İşıq Çirkləndirmə Həll - Artemis: 14 Addım

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

İşıq çirklənməsi dünyanın hər yerində hamımıza təsir edən bir şeydir. Ampul icad edildikdən bəri işıq daha da populyarlaşdı və xüsusi olaraq Nyu York və Çikaqo kimi böyük şəhərlərdə istifadə edildi. Bütün bu işıq çox fərqli heyvan növlərinə təsir edə bilər; məsələn, bələdçilik üçün aydan istifadə edərək okeana yol tapması lazım olan körpə tısbağalar, bir ay üçün təhlükəli bir küçə işığını səhv salırlar və magistral yola gedirlər. İşıq quşların köçünə və cütləşmə mövsümünə də təsir edir. İşıq çirkliliyinin təsir etdiyi bütün heyvanların üstündə bizə də təsir edir. Gecə çöldə gəzəndə və bu mavi işıqları görəndə ağlımız gündüz olduğunu düşünür. Bu səbəbdən beynimiz melatonin istehsal etmir; yuxuya getməyimiz üçün lazım olan kimyəvi maddə. Bu kimyəvi maddə çox istehsal olunmadığı üçün yuxu cədvəlimiz pozulur və bu da bir çox başqa problemlərə səbəb olur.

Bununla birlikdə, Artemis İşıq Çirkləndirmə Çözümümüzlə, işıq çirkliliyi baxımından daha yaxşı bir sabah yaratmağı asanlaşdırırıq. Gecəyə qədər oyaq qalmağımızı düşündürmək üçün mavi işığı yaymamaq üçün işığımız isti bir rəng istiliyinə malikdir. Arduino Uno, bir çox fərqli sensorlar və Snap Circuitsin köməyi ilə işığımız ərazidəki fəaliyyətə, qaranlığa və daha çoxuna əsaslanaraq açılır və ya sönür. Çözümümüzlə atmosferə daha az işıq yayılacaq ki, bütün heyvanlar kimi ətrafımızın xoşbəxt olmasını təmin edən gecə səmasının gözəlliyindən zövq alaq.

Addım 1: Materiallarınızı toplayın

Artemis hazırlamağın ilk addımı material toplamaqdır.

Yuxarıdakı ilk şəkildə göründüyü kimi, ehtiyacınız olacaq fiziki materialların siyahısı:

• Super Başlanğıc Kit Uno R3 Layihəsi - bu, mikro nəzarətçiniz, çörək taxtanız və ehtiyac duyacağınız bütün sensorlara sahib olacaq, beləliklə işığınızı kodlaşdırmaq üçün istifadə edə bilərsiniz. Xüsusilə sizə lazım olacaq:

  • USB-Arduino kabeli (və dizüstü kompüterinizdə USB portu yoxdursa adapter)
  • Kişi-kişi telləri
  • Kişi-qadın telləri
  • Əlavə uzun tellər (lazım olduqda kəsmək üçün)
  • Jumper kabelləri (Snap Circuits fotorezistorunu çörək taxtasına bağlamaq üçün)
  • Mikro SD kart və oxucu
  • OLED ekran
  • Arduino Uno mikro nəzarətçisi
  • PIR sensoru
  • DHT (rütubət/temperatur) sensoru
  • 220k Om rezistorlar
  • Çörək taxtası
  • RGB LEDləri (4x) və ya Daimi LEDlər (4x)
  • Bir fotorezistor
• A Snap Circuits Classic dəsti (yuxarıdakı təlimatda göstərildiyi kimi). Xüsusilə, bir Snap Circuits fotorezistoruna ehtiyacınız olacaq.
• Qayçı
• Taxta çubuqlar
• Exacto bıçağı
• Tel çıxarıcı
• Bir tornavida
• Qara köpük nüvəsi
• Tikinti kağızı
• İkinci şəkildə göstərildiyi kimi, sensorları kodlaşdırmaq üçün masa üstü/dizüstü kompüterinizdə Arduino Genuino tətbiqinə ehtiyacınız olacaq.
• Üçüncü şəkildə göstərildiyi kimi, bunu etmək üçün bəzi dostlara ehtiyacınız olacaq!

