıçrayır.
2. Yolun əks tərəfindəki küncdə, OLED və DHT sancaqlarına uyğun deliklər kəsin. Elektrikli komponentlərə təhlükə yaratmadan isti yapışqan ilə yenidən bərkidin.
3. Fotoresistoru baryerə və ilk işıqdan əvvəl bağlamaq üçün bant istifadə edin. Bu Fotoresistor modulu, Snap Circuits -in yaradıcısı Elenco tərəfindən proqrama hədiyyə olaraq verilən bir hədiyyədir.
4. Nəhayət, sensorları çörək taxtası və təqdim olunan sxemlərdən istifadə edərək Arduino -ya bağlayın. 2 Arduino'yu bir -birinə bağladığınızdan əmin olun və yalnız "işçi" olaraq bilinən ikinci Arduino'da SD Kart dövrəsinə sahib olun. Digəri, bütün sensorlar ilə birlikdə "patron" dur.

Addım 4: Kodu əlavə edin

1. Davam etməzdən əvvəl, təqdim olunan kodun prinsiplərini və modeldə necə işlədiyini başa düşmək üçün axın cədvəllərini gəzin.
2. Arduino IDE proqramını kompüterə quraşdırın. Əlavə edilmiş Google Disk qovluğundan kodu yükləyin. Tərtibçi istəsə, Kitabxana Menecerindən SPI, Wire və DHT, Adafruit_GFX və Adafruit_SSD1306 kitabxanalarını quraşdırın və daxil edin.
3. Lazım gələrsə, pin nömrələrini dövrə uyğun olaraq dəyişdirin. Təqdim olunan dövrə diaqramları ilə eyni sancaqlar istifadə edirsinizsə, bu addımı görməyin.

Addım 5: Modeli sınayın

1. Müvafiq kodu hər bir Arduinoya yükləyin və güc üçün batareya paketlərinə qoşulun.
2. Proqramı məlumat toplamaq üçün lazım olduğu qədər işlədin, SD Kartın transkripsiyası avtomatik olaraq başlayacaq.

Modelimizin qapalı sınağı zamanı topladığımız məlumatlar əlavə olunur. Təəssüf ki, hava şəraiti və təhlükəsizlik problemləri səbəbindən açıq havada sınaqdan keçirə bilmədik, lakin yenə də konsepsiya sübutunu və sınaq mühiti haqqında məlumat təqdim edir.

Sınaq müddətində, test mühitində (bir evdə) daxili vəziyyət tənzimlənməsi səbəbiylə Temperatur və Rütubət oxunuşları nisbətən eyni qaldı. Bir neçə dövri sıçrayış var, lakin bu ehtimal nadir hallarda və korrelyasiya olmaması nəzərə alınmaqla səhvlərə bərabərdir. Ətrafda hərəkət edən insanların həqiqi avtomobilləri olmadığı üçün məsafə də səhv kənarından dəyişmir. Ancaq bu tam miqyaslı bir model olsaydı, bölgədəki daim dəyişən fəaliyyət səviyyələri və bu nümunələrin proqnozlaşdırıla bilməməsi səbəbiylə məsafə bəlkə də ən dəyişkən faktor olardı. Ancaq model bir pəncərənin yanında yerləşdiyindən fotorezistor dəyərləri əslində kəskin şəkildə dəyişir. Model ilk dəfə gecə başladıqda alt 50 aralığında oxuyurlar. Ancaq günəş çıxdıqda və işıqlandırma daha da parlaqlaşdıqca fotorezistor dəyərləri də buna uyğun olaraq yüksəlir. Bundan sonra, sınaq zonasında pərdələr bağlandıqda qrafik yenidən aşağı düşür, lakin süni otaq işığı açıldıqda geri çəkilir. Nəticə olaraq, toplanan bu məlumatlar vasitəsi ilə modelimizin əslində ətrafı haqqında məlumatları dəqiq bir şəkildə verdiyini və bu məlumatların sistem şəraitini dəyişdirmək üçün istifadə edildiyini və işıq çirkliliyinin azalmasına töhfə verdiyini açıq şəkildə sübut edir. bütün.

Addım 6: Problemləri həll edin

Heç nə olmur? Problemi həll etmək üçün bu addımları sınayın:

Başlamazdan əvvəl -

• Kodun tərtib olunduğundan və hər iki Arduinoya düzgün yükləndiyindən əmin olun. Tərtibçi bir səhv mesajı göstərərsə, dediklərindən asılı olaraq dəyişikliklər edin. Bəzi ümumi problemlər səhvdir/kitabxanaların olmaması, nöqtə nöqtəli vergül və ya USB bağlantısı üçün seçilmiş səhv portdur.
• Kabelin və batareyanın doldurulmasını yoxlayın. Çörək lövhəsindəki elektrik və torpaq raylarının Arduino -ya qoşulduğundan əmin olun.

İşıqlar yanmır? -

• OLED -in "Qaranlıq Mod Aktivləşdirildi" yazdığından əmin olun. Ağıllı sistem, enerjiyə qənaət etmək və lazımsız istifadənin qarşısını almaq üçün "işıq rejimi" zamanı LEDləri söndürür.
• LED -lərinizi yandırıb -söndürməmək üçün sadə bir kod istifadə edərək yandığını görün. Test edərkən bir rezistor daxil etməyi unutmayın.

OLED açılmır? -

• "İşçi" Arduino'yu kompüterə qoşun və dəyərlərin oxunduğundan əmin olmaq üçün serial monitoru açın.
• SD kartdakı mövcud faylı silməyə və kodu yenidən işə salmağa çalışın.