Addım 2: PIR / Şəkil müqaviməti - Kod

Yaratdığınız ilk kod PIR (hərəkət sensoru) və fotorezistordur. Bu iki sensoru bir kodda birləşdirərək, işığın həm qaranlıq səviyyəsinə, həm də ərazidəki fəaliyyətə (və ya olmamasına) reaksiya verə bilərik. Koddakı hər bir əsas funksiyanın yerinə yetirdikləri budur:

setup (): bu funksiya serial monitoru işə salır və LED pinini çıxış, PIR pinini isə giriş kimi qurur.

loop (): bu funksiya photo_value () funksiyasını və checkPIRStatus () funksiyasını yerinə yetirir

NBhere (): bu funksiya LED -lərdə hərəkət sensoru açılmadığı halda sönmüş kimi yazılır

SBhere (): bu funksiya LED -ləri olduğu kimi yazır, buna görə də hərəkət sensoru açılarsa parlaq görünür

checkPIRStatus (): bu funksiya sensordan məlumat alır, sonra bildirilən dəyərin 451 -dən yuxarı olub olmadığını yoxlayır. Əgər varsa və sensor sönərsə, açılır və SBhere () işləyir. Ancaq bildirilən sayı azdırsa və sensor açıqdırsa, sensor söndürülür və NBhere () işləyir.

photo_value (): bu funksiya rəqəmin yüksək, orta və ya aşağı olub olmadığını yoxlayır və buna görə işığın intensivliyini dəyişir.

Addım 3: PIR / Foto -rezistor - Elektrik Şematikası

Kodunuz uğurla tərtib edildikdən sonra, çörək lövhənizi yuxarıdakı Fritzing diaqramında olduğu kimi bağlayın. İşiniz bitdikdən sonra hər şeyin düzgün bir şəkildə bağlandığından və heç bir şeyin yerində olmadığından əmin olun. 4 adi LED və ya RGB LED -ə əlavə olaraq sizə lazım olacaq:

• PIR sensoru
• Bir fotorezistor
• Üç kişi-qadın tel
• Kişi-kişi telləri
• 4 220k Om rezistorlar

Kodunuz lövhəyə uğurla yükləndikdən sonra əlinizi PIR sensoru üzərinə yelləyin. İşıqlar açılmalı və işıqlanmalıdır və seriyalı monitorunuzu açarsanız "Hərəkət aşkarlandı!" Əlinizi PIR -dan götürdükdən sonra serial monitorda "Motion End!" Yazılmalıdır və LED (və ya fritzing diaqramında göstərildiyi kimi RGB LED) sönməli və sönməlidir:).

Fotorezistora gəldikdə, onu örtsəniz, LED işıqlanmalı və/və ya açılmalıdır və əlinizi qaldırdıqdan sonra LED sönməlidir. Bölgənizdəki bütün işıqları yandırsanız, LED sönməyə yaxın olmalıdır.

Addım 4: OLED / DHT - Kod

Kodun PIR/fotorezistor seqmentini bitirdikdən sonra OLED/DHT koduna keçməyə hazırsınız! Düzgün işləyərkən, bu kod ətraf mühitdən gələn rütubət/temperatur məlumatlarını almalı və bu məlumatları serial monitorda əks etdirdikdən sonra OLED ekranında bu məlumatı və digər sensorların vəziyyətini göstərməlidir.

Koddakı hər bir funksiyanın yerinə yetirdikləri budur:

setup (): bu funksiya serial monitoru aktivləşdirir və kitabxanaları işə salır

loop (): bu funksiya temperatur/rütubət üçün dəyişənlər yaradır, sonra rütubət/temp məlumatlarını OLED ekrana və serial monitorda əks etdirir

Bu kodu işə salmaq üçün yükləməli olduğunuz xüsusi kitabxanalar:

U8g2 kitabxanası

Sidenote: yuxarıdakı kod həm DHT/OLED, həm də SD kart üçündür və sadalanan funksiyalar yalnız DHT/OLED sensorlarını idarə edir.

Addım 5: OLED / DHT - Elektrik Şemaları

Kodunuz uğurla tərtib edildikdən sonra, çörək lövhənizi yuxarıdakı Fritzing diaqramında olduğu kimi bağlayın. İşiniz bitdikdən sonra hər şeyin düzgün bir şəkildə bağlandığından və heç bir şeyin yerində olmadığından əmin olun. 4 adi LED və ya RGB LED -ə əlavə olaraq sizə lazım olacaq:

• OLED ekran
• DHT sensoru
• Kişi-kişi telləri
• 4 220k Om rezistorlar

Kod lövhəyə uğurla yükləndikdən sonra rütubət/temp məlumatları seriyalı monitorda görünməlidir və OLED ekranı Adafruit ekranını göstərdikdən sonra rütubət temperaturu məlumatları sensorların hər birinin vəziyyəti ilə birlikdə yuxarıda görünməlidir. altında 'ON' və ya 'OFF' demək:).

Addım 6: OLED -dən məlumat toplayın

Serial monitordan istifadə edərək rütubət/temperatur məlumatlarını qrafikə çevirə bildik. Kodunuz uğurla işlədikdə və serial monitorda düzgün rütubət/temp məlumatını gördükdə 'Alətlər' düyməsini, sonra 'Serial Plotter' düyməsini basın. Bunu basdıqdan sonra məlumatların bir qrafikini almalısınız. Məlumat toplamaq üçün DHT sensorunu çörək taxtasına qoşun, son kodu işlədin və sonra məlumatları əldə etmək üçün DHT sensorunu pəncərənizin yaxınlığında və ya gün batandan günəşin doğuşuna qədər qoyun.

Selsi Temperaturu ilə Vaxtın sağındakı qrafikdə, günəş batanda temperatur tədricən azalır. Bu məlumatlar 19.00 -dan 22.00 -dək gün batanda toplandı. Günəş artıq ərazini birbaşa istiləşdirmədiyi üçün gecə vaxtı gündüzlə müqayisədə daha aşağı temperatur verir. Bu ölçülər həm temperatur, həm də rütubət məlumatlarını toplayan DHT sensoru ilə toplanmışdır.

Soldakı qrafik, havadakı rütubət nisbətinin zamana nisbətən ölçülməsidir. Məlumatlar 19: 00 -dan 22: 00 -dək DHT sensoru ilə toplanmışdır. Vaxt keçdikcə rütubət artmağa başladı, bu da yaxın gələcəkdə yağıntıları göstərə bilər. Yağış, qar və sis kimi hava hadisələri görmə qabiliyyətini azalda bilər və işıq səpilməsini təsir edə biləcəyi üçün yağış qurğuları dizayn edərkən nəzərə alınması vacib bir amildir.

Addım 7: SD Kart - Kod

OLED/DHT seqmentini və PIR/fotorezistor seqmentini uğurla kodladığınıza görə, son seqmentə hazırsınız: SD kart kodu. Düzgün işləyərkən, bu kodun məqsədi, SD kartın gün ərzində fotorezistor məlumatlarını oxuması və işıqlandırma meyllərini göstərməsidir.

Koddakı hər bir funksiyanın yerinə yetirdikləri budur:

setup (): bu funksiya serial monitoru aktivləşdirir və istənilən məlumatı serial monitora daxil edir

loop (): bu funksiya taymer qurur

writeHeader (): bu funksiya məlumatların başlıqlarını SD kart faylına yazdırır

logData (): bu funksiya vaxtı, rütubəti və temperaturu SD kart faylına daxil edir

Əlavə kitabxanalara ehtiyacınız olacaq:

• SD. FAT kitabxanası
• Sadə DHT kitabxanası

Addım 8: SD Kart - Elektrik Şemaları

Kodunuz uğurla tərtib edildikdən sonra, çörək lövhənizi yuxarıdakı Fritzing diaqramında olduğu kimi bağlayın. İşiniz bitdikdən sonra hər şeyin düzgün bir şəkildə bağlandığından və heç bir şeyin yerində olmadığından əmin olun. Sizə lazım olacaq:

• SD kart oxuyucusu
• Bir fotorezistor
• Kişi-kişi telləri
• 1 220k Om müqavimət

Kod uğurla yükləndikdən sonra, fotorezistoru pəncərənizdə buraxın və ya həyətinizə aparın. Gün batanda gün batanda orada buraxın və geri qayıdanda mikro SD kartı çıxarın. Sonra, bir SD kart oxuyucusundan istifadə edərək, dizüstü kompüterinizin məlumatı oxumasını və onunla bir qrafik yaratmasını istəyin!