SD Kart məlumatları oxumur? -

• SD kartın oxucuya və düzgün şəkildə qoyulduğundan əmin olun.
• Kartdakı məlumatlar üçün kifayət qədər saxlama olduğundan əmin olun.

Başqa bir şey? -

Bizimlə əlaqə saxlayın və problemin həllinə kömək edə bilərik

Addım 7: Nəticə

Ümumiyyətlə, illuMOONation, dünyanın hər yerində sahil işıqlandırması üçün ideal əhatəli işıqlandırma həllidir. İşıqlandırma bazarında bənzərsiz xüsusiyyətləri əvvəllər görülməmişdir və həm ətraf mühitin şüurlu olması, həm də insanlar və heyvan növləri üçün faydalı olması ilə işığın çirklənməsinin azaldılmasına təsir göstərməmişdir. Ancaq bilirik ki, illuMOONation mükəmməl deyil. Layihə üçün nəzərdə tutulmuş vaxt və materialların məhdud olması səbəbindən tam miqyaslı bir model hazırlaya bilmədik və əsl açıq mühitdə sınaya bilmədik. Ancaq SİZİN köməyinizlə, illuMOONation -ı bir üst səviyyəyə qaldıra və Yerdəki bütün həyat üçün daha yaxşı bir dünya üçün gündəlik həyatımıza yerləşdirə bilərik.

Gələcək Planlar -

Bu layihə ilə növbəti addımlarımız, əlavə komponentlər əlavə etmək və onları ətraf mühitə uyğunlaşdırmaq üçün proqramlaşdırmaq olacaq. Məsələn, vəhşi təbiətin keçməsi üçün işıqları yandırmaq lazım olmadığı üçün heyvan və nəqliyyat vasitəsi/insan fəaliyyətini ayırmaq üçün daha həssas sensorlar daxil etmək faydalı olardı. Əlavə olaraq, hər bir işıq dirəyində İQ Verən və Alıcının olmasını və sahildə "görünməz divar" meydana gətirməyi planlaşdırırıq. "Divar" yalnız tısbağa yetişdirmə mövsümündə işə salınacaq və kimsə çimərlik sahəsinə keçəndə siqnal vermək üçün incə bir səs siqnalı səsləndirəcəkdi. Bu, yerli vəhşi təbiətə qarşı diqqətli olmağın və daha çoxunun zərər görməsinin qarşısını almağın başqa bir xatırlatmasıdır. Enerji səmərəliliyi, bu gün dünyamıza antropogen təsirini azaltmaq üçün başqa bir vacib faktordur. İşıq çirkliliyi ilə əlaqədar bir çox problemi həll edən və həqiqətən hər şey daxil olan işıqlandırma həlli olan bir həll yaratmaq üçün digər komandalarla əməkdaşlıq etmək və fikirlərimizi birləşdirmək istərdik.

Çətinliklər və Nailiyyətlər -

Astler-Elm Atölyesini Adler-ə gəlmədən tamamlamaq heç kimin təxmin edə bilmədiyi bir dəyişiklik idi. Zoom vasitəsilə bir mühəndislik layihəsi üzərində işləmək xüsusilə çətin oldu, çünki hər bir insanın öz evində nə etdiyini görə bilmirik, buna görə də problemləri yarandıqca aradan qaldırmaq və düzəltmək çətindir. Bununla birlikdə, planımıza uyğun olaraq yolda qalmağımızı təmin etmək üçün müəyyən mexanizmlərdən istifadə etdik və hər kəsin hər kəsin nə etdiyindən hər zaman xəbərdar olması. Vəzifələrdən biri, hər bir tapşırığı, onların təsvirini, vəziyyətini, kimin yerinə yetirəcəyini və layihənin ümumi gedişatını təsvir etdiyimiz Layihə İzləmə elektron cədvəlimiz idi. Bu, bir -birimizi yoxlaya biləcəyimiz və lazım olduğu qədər kömək edə biləcəyimiz üçün birlikdə daha səmərəli işləməyimizi təmin etdi və xüsusilə önümüzdəki aylarda vacib olacaq ünsiyyət bacarıqlarını inkişaf etdirməyə imkan verdi.

Təşəkkürlər -

Fərqli komponentləri necə istifadə etməyi öyrətdiyimizə və uzaq bir şəraitdə belə bu proqramda iştirak etməyimizə imkan verdiyi üçün inanılmaz təlimçimiz İsa Qarsiyaya böyük bir qışqırıq. Əlavə olaraq, bütün yardımlarınız üçün Geza Gyuk, Chris Bresky və Ken Walczak'a çox təşəkkür edirəm. Sizin anlayışınız həqiqətən bizim layihələrimizdən kənarda bacarıqlarımızı artırdı və gələcəkdə öyrəndiyimiz dərsləri özümüzlə aparacağıq. Həm də Kelly Bordenə və Adler Planetariumdakı hər kəsə bu proqramı ildən -ilə ev sahibliyi etdiyinə və özümüz kimi ehtiraslı gənclərin öz doğma şəhərimizdə STEM sahəsində və astronomiya ilə məşğul olmasına icazə verdiklərinə görə ən səmimi minnətdarlığımızı bildirmək istərdik. Və son olaraq, ASW yaşıdlarımızın hər birinə bu qədər əyləncəli, əlaqəli və dəstəkləyici bir qrup olduqları üçün təşəkkür edirik. Bu son 3 həftə bir -birimizi tanımaq və dost olmaq, təsəvvür edə biləcəyimizdən fərqli idi və ömür boyu davam edəcək bir təcrübə idi.

ZIP faylı -

Evdə bir illuMOONation modeli hazırlamaq üçün lazım olan bütün materiallara daxil olmaq üçün BURAYA vurun!