Addım 9: SD Kartdan Məlumat Toplamaq

Yuxarıda, SD kartdan fotorezistor dəyərlərindən topladığımız məlumatların bir şəkli var. Bu məlumatları toplamağın məqsədi bütün gecə işıqlandırma tendensiyalarını görməkdir, buna görə də yer üzündəki bütün heyvanların həyatını pozan süni işıq mənbəyinin olub olmadığını görə bilərik.

Məlumat toplamaq üçün, Fritzing diaqramını istifadə edərək fotorezistoru çörək lövhənizə qoşun və Təlimatın sonunda olan zip faylında olan son kodu işlədin. Məlumatlarınızı toplamaq üçün mikro SD kartınızı oxucuya qoşun və fotorezistoru pəncərənizin yanında və ya çöldən gün batandan gün batana qədər qoyun.

Bu məlumatlar işığın intensivliyini ölçən bir fotorezistor tərəfindən toplanmışdır. Məlumatlar səhər 12: 00 -dan səhər 6: 45 -ə qədər toplanmışdır və günəşin doğuşunu ehtiva edir. Günəş çıxdıqca işığın intensivliyi artdı və fotorezistorun əldə etdiyi dəyərlərin artmasına səbəb oldu. Bu məlumatlar süni işıqlandırmanın nə vaxt lazım olduğunu təyin etmək üçün istifadə edilə bilər, çünki fotorezistor ətrafdakı təbii işığın intensivliyini təyin edir və süni işıq olmadan görünən bir mənzərə yaratmaq üçün nə qədər parlaq olduğunu deyə bilər.

Addım 10: Bütün Kodları birləşdirin

Kodun üç ayrı komponentini kodlaşdırmağı bitirdikdən sonra hamısını bir yerə yığmağın vaxtı gəldi! Kodunuzun üç komponentini götürərək, bütün proqramlar arasında heç bir şeyin eyni olmadığından əmin olun və sonra fərqli bir proqrama qoyun. Bundan sonra, hər şeyin Fritzing diaqramında olduğu kimi çörək taxtanıza bağlandığından əmin olun və proqramı işə salın! Bizim üçün, bütün komponentləri birləşdirdiyimiz zaman kodun işləmədiyi bir neçə dəfə olurdu, buna görə də əvvəlcə işlər nəticə vermirsə, bu Təlimatın problemlərini həll edən hissəsinə baxın.

Addım 11: Təkliflər/Problem Giderme

Kodunuz üzərində işləyərkən qarşılaşa biləcəyiniz problemlər üçün bəzi təkliflər aşağıda verilmişdir. Təcrübədən bilirik ki, kod bəzən çox zəhlətökən və stresli ola bilər, ümid edirik ki, bu məsləhətlər * işıq çirkliliyi həllimizi * təkrarlamağa kömək edir:).

Ümumi:

• Bütün tellərinizin dəyişənləri təyin edərkən proqramda sizə bildirilən doğru pinlərə bağlandığından əmin olun.
• Bütün tellərinizin düzgün bağlandığından əmin olun (məsələn, LED -in mənfi tərəfi və müsbət tərəfi dəyişdirilməlidir)
• LED kodlaşdırarkən çörək taxtanızda RGB olmadığından və əksinə əmin olun

Proqramçı cavab vermirsə:

• Arduino və mikro nəzarətçinizi yenidən başladın
• USB-ni çıxarın və yenidən qoşun
• Limanın Arduino Uno olduğundan əmin olun ("Alətlər" ə, sonra "Port" a gedin)
• Yeni, boş bir fayl açın və onu işə salın və sonra orijinal kodunuzu işə salın

Burada bir həll tapa bilmirsiniz?

Https://www.arduino.cc/en/Guide/Troubleshooting2 (rəsmi Arduino Sorun Giderme saytı) saytına daxil olub probleminizi axtarmağa çalışın.

Addım 12: Modelin dizaynı

İşıqları dizayn etmək və 3d çap etmək üçün zip faylındakı diaqramlardan istifadə edin (lakin 3d printerə ehtiyac yoxdur). Modelin dizaynına başlamaq üçün 56 sm x 37 sm ölçüləri olan bir köpük nüvəsi və ya posterboard kəsin. Kablolama işini asanlaşdırmaq üçün taxta blokları künclərə isti yapışdıraraq taxtanı qaldırın. Qara tikinti kağızı zolaqlarını lövhəyə yapışdıraraq və lampaların olması lazım olan çuxurları kəsərək yolunuzu və otunuzu yaradın. Lövhənin uzunluğunu 4 -ə bölməklə və bazadakı boşluqları kəsərək onları bərabər şəkildə ayırın. Sensorlarınızın yerini (fotorezistor və PIR) və OLED ekranı təyin edin, beləliklə telləri arduinoya ötürmək üçün bazanın hissələrini kəsə bilərsiniz. Bütün deliklər kəsildikdən sonra, modelin altından keçərək arduinoya yapışmaq üçün telləri keçirməyə başlayın. Hər şey başa çatdıqdan sonra sensorlar və işıqları isti yapışdırın!

Addım 13: Hər şeyi birlikdə sınayın

Dizayn, elektrik və kodlaşdırma komponentləri bitdikdən sonra işinizi sınamağın vaxtı gəldi! Davam edin və proqramınızı lövhəyə yükləyin və işə yarayarsa təbrik edirəm !! Əks təqdirdə, problemi həll edə biləcəyinizi görmək üçün bu Təlimat kitabının problemlərini həll edən hissəyə qayıdın.

Artemis kimi İşıq Çirkləndirmə Çözümləri, gecə səmasını hər kəsə geri qaytarmaq üçün vacibdir. Əsrlər boyu insanlar gecə səmasından qorxur və işığı xilaskar kimi görürlər, baxmayaraq ki, bir çox heyvan təbii yaşayış yerlərinin yaxınlığındakı işıq bolluğundan əziyyət çəkir. Bu İşıq Çirkləndirmə Həllini istifadə edərək, daha yaxşı bir mühitə sahib olmaq üçün bir addım ata bilərik ki, biz və Yerdəki bütün digər heyvanlar təbii cədvəlləri ilə pozulmasın, beləliklə hamımız xoşbəxt və sağlam yaşaya bilək!

Addım 14: Təşəkkürlər

Təlimat kitabımızı oxuduğunuz üçün çox sağ olun!:) Bu layihə aşağıdakı qruplar olmadan mümkün ola bilməzdi, buna görə təşəkkür etmək istədiyimiz bəzi insanlar var:

• İsa Qarsiya (Adler ASW proqramında təlimatçımız) bu sensorlardan necə istifadə etməyi öyrətdiyimiz və problemlərin həllində bizə kömək etdiyiniz üçün!
• Ken, Geza, Chris, Kelly və Adler Teen Programs komandasının digər üzvləri bu layihədə bizə kömək etdikləri üçün
• LaShelle Spencer, Carlos Roa və Li-Wei Hung layihələrimizlə yaradıcı olmağımıza ilham verən maraqlı söhbətlər üçün qonaq natiqlər.
• Dövrələr haqqında daha çox məlumat əldə etməyimizə kömək edən və son layihəmizdə bizə kömək edən çox maraqlı bir dəst göndərmək üçün Snap Circuits
• son təqdimatımızı izlədiyinizə və bizə rəy bildirdiyinizə görə Adler donorları:)

Ayrıca, yuxarıda bu İşıq Çirkləndirmə Həllini hazırlamaq üçün istifadə etdiyimiz bütün əyilmə sxemləri, modelləri, kitabxanaları və kodu olan bir zip faylı var. Bunu evdə etmək istəyirsinizsə bunu yükləməyinizi tövsiyə edirik!

Bu İşıq Çirkləndirmə Həllinin bütün deposunu buradan yükləyin!